Устройство для закрывания двери с пневматическим поршневым тормозом

 

Устройство для закрывания дверей, крышек и т.п. с пружинным приводом и пневматическим поршневым тормозом может быть использовано в жилых производственных и общественных зданиях преимущественно на наружных дверях для их автоматического закрывания. Устройство имеет телескопическую конструкцию и содержит цилиндрический корпус с крышкой, размещенный в корпусе подпружиненный и односторонне уплотняющийся первый поршень с полым штоком, в котором размещен второй подпружиненный поршень со штоком. В стенках корпуса и полого штока в непосредственной близости от их крышек выполнены отверстия. В первом поршне выполнена кольцевая канавка, в которой размещено уплотнительное кольцо, а в торцевой стенке этого поршня выполнены отверстия, одно из которых соединяет первую подпоршневую полость в корпусе со второй подпоршневой полостью в полом штоке, а через второе и кольцевой зазор штоковая полость первого поршня соединена с подпоршневыми полостями. Корпус устройства снабжен ограничителем хода поршня, который выполнен в виде двух закрепленных на внутренней поверхности стенки корпуса упоров. Конструкция устройства отличается надежностью при работе в различных скоростных режимах, включая режим ускоренного закрывания двери, а также технологичностью. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к коммунальному и промышленному оборудованию, а именно к устройствам для закрывания дверей, крышек и т.п. с пружинным приводом и пневматическим тормозом, и может быть использовано в жилых, производственных и общественных зданиях преимущественно на наружных дверях для их автоматического закрывания.

Известно устройство для автоматического закрывания двери, которое содержит цилиндрический корпус, размещенный в корпусе подпружиненный первый поршень с полым штоком, размещенный в полом штоке второй подпружиненный поршень со штоком, наружный конец которого имеет крепежное отверстие (US 2881467 А, 14.04.1959).

К недостаткам известного устройства относится то, что поршни, каждый из которых состоит из пяти-шести конструктивных элементов, сложны по конструкции и нетехнологичны, при этом начало сжатия воздуха под поршнями и торможение закрывающейся двери жестко задано местоположением отверстий в стенках корпуса и полого штока, что не позволяет изменять в процессе производства и наладки характеристику торможения путем подбора длины и жесткости одной из пружин.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является устройство для закрывания двери с тормозным приспособлением, содержащее удлиненный цилиндрический корпус с крышкой, размещенный в корпусе подпружиненный пружиной сжатия первый поршень с полым штоком, полость которого отделена от подпоршневой полости торцевой стенкой поршня, а в полом штоке размещен второй подпружиненный поршень с уплотнительными элементами и штоком (US 5220706 А, 22.06.1993).

К недостаткам этого устройства относится то, что при открывании двери необходимо прикладывать значительное дополнительное усилие для преодолевания тормозящего действия из-за возникающего на поршнях перепада давления. Тормозящий перепад давления возникает из-за того, что при выдвижении поршней со штоком манжетные уплотнительные кольца затрудняют переток воздуха из штоковых полостей в подпоршневые полости. В то же время, при закрывании двери и обратном ходе поршней тормозящее действие сжатого воздуха будет недостаточным, а скорость двери при ее захлопывании слишком большой.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в повышении надежности устройства для закрывания двери.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для закрывания двери с пневматическим поршневым тормозом, содержащем цилиндрический корпус с крышкой и размещенный в корпусе подпружиненный первый поршень с пружиной сжатия в его штоковой полости, образующий со стенкой корпуса кольцевой зазор и имеющий кольцевую канавку с уплотнительным кольцом и полый шток, полость которого отделена от подпоршневой полости торцевой стенкой поршня и в котором размещен второй подпружиненный поршень со штоком, согласно изобретению в торцевой стенке первого поршня выполнены сквозное отверстие для соединения подпоршневых полостей и отверстие, через которое и кольцевой зазор штоковая полость первого поршня соединена с подпоршневыми полостями.

Устройство снабжено ограничителем прямого хода первого поршня.

Ограничитель выполнен в виде двух закрепленных на внутренней поверхности стенки корпуса упоров, расстояние от которых до крышки корпуса равно длине максимально сжатой пружины.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для закрывания двери (в разрезе), в исходном состоянии; на фиг.2 - то же, в состоянии, соответствующем не до конца открытой двери.

Устройство для закрывания двери содержит цилиндрический корпус 1 с дном 2 на одном его торце и крышкой 3 на другом, проушину 4 корпуса, односторонне уплотняющийся поршень 5 с кольцевой канавкой 6, в которой размещено уплотнительное кольцо 7, полый шток 8 первого поршня, крышку 9 полого штока, размещенную на полом штоке пружину сжатия 10, второй поршень 11 со штоком 12, на наружном конце которого имеется проушина 13, размещенную в полом штоке 8 пружину сжатия 14, установленный в отверстии дна 2 корпуса винт 15, образующий со стенкой отверстия регулируемый дроссельный канал, и закрепленные на внутренней поверхности стенки корпуса 1 два упора 16. Внутренняя стенка 17 кольцевой канавки 6 первого поршня имеет коническую форму. В торцевой стенке 18 поршня выполнены отверстия 19 и 20, а в стенках корпуса 1 и полого штока 5 - отверстия 21 и 22. Первый поршень 5 образует со стенкой корпуса кольцевой зазор 23. Полость 24 далее будет называться первой подпоршневой полостью, полость 25 - второй подпоршневой полостью, полость 26 - первой штоковой, полость 27 - второй штоковой. Проушинами 4 и 13 устройство шарнирно крепится к дверной раме и к полотну двери с ее внутренней стороны.

В зависимости от соотношения жесткости пружин 10 и 14, а также величины силы начального их сжатия возможны два различных режима работы устройства. Первый режим работы характеризуется почти одновременным сжатием пружин при прямом ходе поршней (когда дверь открывается). В этом режиме первый поршень хотя бы на несколько миллиметров должен опережать в своем движении вправо ход второго поршня. Тогда уплотнительное кольцо 7 сдвинется влево, образуя соединительный воздушный канал между полостями 24 и 26, раньше, чем начнет свое движение вправо второй поршень. Второй режим работы характеризуется поочередным сжатием пружин. Возможен и третий, промежуточный между крайними, режим работы. Для реализации второго режима работы пружина 14 выбирается такой, чтобы сила ее предварительного сжатия была приблизительно равна силе максимально сжатой пружины 10.

Работа устройства в первом режиме заключается в следующем (фиг.1). При открывании двери оба поршня 5 и 11 со штоками почти одновременно начинают движение вправо, сжимая соответственно пружины 10 и 14. При этом уплотнительное кольцо 7 первого поршня сдвигается влево, образуя кольцевой канал, соединяющий через отверстия 19 и кольцевой зазор 23 первую штоковую полость 26 с первой подпоршневой полостью 24 и через отверстия 20 - со второй подпоршневой полостью 25. Так как штоковые полости 26 и 27 соединены отверстиями 21 и 22 с атмосферой, возникающий на поршнях перепад давления очень мал и не создает сколько-нибудь существенного сопротивления движению поршней и двери. Закрывание двери происходит автоматически под действием силы сжатия пружин 10 и 14. С началом движения поршней влево уплотнительное кольцо 7 сдвигается относительно поршня вправо, уплотняя его. В результате воздух в подпоршневых полостях 24 и 25 сжимается, оказывая тормозящее действие на поршни и дверь. Угловая скорость двери стабилизируется в пределах допустимой величины благодаря дросселированию сжатого воздуха через дроссельный канал в винте 15.

Работа устройства во втором режиме (фиг.2) заключается в следующем. При открывании двери поршень 5 со штоком 8 начинает двигаться вправо, сжимая пружину 10, в то время как поршень 11 со штоком 12 остается неподвижным относительно полого штока 8. При этом уплотнительное кольцо 7 сдвигается относительно поршня 5 влево, образуя кольцевой канал, соединяющий подпоршневые полости 25 и 24 с первой штоковой полостью 26. В момент, когда поршень 5 войдет в соприкосновение с упорами 16, начинает свое движение вправо относительно полого штока поршень 11 со штоком 12, сжимая пружину 14. После отпускания двери поршень 11 со штоком 12 относительно быстро вернется в свое исходное положение, так как уплотнительное кольцо 7 в поршне 5 остается неподвижным в левом крайнем положении, не препятствуя прохождению воздуха из полостей 25 и 24 в полость 26 и в атмосферу. Затем начинает свое движение влево поршень 5, при этом кольцо 7 сдвинется на поршне вправо и начнется процесс сжатия воздуха в подпоршневых полостях и торможения двери. Таким образом, во втором режиме работы устройства происходит поочередное движение поршней со штоками. На начальной стадии движения закрывающаяся дверь не испытывает тормозящего воздействия со стороны поршней, благодаря чему сокращается время ее закрывания.

Использование данного технического решения позволяет повысить надежность и технологичность устройства для закрывания двери, причем требуемая скоростная характеристика устройства (или режим работы) достигается в процессе производства путем подбора одной из двух пружин сжатия.

Формула изобретения

1. Устройство для закрывания двери с пневматическим поршневым тормозом, содержащее цилиндрический корпус с крышкой и размещенный в корпусе подпружиненный первый поршень с пружиной сжатия в его штоковой полости, образующий со стенкой корпуса кольцевой зазор и имеющий кольцевую канавку с уплотнительным кольцом и полый шток, полость которого отделена от подпоршневой полости торцевой стенкой поршня и в котором размещен второй подпружиненный поршень со штоком, отличающееся тем, что в торцевой стенке первого поршня выполнены сквозное отверстие для соединения подпоршневых полостей и отверстие, через которое и кольцевой зазор штоковая полость первого поршня соединена с подпоршневыми полостями.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что снабжено ограничителем прямого хода первого поршня.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что ограничитель выполнен в виде двух закрепленных на внутренней поверхности стенки корпуса упоров, расстояние от которых до крышки корпуса равно длине максимально сжатой пружины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2