ПРИВОД С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ДЕМПФИРОВАНИЕМ
HYDRAULIC DAMPING DRIVE

Настоящее изобретение относится к приводу с гидравлическим демпфированием для закрывания закрывающей системы, имеющему первый элемент и второй элемент, шарнирно соединенные друг с другом. Привод содержит трубчатую гильзу цилиндра, имеющую продольную ось, первый конец и второй конец. Привод дополнительно содержит механизм хранения энергии, расположенный внутри трубчатой гильзы цилиндра, выполненный с возможностью запасать энергию, когда закрывающая система открывается, и отдавать энергию для закрывания закрывающей системы, и механизм гидравлического демпфирования, расположенный внутри трубчатой гильзы цилиндра для демпфирования движения закрывания этой закрывающей системы. Механизм демпфирования содержит поршень, выполненный с возможностью скольжения внутри трубчатой гильзы цилиндра между двумя крайними положениями в направлении продольной оси. Привод также содержит вал, выполненный с возможностью вращения относительно трубчатой гильзы цилиндра, при этом вал имеет первую концевую часть, вторую концевую часть, и ось вращения, совпадающую с продольной осью, при этом вал выполнен с возможностью оперативно соединять механизм хранения энергии и механизм демпфирования, и механический соединитель, выполненный с возможностью оперативно соединять вал и второй элемент.
Привод по настоящему изобретению типично применяется в закрывающей системе, имеющей вертикальную опору, например, стойку, и закрывающий элемент, шарнирно соединенный с ней. Затем, устанавливают привод так, чтобы его продольная ось была ориентирована вертикально и совпадала или не совпадала с осью шарнира закрывающей системы. Однако в тех случаях, когда продольная ось на совпадает с осью шарнира, привод и механический соединитель типично устанавливают на противоположных сторонах относительно оси шарнира, т.е., привод устанавливают на закрывающей системе на одной стороне от оси шарнира, а механический соединитель устанавливают на противоположной стороне от оси шарнира.
Привод, имеющий продольную ось, совпадающую с осью шарнира, известен из EP 3162997 А и типично применяется в закрывающей системе, имеющей вертикальную опору и закрывающий элемент, шарнирно соединенный с помощью шарнира с рым–болтом. Привод крепится к стойке с помощью опоры, а механический соединитель находится в механическом зацеплении с болтовой частью шарнира с рым–болтом. Опора, по существу, охватывает трубчатую гильзу цилиндра, позволяя гильзе цилиндра свободно вращаться внутри опоры. Для того, чтобы иметь возможность использования и на левосторонних, и на правосторонних закрывающих системах механический соединитель установлен на опоре с возможностью вращения и имеет два отверстия для установки первого штифта. Установка первого штифта в первое отверстие запирает механический соединитель на валу, а установка штифта во второе отверстие запирает механический соединитель на гильзе цилиндра. Когда механический соединитель заперт на валу, гильза цилиндра запирается на опоре вторым штифтом. Аналогично, когда механический соединитель заперт на гильзе цилиндра, вал заперт на опоре вторым штифтом. Благодаря взаимозаменяемости первого и второго штифтов в том смысле, что, либо штифт повторяет вращение закрывающего элемента при зафиксированной гильзе цилиндра либо гильза цилиндра повторяет вращение закрывающего элемента при фиксированном вале, известный привод подходит и для левосторонней, и для правосторонней закрывающей системы.
Недостатком известного привода является то, что из–за необходимости в опоре, имеется существенное вертикальное расстояние между шарниром с рым–болтом и механизмом хранения энергии. Другими словами, вращательное движение закрывающей системы необходимо передать через существенное вертикальное расстояние, что создает существенный крутящий момент на механическом соединителе, что может повредить соединитель и/или штифт для соединения с валом или с гильзой цилиндра.
Другим недостатком известного привода является то, что поскольку гильза цилиндра внутри опоры может вращаться, в зависимости от ориентации закрывающей системы, может возникнуть существенное трение, препятствующее вращательному движению гильзы цилиндра, что может привести к неправильной работе привода. Более того, поскольку известный привод типично используется вне помещения, существует реальная вероятность попадания грязи и/или воды в пространство между опорой и гильзой цилиндра через одно из множества отверстий в опоре, и эта грязь и/или вода могут дополнительно увеличить трение между гильзой цилиндра и опорой. Кроме того, вода, попавшая в пространство между опорой и гильзой цилиндра, может замерзнуть и расшириться, что может привести к повреждению опоры и/или трубчатой гильзы цилиндра. Наконец, опора, охватывающая трубчатую гильзу цилиндра, увеличивает диаметр привода. Этот диаметр, однако, ограничивается из–за того факта, что привод обычно крепят на стойке, имеющей ограниченную ширину.
Другим недостатком таких приводов является то, что в них имеются многочисленные отверстия для крепления на привод механического соединителя так, чтобы привод можно было использовать и в правосторонних, и в левосторонних закрывающих системах. Это может привести к затруднениям во время монтажа привода.
Более того, известный привод содержит трубчатую гильзу цилиндра, состоящую из трех разных секций, т.е. секции, в которой находится механизм хранения энергии, и двух секций, в которых находятся часть механизма гидравлического демпфирования. Эти секции вставлены одна в другую с необходимыми уплотнениями между ними. Однако такая конструкция является сложной и уплотнения со временем разрушаются, приводя к утечке гидравлической жидкости. Далее, общая прочность трубчатой гильзы цилиндра снижется из–за конструкции, разбитой на секции.
Кроме того, было обнаружено, что известный привод трудно устанавливать на закрывающую систему. Более конкретно, известные приводи сконструированы так, что когда в механизме хранения энергии имеется минимальное количество энергии, т.е., в положении покоя привода, когда поршень находится в одном из своих крайних положений, положение механического соединителя относительно трубчатой гильзы цилиндра не соответствует закрытому положению закрывающей системы. Фактически, привод сконструирован так, что когда он установлен, а закрывающая система закрыта, остается сила, воздействующая на закрывающую систему, поджимая ее к закрытому положению, т.е., поршень не достиг крайнего положения. Такая конструкция выбрана сознательно, чтобы обеспечить надлежащее закрывание закрывающей системы в тех случаях, когда опора и закрывающий элемент выровнены не идеально. В идеально выровненной закрывающей системе привод мог бы, теоретически, поворачивать закрывающий элемент на угол до 15 градусов за закрытое положение закрывающей системы. Следовательно, во время установки привода на закрывающую систему необходимо повернуть механический соединитель типично на 15 градусов, чтобы добиться выравнивания между механическим соединителем и трубчатой гильзой цилиндра с одной стороны и закрытой закрывающей системой с другой стороны. Было обнаружено, что это трудно и неудобно из–за больших сил, которые может создавать механизм хранения энергии, в котором может сохраняться некоторое количество энергии даже в состоянии покоя, поэтому приходится поворачивать механический соединитель вручную, чтобы добиться необходимого выравнивания.
Другой тип привода описан в EP 2208845 А. Такой привод типично устанавливается внутри закрывающего элемента закрывающей системы так, что вал привода образует ось вращения закрывающего элемента. Поскольку привод установлен в закрывающем элементе, гильза цилиндра заперта на закрывающем элементе и, поэтому, вращается, когда закрывающий элемент открывается или закрывается. Механический соединитель прикреплен к валу и к опоре запирающей системы, например, к стойке или к поверхности земли, что обеспечивает неподвижность вала, когда закрывающая система открывается или закрывается.
Недостатком приводов такого типа является то, что подходят только для левосторонней или только для правосторонней закрывающей системы, поскольку механизм хранения энергии и механизм демпфирования работают только в конкретном направлении и вал всегда остается неподвижным. Поэтому для левосторонних и правосторонних закрывающих систем нужны разные приводи.
Целью настоящего изобретения является создание привода с гидравлическим демпфированием, который можно применять и в левосторонних, и в правосторонних закрывающих системах и имеющего повышенную надежность, особенно при эксплуатации вне помещений.
Эта цель, согласно первому варианту изобретения, достигается за счет того, что вал проходит по меньшей мере от первого конца до второго сквозь трубчатую гильзу цилиндра, за счет того, что трубчатая гильза цилиндра выполнена с возможностью крепления к первому элементу закрывающей системы так, чтобы для правосторонней закрывающей системы ее продольная ось проходила в первом направлении, а для левосторонней закрывающей системы ее продольная ось проходила во втором направлении, противоположном первому направлению, и за счет того, что механический соединитель выполнен с возможностью соединения с первой концевой частью вала когда продольная ось трубчатой гильзы цилиндра находится в первой ориентации, и со второй концевой частью вала, когда продольная ось трубчатой гильзы цилиндра находится во второй ориентации.
Поскольку вал проходит по меньшей мере от первого конца доя второго конца сквозь трубчатую гильзу цилиндра, первая концевая часть вала расположена на первом конце трубчатой гильзы цилиндра или рядом с ним, или снаружи от трубчатой гильзы цилиндра, а вторая концевая часть вала расположена на втором конце трубчатой гильзы цилиндра или рядом с ним или снаружи от трубчатой гильзы цилиндра. Как таковые обе концевые части доступны для соединения с механическим соединителем, что позволяет легко использовать привод и для левосторонних, и для правосторонних закрывающих систем. Более конкретно, для правосторонней закрывающей системы гильзу цилиндра устанавливают так, чтобы ее продольная ось находилась в первой ориентации (например, была направлена вверх или находилась в перевернутом положении), а механический соединитель установлен на первую концевую часть вала. Это позволяет валу при открывании или закрывании закрывающей системы поворачиваться в первом направлении (например, по часовой стрелке или против часовой стрелки, в зависимости от того, как сконфигурированы механизм хранения энергии и механизм демпфирования) для привода механизма хранения энергии и демпфирующего механизма. Для левосторонней закрывающей системы гильзу цилиндра устанавливают так, чтобы ее продольная ось находилась во второй ориентации, противоположной первой (например, находилась в перевернутом положении или была направлена вверх), а механический соединитель крепится ко второй концевой части вала. Это позволяет валу во время открывания или закрывания закрывающей системы также вращаться в первом направлении (например, по часовой стрелке или против часовой стрелки в зависимости от того, как сконфигурированы механизм хранения энергии и механизм демпфирования) для привода механизма хранения энергии и механизма демпфирования.
Кроме того, за счет установки гильзы цилиндра в перевернутом положении для закрывающих систем с другой ориентацией и крепления механического соединителя к другой концевой части вала, для данного типа закрывающей системы (напр., установленной на фиксированную опору, как в EP–A–3 162 997) или установленной внутри подвижного закрывающего элемента, как в EP 2208845 А), либо вал будет вращаться относительно фиксированной трубчатой гильзы цилиндра, либо трубчатая гильза цилиндра будет вращаться относительно фиксированного вала, независимо от направленности закрывающей системы. Поэтому привод по настоящему изобретению не требует дополнительной опоры, в которой должна вращаться трубчатая гильза цилиндра. Следовательно, привод по настоящему изобретению имеет увеличенную надежность, поскольку риск неправильной работы привода из–за трения между гильзой цилиндра и опорой устранен полностью.
Кроме того, отсутствие опоры также позволяет увеличить диаметр трубчатой гильзы цилиндра без превышения ширины опоры. Таким образом, также можно увеличить внутренний механизм, что повысит эксплуатационную надежность привода.
Более того, привод по настоящему изобретению также не требует множества запирающих механизмов, как в известных приводах, чтобы подходить и для левосторонних, и для правосторонних закрывающих систем. Другими словами, привод по настоящему изобретению также менее сложен по сравнению с известными приводами.
Наконец, отсутствие опоры позволяет уменьшить вертикальное расстояние между шарниром с рым–болтом и механизмом хранения энергии по сравнению с известными приводами. Поэтому вращательное движение закрывающей системы должно передаваться на меньшее вертикальное расстояние, что создает меньший крутящий момент на механическом соединителе.
Указанная цель также достигается вторым вариантом настоящего изобретения, в котором механический соединитель выполнен с возможностью оперативного соединения трубчатой гильзы цилиндра, а не вала, со вторым элементом; в котором вал проходит по меньшей мере от первого конца до второго конца сквозь трубчатую гильзу цилиндра, в котором вал выполнен с возможностью крепиться без возможности вращения первой концевой частью и второй концевой частью к первому элементу закрывающей системы так, чтобы его продольная ось находилась в первой ориентации для правосторонней закрывающей системы и во второй ориентации, противоположной первой ориентации, для левосторонней закрывающей системы, и в котором механический соединитель выполнен с возможностью крепления без возможности вращения к трубчатой гильзе цилиндра.
Поскольку вал проходит по меньшей мере от первого конца до второго конца сквозь трубчатую гильзу цилиндра, первая концевая часть вала расположена на первом конце трубчатой гильзы цилиндра или рядом с ним или снаружи от трубчатой гильзы цилиндра, а вторая концевая часть вала находится на втором конце трубчатой гильзы цилиндра или рядом с ним или снаружи от трубчатой гильзы цилиндра. Как таковые обе концевые части доступны для крепления к первому элементу закрывающей системы, в то время как трубчатая гильза цилиндра используется для крепления механического соединителя, что дает легкое решение для создания привода и для левосторонних, и для правосторонних закрывающих систем. Более конкретно, для правосторонней закрывающей системы гильзу цилиндра устанавливают так, чтобы ее продольная ось находилась в первой ориентации (например, была направлена вверх или находилась перевернутом положении). Это позволяет валу при открывании или в закрывании закрывающей системы поворачиваться в первом направлении (например, по часовой стрелке или против часовой стрелки, в зависимости от того, как сконфигурированы механизм хранения энергии и механизм демпфирования) для привода механизма хранения энергии и демпфирующего механизма. Для левосторонней закрывающей системы гильзу цилиндра устанавливают так, чтобы ее продольная ось находилась во второй ориентации, противоположной первой (например, находилась в перевернутом положении или была направлена вверх). Это позволяет валу во время открывания или закрывания закрывающей системы также вращаться в первом направлении (например, по часовой стрелке или против часовой стрелки в зависимости от того, как сконфигурированы механизм хранения энергии и механизм демпфирования) для привода механизма хранения энергии и механизма демпфирования.
Следовательно второй вариант настоящего изобретения дает те же преимущества, что были описаны выше для первого варианта изобретения.
Другой целью настоящего изобретения является создание привода с гидравлическим демпфированием, имеющего повышенную прочность.
Эта цель достигается согласно третьему варианту изобретения, в котором трубчатая гильза цилиндра имеет первую трубчатую часть и вторую трубчатую часть, разделенные внутренним фланцем на трубчатой гильзе цилиндра, при этом механизм хранения энергии находится в первой трубчатой части, а механизм демпфирования находится во второй трубчатой части. Предпочтительно, первая трубчатая часть имеет внутренний диаметр, который уменьшается от первого конца к фланцу, а вторая трубчатая часть имеет внутренний диаметр, который уменьшается от второго конца к фланцу.
Фланец разделяет механизм хранения энергии и механизм гидравлического демпфирования и позволяет создать интегрально сформированную трубчатую гильзу цилиндра, т.е., первая и вторая трубчатые части сформированы интегрально, что позволяет отказаться от трубчатой гильзы цилиндра, состоящей из различных секций, как в EP 3162977, что повышает прочность привода. Более того, уменьшение внутренних диаметров позволяет вставлять все элементы механизма хранения энергии с первого конца трубчатой гильзы цилиндра в первую трубчатую часть, а все элементы механизма гидравлического демпфирования – со второго конца трубчатой гильзы цилиндра во вторую трубчатую часть, благодаря уменьшающемуся диаметру. Как таковой привод можно собирать обычным способом.
Следует понимать, что признаки третьего варианта изобретения можно применять в комбинации с признаками первого или второго вариантов изобретения.
В одном варианте настоящего изобретения привод содержит первый подшипник качения, в частности, двойной подшипник качения, предпочтительно шариковый подшипник, установленный между валом и трубчатой гильзой цилиндра, при этом первый подшипник качения имеет внутреннее кольцо и внешнее кольцо; внутреннее кольцо первого подшипника качения упирается в осевом направлении в первую поперечную поверхность, то есть, в направлении продольной оси, и зафиксировано относительно вала; внешнее кольцо первого подшипника качения упирается в осевом направлении во вторую поперечную поверхность то есть, в направлении продольной оси, и зафиксировано относительно вала; внешнее кольцо первого подшипника качения предпочтительно упирается в радиальном направлении в трубчатую гильзу цилиндра; и второй подшипник качения, в частности двойной подшипник качения, предпочтительно, шариковый подшипник, установленный между валом и трубчатой гильзой цилиндра, при этом второй подшипник качения имеет внутреннее кольцо и внешнее кольцо; внутреннее кольцо второго подшипника качения упирается в осевом направлении в третью поперечную поверхность, то есть, в направлении продольной оси, и зафиксировано относительно вала; внешнее кольцо второго подшипника качения упирается в осевом направлении в четвертую поперечную поверхность, то есть в направлении продольной оси, и зафиксировано относительно трубчатой гильзы цилиндра; внешнее кольцо второго подшипника качения предпочтительно упирается в радиальном зацеплении в трубчатую гильзу цилиндра. Предпочтительно, первая и третья поперечные поверхности расположены снаружи от первого и второго подшипников качения, а вторая и четвертая поперечные поверхности расположены между первым и вторым подшипниками качения.
Такая конфигурация является преимущественной, учитывая, что на вал может действовать сила в направлении продольной оси, которая может генерироваться, например, механизмом демпфирования. В любом направлении силы вал передает силу через первую или третью поперечную поверхность на внутреннее кольцо либо первого, либо второго подшипника качения. Подшипники качения передают эту силу на их внутренние кольца и, таким образом, на трубчатую гильзу цилиндра через вторую или четвертую поперечную поверхность. Другими словами, конфигурация этих подшипников качения обеспечивает прочную фиксацию вала в направлении продольной оси.
В одном варианте настоящего изобретения привод дополнительно содержит: первый соединительный элемент, закрепленный без возможности вращения на первой концевой части, в частности первым штифтом, пропущенным сквозь вал и первый соединительный элемент в направлении, поперечном продольной оси, при этом первый соединительный элемент образует первую поперечную поверхность, внутреннее кольцо первого подшипника качения предпочтительно упирается в радиальном направлении в первый соединительный элемент; и второй соединительный элемент закрепленный без возможности вращения на второй концевой части, в частности, вторым штифтом, пропущенным сквозь вал и второй соединительный элемент в направлении поперечном продольной оси, при этом второй штифт предпочтительно смещен относительно оси вращения вала, при этом второй соединительный элемент образует третью поперечную поверхность; внутреннее кольцо второго подшипника качения предпочтительно упирается в радиальном направлении во второй соединительный элемент; механический соединитель выполнен с возможностью крепления к первому соединительному элементу, когда трубчатая гильза цилиндра находится в первой ориентации, и ко второму соединительному элементу, когда трубчатая гильза цилиндра находится во второй ориентации.
В этом варианте соединительные элементы соединены непосредственно с механическим соединителем, а каждый подшипник качения упирается в осевом направлении в один из соединительных элементов. Поэтому продольные силы, генерируемые закрывающим элементом, будут передаваться на опору через подшипники качения, и не будут действовать на внутренние механизмы привода.
В одном варианте настоящего изобретения первый соединительный элемент содержит по меньшей мере один правосторонне–ориентированный элемент, второй соединительный элемент содержит по меньшей мере один левосторонне–ориентированный элемент, а механический соединитель содержит по меньшей мере один ориентирующий элемент, при этом правосторонне–ориентированный элемент и ориентирующий элемент сконфигурированы так, что когда продольная ось трубчатой гильзы цилиндра находится в первой ориентации, механический соединитель ориентирован для правосторонней закрывающей системы, а левосторонне–ориентированный элемент и ориентирующий элемент сконфигурированы так, что когда продольная ось трубчатой гильзы цилиндра находится во второй ориентации, механический соединитель ориентирован для левосторонней закрывающей системы.
В этом варианте механический соединитель всегда ориентирован правильно, что позволяет избежать ошибок при установке привода.
В одном варианте настоящего изобретения привод дополнительно содержит: первый фиксирующий элемент, расположенный вокруг вала рядом с первым подшипником качения, при этом первый фиксирующий элемент предпочтительно образует вторую поперечную поверхность; второй фиксирующий элемент расположенный вокруг вала рядом со вторым подшипником качения, при этом второй фиксирующий элемент предпочтительно образует четвертую поперечную поверхность; по меньшей мере одно первое отверстие под болт проходит сквозь трубчатую гильзу цилиндра и сквозь первый фиксирующий элемент в направлении, поперечном продольной оси, и это по меньшей мере одно первое отверстие под болт предназначено для установки болта для фиксации привода на первом элементе закрывающей системы; и по меньшей мере одно второе отверстие под болт проходит сквозь трубчатую гильзу цилиндра и сквозь второй фиксирующий элемент в направлении, поперечном продольной оси, и это по меньшей мере одно второе отверстие под болт предназначено для установки болта для фиксации привода на первом элементе закрывающей системы.
В этом варианте вокруг вала расположены два фиксирующих элемента, расположенные рядом с подшипниками качения. Другими словами, фиксирующие элементы установлены внутри трубчатой гильзы цилиндра. Это обеспечивает прочную фиксацию привода на опоре, способную выдерживать большие силы, что особенно полезно, когда расстояние между осью шарнира закрывающей системы и механическим соединителем мало. Особое преимущество заключается в том, что эти фиксирующие элементы образуют вторую и четвертую поперечные поверхности, поскольку продольные силы, действующие на подшипники качения, непосредственно передаются на опору.
В одном варианте настоящего изобретения трубчатая гильза цилиндра выполнена с возможностью крепления к первому элементу закрывающей системы так, чтобы продольная ось по существу совпадала с осью шарнира закрывающей системы.
В этом варианте привод подходит для закрывающей системы, способной поворачиваться на угол более 90° и до 180°.
В одном варианте настоящего изобретения первый элемент является подвижным закрывающим элементом, и трубчатая гильза цилиндра выполнена с возможностью установки на первом элементе или, предпочтительно, внутри первого элемента.
Гильза цилиндра может, например, крепиться к стороне подвижного закрывающего элемента, обращенной к фиксированной опоре. Предпочтительно, гильза цилиндра крепится внутри подвижного закрывающего элемента. Этот вариант дает преимущество, заключающееся в том, что привод скрыт от взгляда. Кроме того, когда на опоре недостаточно места для установки привода, решением является встраивание привода в закрывающий элемент.
В одном варианте настоящего изобретения вторым элементом закрывающей системы является фиксированная опора, а привод является шарниром для навешивания первого элемента на второй элемент, а между механическим соединителем и трубчатой гильзой цилиндра предпочтительно установлен подшипник качения, в частности шариковый подшипник.
В этом варианте предлагается привод, относящийся к типу, описанному в EP 2208845, применимый и для левосторонней, и для правосторонней закрывающей системы. Кроме того, подшипник качения обеспечивает плавность поворота закрывающего элемента и моет использоваться для поддержки закрывающего элемента, что предотвращает воздействие избыточных сил на внутренние механизмы привода.
В одном варианте настоящего изобретения вторым элементом является подвижный закрывающий элемент, а механический соединитель содержит поворотный рычаг, предназначенный для соединения со вторым элементом, при этом проксимальная часть поворотного рычага закреплена без возможности вращения относительно вала.
Этот вариант дает возможность крепить привод к опоре.
В одном варианте настоящего изобретения проксимальная часть имеет одну, предпочтительно по меньшей мере две пары первых фиксирующих элементов, и первый соединительный элемент и второй соединительный элемент содержат две, предпочтительно по меньшей мере три пары вторых фиксирующих элементов, при этом первые фиксирующие элементы и вторые фиксирующие элементы выполнены с возможностью крепления друг к другу поворотным рычагом, по меньшей мере в двух, предпочтительно, по меньшей мере в трех угловых ориентациях относительно вала.
В этом варианте ориентацию вытянутого рычага относительно привода можно изменить. Это является преимуществом, поскольку позволяет компенсировать изменения в относительных положениях опоры и закрывающего элемента.
В одном варианте настоящего изобретения поворотный рычаг имеет участок, проходящий по существу в направлении продольной оси и выполненный с возможностью зацепления с той частью шарнира закрывающей системы, которая прикреплена ко второму элементу.
В этом варианте предлагается привод, относящийся к типу, описанному в EP 3162997. Такой привод не требует наличия относительно длинного поворотного рычага для соединения привода с закрывающим элементом. Вместо него можно создать непосредственное соединение с закрывающим элементом для передачи поворота закрывающего элемента на механизм хранения энергии и механизм демпфирования.
В одном варианте настоящего изобретения трубчатая гильза цилиндра изготовлена методом экструзии, и первая трубчатая часть и вторая трубчатая часть сформированы в ней интегрально методом фрезерования отверстий.
В этом варианте фланец сформирован интегрально с трубчатой гильзой цилиндра, которая сама сформирована интегрально, что создает по существу непроницаемый барьер между первой трубчатой частью и второй трубчатой частью.
В одном варианте настоящего изобретения фланец образован кольцевым элементом, закрепленным внутри трубчатой гильзы цилиндра, в частности, посредством по меньшей мере одного болта или штифта, который проходит поперечно сквозь трубчатую гильзу цилиндра, при этом между трубчатой гильзой цилиндра и кольцевым элементом запрессовано уплотнение, или сам кольцевой элемент образует уплотнение.
Этот вариант является альтернативным способом создания фланца внутри трубчатой гильзы цилиндра.
В одном варианте настоящего изобретения механизм демпфирования содержит: замкнутую полость цилиндра во второй трубчатой части, которая заполнена некоторым объемом гидравлической жидкости; поршень, расположенный в замкнутой полости цилиндра, так, чтобы делить замкнутую полость цилиндра на отсек высокого давления и отсек низкого давления, при этом поршень оперативно соединен с валом с возможностью скольжения между двумя крайними положениями и вал предпочтительно проходит сквозь поршень, в частности, сквозь его центр; механизм преобразования движения для преобразования движения вращения вала относительно трубчатой гильзы цилиндра в движение скольжения поршня; обратный клапан, позволяющий жидкости течь из отсека низкого давления в отсек высокого давления, когда закрывающая система открывается; и по меньшей мере один дросселирующий канал между отсеком высокого давления и отсеком низкого давления.
В этом варианте поворот закрывающей системы передается либо на трубчатую гильзу цилиндра, либо на вал, через механический соединитель, тогда как другой элемент остается неподвижным, как описано выше. И для левосторонней, и для правосторонней закрывающей системы механизм преобразования движения будет преобразовывать поворотное движение вала относительно трубчатой гильзы цилиндра в линейное движение поршня в направлении продольной оси. Благодаря обратному клапана закрывающая система легко открывается, тогда как благодаря дросселирующему каналу поршень демпфирует движение закрывания закрывающей системы.
В одном варианте настоящего изобретения замкнутая полость цилиндра находится во второй трубчатой части.
В одном варианте настоящего изобретения привод содержит по меньшей мере один регулируемый клапан для регулирования потока жидкости через по меньшей мере один дросселирующий канал.
Этот вариант позволяет регулировать скорость поворотного движения закрывания закрывающей системы.
В одном варианте настоящего изобретения по меньшей мере один дросселирующий канал содержит: первый дросселирующий канал, выполненный с возможностью регулировать скорость закрывания закрывающей системы; и второй дросселирующий канал, выполненный с возможностью регулировать концевой ход движения закрывания закрывающей системы.
Этот вариант позволяет регулировать и скорость поворотного движения, и концевой ход движения закрывания закрывающей системы.
В одном варианте настоящего изобретения по меньшей мере один дросселирующий канал сформирован в вале и содержит отверстие, проходящее по существу в направлении продольной оси и заканчивается на торце вала на его втором концевом участке, при этом в отверстии установлен по меньшей мере один регулируемый клапан.
В этом варианте дросселирующий канал (каналы) сформирован в вале, что позволяет оптимально использовать имеющееся пространство. Поскольку регулируемый клапан (клапаны) расположен в отверстии в вале, он (они) остается доступным, когда привод установлен на закрывающей системе, независимо от ориентации привода. Клапан (клапаны) можно регулировать, когда привод установлен на закрывающей системе.
В одном варианте настоящего изобретения дросселирующий канал содержит: первую секцию, сформированную в трубчатой гильзе цилиндра и проходящую по существу в направлении продольной оси; и вторую секцию, сформированную во фланце и проходящую в направлении, по существу перпендикулярном продольной оси, при этом во второй секции расположен по меньшей мере один регулируемый клапан. Предпочтительно, регулируемый клапан расположен, по существу, посередине между первой и второй концевыми частями вала.
В этом варианте дросселирующий канал (каналы) сформирован в трубчатой гильзе цилиндра, что позволяет разместить регулируемый клапан (клапаны) во фланце. Это решает проблему, заключающуюся в том, что когда привод установлен внутри закрывающего элемента, концевая часть вала не всегда бывает легко доступной. Однако, когда регулируемый клапан (клапаны) расположен во фланце, доступ к нему можно получить через отверстие в закрывающем элементе независимо от ориентации привода, поскольку фланец расположен в центральной части привода.
В одном варианте настоящего изобретения механизм преобразования движения одержит механизм блокировки вращения для предотвращения вращения поршня в замкнутой полости цилиндра, при этом механизм блокировки вращения содержит направляющий элемент, прикрепленный болтом к фланцу, при этом соединен с этим направляющим элементом без возможности вращения и с возможностью скольжения в направлении продольной оси.
Благодаря креплению направляющего элемента к фланцу или благодаря направляющему элементу, образующему фланец, направляющий элемент прочно прикреплен к трубчатой гильзе цилиндра. Поэтому, даже когда на поршень действуют вращающие силы, например, когда закрывающие системы имеют тяжелый закрывающий элемент, или когда механизм преобразования движения содержит резьбовые участки с винтовой резьбой с большим углом подъема, поршень будет только скользить в замкнутой полости цилиндра.
В одном варианте настоящего изобретения вал сформирован интегрально между своими первой и второй концевыми частями.
В результате получается прочный вал, способный выдерживать большие силы, что особенно благоприятно, когда механизм хранения энергии содержит пружину с большой жесткостью.
В одном варианте настоящего изобретения механизм хранения энергии содержит: первый приводной элемент, закрепленный без возможности вращения относительно трубчатой гильзы цилиндра; второй приводной элемент, закрепленный без возможности вращения относительно вала; и торсионную пружину, первый конец которой прикреплен к первому приводному элементу, а второй конец прикреплен ко второму приводному элементу.
Торсионная пружина имеет простую конструкцию, позволяющую хранить энергию от открывания закрывающей системы.
В одном варианте настоящего изобретения и первый приводной элемент, и второй приводной элемент образован кольцевым элементом.
За счет наличия кольцевого элемента, который действует и как первый приводной элемент, и как первый фиксирующий элемент, привод можно сделать более компактным.
В одном варианте настоящего изобретения первый приводной элемент образован фланцем.
Благодаря тому, что фланец работает как первый приводной элемент, нет необходимости в создании дополнительного элемента, образующего первый приводной элемент. Потому привод можно сделать более компактным.
В одном варианте настоящего изобретения первый приводной элемент закреплен без возможности вращения на трубчатой гильзе цилиндра штифтом первого приводного элемента, который предпочтительно проходит сквозь вал трубчатой гильзы цилиндра и сквозь первый приводной элемент в направлении перпендикулярном продольной оси, а второй приводной элемент закреплен без возможности вращения на валу штифтом второго приводного элемента, который предпочтительно проходит сквозь вал и сквозь второй приводной элемент в направлении, перпендикулярном продольной оси, при это гильза цилиндра имеет отверстие, позволяющее вставлять штифт второго приводного элемента в этом направлении в гильзу цилиндра так, чтобы он проходил сквозь вал и сквозь второй приводной элемент. Предпочтительно во втором приводном элементе выполнено отверстие для приема штифта второго приводного элемента, и штифт второго приводного элемента заперт в этом отверстии, в частности, путем механической деформации входного отверстия после того, как в него будет вставлен штифт второго приводного элемента.
Эти штифты, особенно, когда они вставлены поперечно, обеспечивают надежное соединение между трубчатой гильзой цилиндра и первым приводным элементом и между валом и вторым приводным элементом.
В одном варианте настоящего изобретения трубчатая гильза цилиндра сформирована интегрально.
Это позволяет создать прочную трубчатую гильзу цилиндра, способную выдерживать большие силы. Кроме того, это позволяет создать трубчатую гильзу цилиндра с тонкой внешней стенкой, не жертвуя необходимой жесткостью трубчатой гильзы цилиндра. Кроме того, это способствует тому, что в замкнутой полости цилиндра, по существу, отсутствуют протечки.
Другой целью настоящего изобретения является создание привода, который можно легко монтировать на закрывающую систему.
Эта цель, согласно настоящему изобретению, достигается с помощью привода, дополнительно содержащего: первое монтажное приспособление, съемно установленное между первой концевой частью и трубчатой гильзой цилиндра для удержания вала в частично повернутом положении относительно трубчатой гильзы цилиндра, при этом такое частично повернутое положение соответствует частично открытому положению закрывающей системы; и второе монтажное приспособление, съемно установленное между второй концевой частью и трубчатой гильзой цилиндра для удержания вала в этом частично повернутом положении относительно трубчатой гильзы цилиндра. Привод можно устанавливать на закрывающую систему способом, содержащим этапы, на которых: а) устанавливают на привод первое и второе монтажные приспособления; b) крепят без возможности вращения трубчатую гильзу цилиндра на первый элемент так, чтобы ее продольная ось находилась в первой ориентации для правосторонней закрывающей системы ли во второй ориентации для левосторонней закрывающей системы; c) удаляют либо первое монтажное приспособление для правосторонней закрывающей системы, либо второе монтажное приспособление для левосторонней закрывающей системы; d) соединяют после этапа c) механический соединитель либо с первой концевой частью вала для правосторонней закрывающей системы, либо со второй концевой частью вала для левосторонней закрывающей системы; e) соединяют после этапа c) механический соединитель со вторым элементом; и f) удаляют, после выполнения этапов d) и e), либо первое монтажное приспособление для левосторонней закрывающей системы, либо второе монтажное приспособление для правосторонней закрывающей системы.
Съемно установленные монтажные приспособления обеспечивают поддержание конкретного заранее определенного положения вала относительно трубчатой гильзы цилиндра, которое может быть любым положением поршня между его крайними положениями. Следовательно, эти монтажные приспособления способны поддерживать относительное положение вала и, тем самым, поршня, относительно трубчатой гильзы цилиндра, которое соответствует частично открытому положению закрывающей системы. Например, монтажные приспособления могут быть сконструированы так, чтобы вал был повернут на 30 градусов относительно положения покоя, что, в свою очередь, соответствует открытой на 15 градусов закрывающей системе. Удаление только одного монтажного приспособления не влияет на позиционирования вала относительно трубчатой гильзы цилиндра. Поэтому, когда механический соединитель прикреплен к валу, после удаления одного из монтажных приспособлений, механический соединитель ориентируют на основании относительного положения вала и трубчатой гильзы цилиндра и, поэтому, его можно повернуть на 30 градусов относительно его нулевого положения, когда механизм хранения энергии достигает положения минимальной энергии из–за того, что поршень находится в одном из крайних положений. Такое фиксированное позиционирование механического соединителя облегчает монтаж привода на закрывающую систему, поскольку в этом случае нужно выравнивать закрывающую систему, напр., ее второй элемент, относительно механического соединителя, а закрывающую систему легче поворачивать, поскольку на нее не действует напряжение. Другими словами, фиксированное относительное позиционирование механического соединителя устраняет необходимость в повороте механического соединителя для выравнивания с закрывающей системой, как в случае с приводом, описанным в EP 3162997, что облегчает монтаж привода. Когда механический соединитель прикреплен ко второму элементу и трубчатая гильза цилиндра прикреплена к первому элементу, оставшееся монтажное приспособление удаляют, и закрывающая система закрывается под действием привода. После монтажа привода монтажные приспособления можно выбросить.
Однако вышеописанный способ не подходит для приводов, которые нужно устанавливать внутри закрывающего элемента, поскольку удаление последнего монтажного приспособления должно происходить после установки привода внутрь закрывающего элемента, а в это время последнее монтажное приспособление уже недоступно. Следовательно, для привода по настоящему изобретению, относящемуся к типу, описанному в EP 2208845, эта вторая цель достигается с помощью привода, дополнительно содержащего: первое монтажное приспособление, съемно установленное между первой концевой частью и трубчатой гильзой цилиндра для удержания вала в частично повернутом положении относительно трубчатой гильзы цилиндра, и такое частично повернутое положение соответствует частично открытому положению закрывающей системы; второе монтажное приспособление, съемно установленное между второй концевой частью и трубчатой гильзой цилиндра для удержания вала в частично повернутом положении относительно трубчатой гильзы цилиндра; и еще одно монтажное приспособление, выполненное с возможностью съемной установки между трубчатой гильзой цилиндра и механическим соединителем для удержания вала в частично повернутом положении относительно трубчатой гильзы цилиндра, когда одно из первого и второго монтажных приспособлений снято. Такой привод можно устанавливать в закрывающую систему способом, содержащим этапы, на которых: а) устанавливают на привод первое, второе и дополнительное монтажные приспособления; b) удаляют либо первое монтажное приспособление для правосторонней закрывающей системы, либо второе монтажное приспособление для левосторонней закрывающей системы; c) после этапа b) соединяют механический соединитель либо с первой концевой частью для правосторонней закрывающей системы, либо со второй концевой частью для левосторонней закрывающей системы; d) после этапа c) помещают дополнительное монтажное приспособление между трубчатой гильзой цилиндра и механическим соединителем; e) после этапа d) снимают либо первое монтажное приспособление для левосторонней закрывающей системы, либо второе монтажное приспособление для правосторонней закрывающей системы; f) после этапа e) крепят без возможности вращения трубчатую гильзу цилиндра к первому элементу так, чтобы ее продольная ось находилась в первой ориентации для правосторонней закрывающей системы или во второй ориентации для левосторонней закрывающей системы; g) после этапа e) соединяют механический соединитель со вторым элементом; и h) после этапов g) и h) удаляют дополнительное монтажное приспособление.
Как было описано выше, съемно установленные монтажные приспособления обеспечивают поддержание конкретного заранее определенного положения вала относительно трубчатой гильзы цилиндра, и это конкретное положение моет быть любым положением поршня между его крайними положениями. Поэтому, когда механический соединитель прикреплен к валу, после удаления одного из монтажных приспособлений, механический соединитель ориентируется на основе положения вала относительно трубчатой гильзы цилиндра и, поэтому, его можно повернуть например, на 30 градусов относительно нулевого положения, когда механизм хранения энергии достигает положения минимальной энергии из–за того, что поршень находится в одном из крайних положений. Когда механический соединитель или его часть будет установлена на вал, между механическим соединителем и трубчатым цилиндрическим телом временно устанавливают дополнительное монтажное приспособление, которое также поддерживает это повернутое положение механического соединителя относительно положения покоя привода. Поэтому оставшееся монтажное приспособление можно удалить, прежде чем вставлять привод в первый элемент закрывающей системы и относительное положение механического соединителя будет поддерживаться этим дополнительным монтажным приспособлением. Как описано выше, в этом относительном положение механического соединителя привод легче монтируется на закрывающую систему. Когда механический соединитель будет прикреплен ко второму элементу и к трубчатой гильзе цилиндра, дополнительное монтажное приспособление извлекают, и закрывающая система закроется приводом. После монтажа привода первое, второе и дополнительное монтажное приспособление можно выбросить.
Далее следует подробное описание изобретения со ссылками на приложенные чертежи, на которых:
Фиг. 1A и 1B – порядок монтажа привода с гидравлическим демпфирование по варианту настоящего изобретения на левостороннюю закрывающую систему и на правостороннюю закрывающую систему, соответственно.
Фиг 2A и 2B – порядок монтажа элемента механического соединителя на основной корпус привода по фиг. 1A и 1B, соответственно.
Фиг. 3A и 3B – продольное сечение привода по фиг. 1A и 1B, соответственно, установленного на опору.
Фиг. 4A и 4B – продольное сечение верхней и нижней частей привода по фиг. 1A и 1B, соответственно.
Фиг 5A–5E – горизонтальное сечение привода в плоскостях "vA"–"vE", обозначенных на фиг. 4A и 4B.
Фиг. 6 – вид сверху привода по фиг. 1A и 1B.
Фиг. 7A и 7B – продольное сечение по линиям "viiA" и "viiB" на фиг. 6.
Фиг. 8 – привод с гидравлическим демпфированием по другому варианту настоящего изобретения, установленный на правосторонней закрывающей системе.
Фиг. 9 – порядок установки привода по фиг. 8 на опоре.
Фиг. 10A и 10B – продольные сечения привода по фиг. 8.
Фиг 11A – вариант привода по фиг. 8.
Фиг. 11B и 11C – продольные сечения привода по фиг. 8.
Фиг. 12A и 12B – порядок установки привода по еще одному варианту настоящего изобретения в закрывающий элемент левосторонней закрывающей системы и в закрывающий элемент правосторонней закрывающей системы.
Фиг. 13A и 13B – продольные сечения привода по фиг. 12A и 12B, соответственно, установленного в закрывающий элемент.
Фиг. 14A и 14B – продольные сечение младшего варианта привода по фиг. 12A и 12B, соответственно, установленного в закрывающий элемент.
Фиг. 15 – вид в перспективе механизма демпфирования, иллюстрирующий дросселирующие каналы.
Фиг. 16A–16C – горизонтальные сечения механизма демпфирования по фиг. 15.
Фиг. 17A и 17B – продольные сечения механизма демпфирования в плоскостях "xviiA" и "xviiB", обозначенных на фиг. 16A.
Фиг. 18A и 18B – измененный вариант монтажа привода с гидравлическим демпфированием по фиг. 12A и 12B в закрывающий элемент левосторонней закрывающей системы и в закрывающий элемент правосторонней закрывающей системы, соответственно.
Фиг. 19A и 19B – продольное сечение привода по фиг. 18A и 18B, соответственно, установленного в закрывающий элемент.
Фиг. 20 – вид сбоку привода по фиг. 1A и 1B с монтажными приспособлениями по настоящему изобретению.
Фиг. 21A–21C – различные этапы монтажа привода по фиг. 19 на закрывающую систему.
Фиг. 22 – вид сбоку привода по фиг. 8 с монтажными приспособлениями по настоящему изобретению.
Фиг. 23A–23D – различные этапы монтажа привода по фиг. 20 на закрывающую систему.
Фиг. 24 – вид сбоку привода по фиг. 8 с монтажными приспособлениями по варианту настоящего изобретения.
Фиг. 25A–25Е – различные этапы монтажа привода по фиг. 24 на закрывающую систему.
Далее следует описание конкретных вариантов изобретения со ссылками на чертеж, но изобретение не ограничивается ими и его объем определяется только формулой изобретения.
Кроме того, несмотря на то что некоторые варианты именуются "предпочтительными", их следует считать примерами реализации изобретения, не ограничивающими его объем.
Настоящее изобретение, по существу, относится к приводу 100 с гидравлическим демпфированием для закрывания закрывающей системы, имеющей первый элемент и второй элемент, которые шарнирно соединены друг с другом. Первый элемент типично является фиксированной опорой 101, такой как стена или стойка, а второй элемент типично является подвижным закрывающим элементом, таким как калитка, дверь или створка окна. В частности, привод 100 с гидравлическим демпфированием предназначен для закрывающей системы, расположенной вне помещения, которая может подвергаться воздействию изменений температуры. Привод содержит механизм хранения энергии и механизм демпфирования, оба из которых оперативно соединены с элементами закрывающей системы. Механизм хранения энергии выполнен с возможностью запасать энергию, когда закрывающая система открывается и отдавать энергию для закрывания закрывающей системы. Механизм демпфирования выполнен с возможностью демпфировать движение закрывания закрывающей системы и содержит поршень, выполненный с возможностью скольжения в продольном направлении внутри привода между двумя крайними положениями.
Основная идея настоящего изобретения заключается в установке привода в разной ориентации в зависимости от направленности закрывающей системы. Более конкретно, для правосторонней закрывающей системы привод устанавливают так, чтобы его продольная ось находилась в первой ориентации (т.е., был направлена вверх или находилась в перевернутом положении) а для левосторонней закрывающей системы его продольная ось находилась во второй ориентации (т.е., находилась в перевернутом положении или была направлена вверх). Это позволяет механизму хранения энергии и механизму демпфирования работать одинаково и в правосторонней, и в левосторонней закрывающей системе.
Первый вариант
На фиг. 1A–7B показан вариант привода 100 с гидравлическим демпфированием. В этом варианте привод 100 предназначен для использования в закрывающей системе, имеющей опору 101 с закрывающим элементом 102 шарнирно закрепленным на ней шарниром 103 с рым–болтом. Шарнир 103 с рым–болтом содержит предпочтительно резьбовой стержень 104, который позволяет регулировать расстояние между закрывающим элементом 102 и опорой 101. Более предпочтительно, закрывающий элемент 102 навешен на опору 191 с помощью шарнира, расположенного на передней части опоры 101, и описанного, например, в EP–B–1 528 202.
Привод 100 прикреплен к опоре с помощью четырех крепежных наборов, описанных в EP–B–1 907 712. В частности, как показано на фиг. 2A и 2B для каждого крепежного набора болт 105 вставляют сквозь привод 100 в фиксирующий элемент 106, имеющий квадратное сечение, который вставлен в квадратную секцию (не показана) на задней стороне привода. Для каждого крепежного набора болт 105 ввинчивают в автоматически фиксирующуюся гайку 107, расположенную внутри опоры 101. Понятно, что для крепления привода 100 к опоре 101 можно использовать большее или меньшее количество крепежных наборов.
Привод 100 дополнительно содержит механический соединительный элемент 108, имеющий отверстие, сквозь которое проходит рычаг шарнира 103 с рым–болтом. Предпочтительно, как показано на фиг. 1A и 1B, на рычаге шарнира 103 с рым–болтом установлена гайка 109, расположенная в отверстии механического соединительного элемента 108. Как описано в EP–A–3 162 997, когда закрывающий элемент 102 открывают или закрывают, люфт гайки 109 в отверстии предпочтительно должен оставаться по существу постоянным при вращении гайки 109.
Из фиг. 1A и 1B ясно, что гайка 109 расположена близко к оси 129 шарнира (показанной на фиг. 3A) закрывающей системы. Другими словами, между гайкой 109, в положении которой силы передаются на привод 100, и от привода 100, и осью 129 шарнира, длинный рычаг отсутствует. Кроме того, привод 100 по настоящему изобретению типично применяется для тяжелых закрывающих элементов 102. Поэтому, привод 100 в этом варианте должен быть способен манипулировать большими силами, чтобы закрыть закрывающую систему.
Как показано на фиг. 2A и 2B, механический соединительный элемент 108 может крепиться к обоим концам основного тела 110 привода 100 двумя болтами 111. Более конкретно, основное тело 110 имеет два противоположных конца, каждый из которых имеет соединительный элемент 112, 113, а котором имеются два отверстия 114, в который можно ввинчивать болты 111. Поэтому, механический соединительный элемент 108 можно крепить к любому соединительному элементу 112, 113, что дает возможность монтировать основное тело 110 в двух разных ориентациях. Конкретно, на фиг. 2A, 3A основное тело 110 привода показано в первой ориентации, а на фиг. 2B, 3B основное тело 110 привода показано во второй ориентации, противоположной первой.
Понятно, что для крепления механического элемент 108 к основному телу 110 привода 100 можно использовать большее иди меньшее количество болтов 111. Например, можно использовать только один болт, ввинчиваемый в центр соединительных элементов 112, 113. Однако, особенно учитывая большие силы, действующие в этом варианте на привод 100, смещение болта (болтов) 111 от центра соединительных элементов 112, 113 полезно для передачи вращательного движения на механический соединительный элемент 108 и от него.
Кроме того, можно применять и другие средства для крепления механического соединительного элемента 108 к основному телу 110 привода 100. Например, можно установить штифт, проходящий поперечно сквозь механический соединительный элемент 108 и соединительные элементы 112, 113.
Каждый из соединительных элементов 112, 113 также имеет дополнительное отверстие 115, которое взаимодействует с выступом (не показан) на нижней стороне механического соединительного элемента 108, тем самым сохраняя определенное выравнивание между механическим соединительным элементом 108 и основным телом 110 привода 100. Другими словами, имеется только одно единственное положение, в котором механический соединительный элемент 108 можно установить на соединительные элементы 112, 113. Это сделано для того, чтобы пластинчатая часть механического соединительного элемента 108, в котором имеется отверстие, была ориентирована к закрывающему элементу 102 и для правосторонней, и для левосторонней закрывающей системы, как показано на фиг. 1A и 1B.
Понятно, что можно использовать и альтернативные средства, обеспечивающие определенное выравнивание между механическим соединительным элементом 108 и основным телом 110 привода 100. Например, можно использовать канавку, проходящую вдоль внутренней стороны механической соединительной детали с соответствующим выступом на внешней стороне соединительных элементов 112, 113.
Привод 100 предпочтительно также содержит торцевую крышку 116, используемую для того, чтобы закрыть свободные соединительные элементы 112, 113, т.е., соединительный элемент, не используемый для крепления механического соединительного элемента 108. На фиг. 2A и 2B торцевая крышка 116 установлена на основное тело 110 привода 100 с помощью двух болтов, однако понятно, что можно использовать большее или меньшее количество болтов. Торцевая крышка полезна, поскольку она препятствует попаданию грязи и/или воды в основное тело 110 привода 100.
В альтернативном, не показанном на чертежах варианте торцевая крышка 116 может устанавливаться непосредственно на опору 101 с помощью крепежного набора, описанного выше. Преимущество такого решения заключается в том, что оно дает дополнительную точку крепления привода 100, которая максимально удалена от области, в которой вращательные силы передаются на закрывающий элемент 102 и от него, т.е., которая находится рядом с соединительным элементом 112, 113, на котором установлена механическая соединительная деталь 108.
На фиг. 3A и 3B приведено продольное сечение привода 100, установленного для правосторонней и для левосторонней закрывающей системы, соответственно. На фиг. 4A и 4B показан тот же вид, что и на фиг. 3A, но в увеличенном масштабе, сфокусированный на верхней половине и нижней половине привода 100. Эти чертежи будут использованы для описания деталей, относящихся к внутренним механизмам привода 100.
Привод 100 в основном образован трубчатой гильзой 118 цилиндра, имеющей продольную ось 119. Трубчатая гильза 118 цилиндра имеет внутренний фланец 120, который делит трубчатую гильзу 118 цилиндра на первую часть 142, в которой расположен механизм хранения энергии, и вторую трубчатую часть 143, в которой расположен механизм гидравлического демпфирования. Трубчатая гильза 118 цилиндра предпочтительно изготовлена из экструдированного алюминия, обладающего меньшей пористостью и, поэтому, имеющего более высокую прочность по сравнению с литым алюминием поэтому, в нем не возникает утечек гидравлической жидкости. Кроме того, полезно изготавливать первую трубчатую часть 142 и вторую трубчатую часть 143 фрезерованием отверстий в экструдированном алюминии, поскольку это позволяет интегрально сформировать фланец 120 внутри трубчатой гильзы 118 цилиндра, которая сама сформирована интегрально, тем самым создавая по существу непроницаемый барьер между первой трубчатой частью 142 и второй трубчатой частью 143. Преимущественно, каждая трубчатая часть 142, 143 имеет диаметр, уменьшающийся при приближении к фланцу 120, что позволяет все элементы механизма хранения энергии и механизма демпфирования вставлять либо с первого конца, либо со второго конца трубчатой гильзы цилиндра.
Привод содержит первый фиксирующий элемент, образованный кольцом 130, и второй фиксирующий элемент, образованный кольцом 141. Каждый из этих фиксирующих элементов 130, 141, имеет два отверстия 117, сквозь которые проходят болты 105 крепежных наборов для крепления трубчатой гильзы 118 цилиндра к опоре 101. Полезно разместить эти фиксирующие элементы 130, 141 как можно ближе к концам трубчатой гильзы цилиндра, поскольку силы, генерируемые при открывании и закрывании закрывающей системы, будут наибольшими рядом с концами трубчатой гильзы 118 цилиндра.
Привод 100 содержит вал 121, который проходит вдоль длины трубчатой гильзы 118 цилиндра и ось вращения которого по существу совпадает с продольной осью 119 трубчатой гильзы 118 цилиндра. Вал 121 вставлен в круглое отверстие во фланце 120. Рядом с фланцем 120 находится уплотняющее кольцо 122, охватывающее вал 121, чтобы гидравлическая жидкость из механизма гидравлического демпфирования во второй трубчатой части 143 не попадала в первую трубчатую часть 142, в которой находится механизм хранения энергии, особенно когда привод 100 установлен во второй ориентации, как показано на фиг. 3B. Вал 121 имеет первую концевую часть, на которой установлен первый соединительный элемент 112, и вторую концевую часть, на которой установлен второй соединительный элемент 113. Вал 121 предпочтительно изготовлен из стали, предпочтительно, нержавеющей стали, однако, следует понимать, что можно применять и другие материалы.
На фиг. 5A показано горизонтальное сечение привода 100 по линии "aV" на фиг. 4B. На фиг. 5A показано, как второй соединительный элемент 113 крепится ко второй концевой части вала 121. Более конкретно, штифт 139 вставлен поперечно и проходит через второй соединительный элемент 113 и, частично, сквозь вал 121, тем самым запирая второй соединительный элемент 113 на валу 121 без возможности вращения этих элементов относительно друг друга. В показанном варианте штифт 139 смещен относительно продольной оси 119. Это дает преимуществ, поскольку позволяет устанавливать регулируемые клапаны для механизма гидравлического демпфирования в центре вала 121.
На фиг. 5B приведено горизонтальное сечение альтернативного привода 100 по линии "vB" на фиг. 4A. На этом горизонтальном сечении показано, что штифт 140 фиксирует первый соединительный элемент 112 на первой концевой части вала 121. В отличие от штифта 139, штифт 140 проходит через центр вала 121 и первого приводного элемента 130. Преимущество центрального штифта 140 заключается в том, что он дает более прочное соединение между валом 121 и соединительным элементом 112.
Следует понимать, что центральный штифт также можно использовать и для второго соединительного элемента 113 в том варианте привода 100, который не содержит регулируемых клапанов в вале 121. Кроме того, штифт 141 также может быть смещен относительно продольной оси 119 Более того, штифты 139, 140 могут быть резьбовыми для создания более надежного соединения.
Возвращаясь к фиг. 3A–4B, между трубчатой гильзой 118 цилиндра и первым соединительным элементом 112 установлены два подшипника 123 качения, в частности стальные подшипники качения, а между трубчатой гильзой 118 цилиндра и вторым соединительным элементом 113 установлены два других подшипника 124 качения, в частности стальные подшипники качения. Далее также может использоваться термин "сдвоенные подшипники качения", чтобы описать уложенные один на другой подшипники 123 и/или уложенные один на другой подшипники 124. Оба подшипника 123 качения имеют внешнее кольцо 125, которое упирается в радиальном направлении во внутреннюю поверхность трубчатой гильзы 118 цилиндра, и внутреннее кольцо 126, которое упирается в радиальном направлении во внешнюю поверхность первого соединительного элемента 112, более конкретно, во внешнюю поверхность кольцевого участка стакана первого соединительного элемента 112. Оба подшипника 124 качения имеют внешнее кольцо 127, которое упирается в радиальном направлении во внутреннюю поверхность трубчатой гильзы 118 цилиндра, и внутреннее кольцо 128, которое упирается в радиальном направлении во внешнюю поверхность второго соединительного элемента 113, более конкретно, во внешнюю поверхность кольцевого участка стакана первого соединительного элемента 113. Такие подшипники 123, 124 качения допускают вращение вала 121 относительно трубчатой гильзы 118 цилиндра почти без трения.
На фиг. 3A–4B также показано, что внешние кольца 125 первых подшипников 123 качения упираются в осевом направлении в первый соединительный элемент 112, тогда как внутренние кольца 126 первых роликовых подшипников 123 качения упираются в осевом направлении в поперечную поверхность, образованную первым фиксирующим элементом 130. На фиг. 3A и 3B дополнительно показано, что внешние кольца 127 вторых подшипников 124 качения упираются в осевом направлении во второй соединительный элемент 113, а внутренние кольца 128 вторых подшипников 124 качения упираются в осевом направлении в поперечную поверхность, образованную вторым фиксирующим элементом 141. Такая конфигурация является преимущественной, учитывая то, что на вал 121 может действовать сила в направлении продольной оси 119, которая может генерироваться механизмом демпфирования. Такая сила будет либо тянуть первый соединительный элемент 112 к первым подшипникам 123 качения, либо второй соединительный элемент 113 ко вторым подшипникам 124 качения. В обоих этих случаях подшипники 123, 124 качения будут передавать эту продольно ориентированную силу через внутренние кольца 126, 128 на внешние кольца 125, 127 и на один из первого и второго фиксирующих элементов 130, 141, которые уже закреплены на опоре 101. Другими словами, такая конфигурация подшипников 123, 124 качения обеспечивает надежное крепление вала 121 в направлении продольной оси 119. Предпочтительно, сдвоенные подшипники 123, 124 качения являются шариковыми подшипниками, в частности, стальными шариковыми подшипниками, поскольку они более подходят для передачи сил в осевом направлении.
Следует понимать, что между каждым соединительным элементом и трубчатой гильзой цилиндра можно установить только один подшипник 123, 124 качения. Однако, как описано выше, привод 100 по настоящему изобретению должен выдерживать большие силы, поэтому установка двух подшипников 123, 124 дает преимущество.
Кроме того, сдвоенные подшипники 123, 124 качения также можно установить так, чтобы их внутренние кольца 126, 128 непосредственно контактировали с валом 121. Это достигается за счет использования соединительных элементов 112, 113, не имеющих участка кольцевого стакана и используя подшипники 123, 124 качения меньшего диаметра. Однако, как описано выше, сдвоенные подшипники 123, 124 должны передавать продольно направленные силы, поэтому применение подшипников 123, 124 качения большего диаметра, т.е., имеющих большую площадь поверхности колец 125, 126, 127, 128 явно дает преимущество.
Механизм хранения энергии в первой трубчатой части 142 трубчатой гильзы 118 цилиндра показан на фиг. 3A–4A. Этот механизм хранения энергии содержит первый приводной элемент, образованный кольцом 130 (которое в этом варианте также образует фиксирующий элемент), второй приводной элемент, образованный кольцом 131, и торсионную пружину 132, соединенную первым концом 133 (показанным на фиг. 5D) с первым приводным элементом 130, а вторым концом – со вторым приводным элементом 131. Оба приводных элемента 130, 131 являются кольцевыми и охватывают вал 121. Торсионная пружина 132 предпочтительно предварительно натягивают во время сборки привода 100 так, чтобы независимо от относительных положений приводных элементов 130, 131, торсионная пружина 132 всегда хранила минимальное количество энергии. Это обеспечивает правильное закрывание закрывающей системы.
Следует понимать, что, хотя кольцо 130 в показанном варианте выполняет двойную функцию, также можно установить два кольца, первое из которых образует фиксирующий элемент, а второе образует первый приводной элемент.
Следует понимать, что в альтернативном, не показанном варианте, механизм хранения энергии также может содержать пружину, работающую на сжатие, и скользящий поршень.
На фиг. 5C показано горизонтальное сечение привода 100 по линии "vC" на фиг. 4A. При сборке привода 100 штифт 135 поперечно вставляют через отверстие 136 в задней части трубчатой гильзы 118 цилиндра в отверстия, выполненные во втором приводном элементе 131 и в вале 121. Поэтому второй приводной элемент 131 фиксируется на валу 121 без возможности вращения. На фиг. 5C также показано, что второй конец 134 торсионной пружины 132 вставлен в отверстие, выполненное во втором приводном элементе 131. Поэтому второй конец 134 торсионной пружины 132 также закреплен на валу 121 без возможности вращения.
На фиг. 5D приведено горизонтальное сечение привода 100 по линии "vD" на фиг. 4A. При сборке привода 100 штифт 137 вставляют поперечно сквозь отверстие в задней части трубчатой гильзы 118 цилиндра в отверстие в первом приводном элементе 130. Поэтому первый приводной элемент 130 крепится без возможности вращения на трубчатой гильзе 118 цилиндра. На фиг. 5C также показано, что первый конец 133 торсионной пружины 132 вставлен в отверстие, выполненное в приводном элементе 130. Поэтому первый конец 133 торсионной пружины 132 закреплен без возможности вращения на трубчатой гильзе 118 цилиндра.
Следует понимать, что штифты 135, 137 могут быть резьбовыми для более прочного соединения.
На фиг. 5D дополнительно показано, что кольцо 130 действует и как первый приводной элемент и как первый фиксирующий элемент, а болты 105 крепежных наборов вставлены и в трубчатую гильзу 118 цилиндра, и в первый приводной элемент. Поэтому, когда привод 100 установлен на опору 101, штифт 137 больше не работает. Однако, перед установкой привода 100 на опору 101 штифт 137 дает преимущество, поскольку позволяет предварительно нагрузить торсионную пружину 132.
Возвращаясь к фиг. 3A–4B, в предпочтительном варианте механизм хранения энергии также содержит втулку 138, препятствующую короблению торсионной пружины 132 из–за больших сил, воздействующих на нее.
В показанных вариантах втулка 138 содержит три кольца, охватывающие вал 121 в пространстве между валом 121 и торсионной пружиной 132. Втулка 138 может свободно вращаться вместе с валом 121 и не контактирует с торсионной пружиной 132, тем самым, не создавая значительного трения.
На фиг. 3A–4B дополнительно показаны детали механизма гидравлического демпфирования. Вал 121 соединяет механизм хранения энергии и механизм гидравлического демпфирования и, в более общем виде, передает движения открывания и закрывания закрывающей системы на механизм демпфирования.
Механизм гидравлического демпфирования содержит замкнутую полость 144 цилиндра, сформированную во второй трубчатой части 143. Замкнутая полость 144 цилиндра закрыта на одном конце фланцем 120, предпочтительно в комбинации с уплотнительным кольцом 122, а на другом конце кольцевым закрывающим элементом 145. Кольцевой закрывающий элемент 145 предпочтительно ввинчен в трубчатую гильзу 118 цилиндра и содержит по меньшей мере одно дополнительное уплотнительное кольцо 146, чтобы создать герметичное соединение между трубчатой гильзой 118 цилиндра и кольцевым закрывающим элементом 145. Замкнутся полость 144 цилиндра имеет продольное направление, совпадающее с направлением продольной оси 119. Замкнутая полость 144 цилиндра заполнена гидравлической жидкостью.
Механизм демпфирования дополнительно содержит поршень 147, находящийся в замкнутой полости 144 цилиндра для разделения этой замкнутой полости 144 цилиндра на отсек 148 высокого давления и отсек 149 низкого давления (показанные на фиг. 4B). Поршень 147 предпочтительно изготовлен из синтетического материала, в частности, термопластичного материала, и более предпочтительно, изготовлен методом литья под давлением.
Как показано в горизонтальном сечении на фиг. 5E, которое проходит по линии "vE" на фиг. 4B, поршень 147 имеет три направленных наружу выступа 150, которые направляются в трех канавках в направляющем элементе 151, который также расположен в замкнутой полости 144 цилиндра. Как показано на фиг. 3A–4B, направляющий элемент 151 вставлен во вторую трубчатую часть 143 и заперт в ней без возможности вращения по меньшей мере одним болтом (не показан на чертежах, иллюстрирующих этот вариант, но показан на фиг. 10B, где обозначен позицией 252), ввинченным по меньшей мере в одно соответствующее отверстие во фланце 120. На фиг. 4B далее показано, что направляющий элемент 151 также имеет по меньшей мере один выступ 153, вставленный в углубление во фланце 120 и дополнительно обеспечивающий крепление направляющего элемента 151 к трубчатой гильзы 118 цилиндра без возможности вращения. Благодаря такой конфигурации поршень 147 по существу не может вращаться в замкнутой полости 144 цилиндра и может скользить в продольном направлении замкнутой полости 144 цилиндра между двумя крайними положениями, а именно закрытым положением и открытым положением.
Следует понимать, что в других вариантах во второй трубчатой части 143 можно использовать больше болтов и/или выступов 153, или можно использовать только болты или только выступы 153. Кроме того, для запирания направляющего элемента 151 во второй трубчатой части 143 можно использовать другие средства, препятствующие его вращению. Например, болты могут проходить сквозь трубчатую гильзу 118 цилиндра поперечно и входить в направляющий элемент 151. Однако это потребует по меньшей мере одного отверстия в замкнутой полости 144 цилиндра для введения болта, что может привести к утечке гидравлической жидкости. В альтернативном варианте сам направляющий элемент может быть закреплен на трубчатой гильзе 118 цилиндра и может образовывать кольцевой элемент, образуя фланец 120. Такой кольцевой элемент являться уплотнением или уплотнение может быть установлено между кольцевым элементом (фланцем) и трубчатой гильзой 118 цилиндра, чтобы гидравлическая жидкость не могла вытекать из замкнутой полости 144 цилиндра во вторую трубчатую часть 142 гильзы 118 цилиндра.
Далее, следует понимать, что в направляющем элементе 151 может быть большее или меньшее количество канавок. Направляющий элемент 151 предпочтительно изготовлен из синтетического материала, в частности, термопластичного материала. Кроме того, направляющий элемент 151 предпочтительно изготовлен методом литья под давлением.
Механизм гидравлического демпфирования дополнительно содержит вращающийся вал 121, который проходит и сквозь отсек 148 высокого давления, и сквозь отсек 149 низкого давления замкнутой полости 144 цилиндра.
Для преобразования вращательного движения вала 121 в линейное движение поршня 147, между валом 121 и поршнем 147 имеется шпиндель 154. В частности, шпиндель 154 изготовлен и синтетического материала, предпочтительно, термопластичного материала, которому можно легко придать нужную форму, предпочтительно, методом литья под давлением. Как показано на фиг. 5E, при сборке привода 100, штифт 157 поперечно вставляют сквозь шпиндель 154 и сквозь вал 121. Для преобразования вращательного движения шпинделя 154 в линейное движение поршня 147, на шпинделе выполнен участок 155 наружной резьбы, которая находится в зацеплении с участком 156 внутренней резьбы на поршне 147. В частности, участок 155 наружной резьбы имеет первую внешнюю (наружную) резьбу, ось которой по существу совпадает с продольной осью 119, и которая взаимодействует с внутренней резьбой на поршне 147. Поскольку поршень 147 установлен в замкнутой полости 144 цилиндра без возможности вращения, поршень 147 скользит относительно замкнутой полости 144 цилиндра. В частности, поршень 147 движется в сторону фланца 120, когда закрывающая система открывается, и движется от фланца 120, когда закрывающая система закрывается. В показанных вариантах резьбы, поэтому, является правой резьбой.
Следует понимать, что штифт 157 может быть резьбовым для создания более надежного соединения.
Следует понимать, что шпиндель 154 может быть выполнен интегрально с валом 121, как показано в варианте настоящего изобретения, проиллюстрированном на фиг. 12A–17B. Другими словами, вал 121 может иметь участок 155 наружной резьбы.
Для того, чтобы привод 100 был как можно более компактным, между валом 121 и поршнем 147 отсутствует какая–либо зубчатая передача или редуктор. Поэтому резьбовые участки 155, 156 имеют резьбу с большим углом подъема. Предпочтительно, участок 155 наружной резьбы имеет угол подъема по меньшей мере 45°, более предпочтительно, по меньшей мере 55° и наиболее предпочтительно, по меньшей мере 60°. В показанном варианте угол подъема равен приблизительно 66°. Кроме того, участок 155 наружной резьбы предпочтительно имеет по меньшей мере 5 заходов и, более предпочтительно, по меньшей мере 7 заходов, и в показанном варианте 10 заходов.
Механизм гидравлического демпфирования дополнительно содержит обратный клапан (не показанный на чертежах, иллюстрирующих этот вариант, но показанный на фиг. 10B и обозначенный позицией 258), который позволяет гидравлической жидкости течь из отсека 149 низкого давления замкнутой полости 144 цилиндра в отсек 148 высокого давления этой же полости, когда закрывающая система открывается. Движение открывания закрывающей системы, таким образом, не демпфируется или, по меньшей мере, демпфируется в меньшей степени, чем движение закрывания. Этот обратный клапан 158 расположен в поршне 147.
Для демпфирования при закрывании закрывающей системы с помощью механизма хранения энергии, между двумя отсеками 148 149 замкнутой полости 144 цилиндра имеется по меньшей мере один дросселирующий канал. Один дросселирующий канал образован каналом, соединяющим отсек 149 высокого давления с отсеком 148 низкого давления во всех возможных положениях поршня 147, т.е., во всех положениях между его крайними положениями. В этот канал встроен регулируемый клапан 160, в частности, игольчатый клапан, чтобы можно было управлять потоком гидравлической жидкости в этом канале. В этом варианте канал образован по меньшей мере тремя каналами в вале 121 (как показано на фиг. 4B) т.е., первым каналом 161, проходящим в направлении продольной оси 119, вторым каналом 163, проходящим поперечно продольной оси 119 на конце отсека 148 низкого давления, и третьим каналом 162, проходящим поперечно продольной оси 119 на конце отсека 148 высокого давления. Игла регулировочного клапана 160 ввинчена в участок первого канала 161, который проходит до торца второй концевой части вала 121 так, что регулировочный клапан 160 доступен снаружи, когда привод установлен на опоре 101.
Вал дополнительно содержит второй дросселирующий канал, также образованный тремя каналами, как показано на фиг. 4B. Более конкретно, первым каналом 165, проходящим в направлении продольной оси 119, вторым каналом 162, проходящим поперечно продольной оси 119 сразу над поршнем 147, когда поршень находится в закрытом положении, и третьим каналом, соответствующим третьему каналу 163, т.е., на конце отсека 148 высокого давления. Поэтому, второй канал образует байпас, который приводит к увеличению скорости закрывания в конце движения закрывания, т.е., при окончательно доводке, обеспечивая надежное закрывание закрывающей системы. Второй регулируемый клапан 167, конкретно игольчатый клапан, установлен так, чтобы поток гидравлической жидкости в этом канале можно было регулировать, управляя скоростью закрывания закрывающей системы на этапе окончательной доводки. И вновь, игольчатый клапан 167 ввинчен в участок первого канала 165, который проходит до торца второй концевой части вала 121, чтобы клапан 167 можно было регулировать снаружи, когда привод установлен на опоре 101.
Как показано на фиг. 5A, во второй концевой части вала 121 рядом с регулируемыми клапанами 160, 167 выполнено отверстие 168. Это отверстие 168 предназначено для установки фиксирующего элемента 169, напр., болта, штифта и т.п. (как показано на фиг. 6), имеющего плоскую головку, чтобы регулируемые клапаны 160, 167 надежно вставлялись в соответствующий канал 161, 165.
Следует понимать, что дросселирующие каналы также могут быть выполнены в стенке трубчатой гильзы 118 цилиндра, а регулируемые клапаны 160, 167 можно установить во фланце 120, как будет описано ниже в отношении варианта настоящего изобретения, показанного на фиг. 12A–17B.
Работа механизма хранения энергии и механизма демпфирования будет описана со ссылками на фиг. 3A для правосторонней закрывающей системы и на фиг. 3B для левосторонней закрывающей системы.
На фиг. 3A привод 100 установлен на правостороннюю закрытую закрывающую систему так, что трубчатая гильза 118 цилиндра закреплена на опоре 101, а вал 121 соединен с закрывающим элементом 102 через механический соединительный элемент 108 и первый соединительный элемент 112. Когда закрывающий элемент 102 открывают, закрывающий элемент 102 поворачивается в первом направлении, и это вращение передается через механический соединитель 108 на вал 121, который также поворачивается в первом направлении. Первый приводной элемент 130 прикреплен к опоре 101 и, поэтому, остается неподвижным, тогда как второй приводной элемент 131 прикреплен к валу 121 и вращается вместе с ним в первом направлении, тем самым натягивая торсионную пружину 132, т.е., запасая в ней энергию. Одновременно вал 121 передает то же вращение на механизм демпфирования, заставляя поршень 147 двигаться к фланцу 120. Поскольку замкнутая полость 144 цилиндра заполнена гидравлической жидкостью, движение поршня 147 приводит к движению гидравлической жидкости через обратный клапан из отсека 149 низкого давления в отсек 148 высокого давления. Следует понимать, что гидравлическая жидкость также может в некоторой степени проходить через дросселирующий канал. Эти движения могут продолжаться до тех пор, пока закрывающая система не будет полностью открыта.
Когда закрывающая система полностью или частично открыта и на закрывающую систему не действует сила, механизм хранения энергии начинает высвобождать энергию для закрывания закрывающей системы. Более конкретно, торсионная пружина 132 стремится вернуться в положение покоя, тем самым поворачивая второй приводной элемент 131 во втором направлении, противоположном первому направлению. Поскольку второй приводной элемент 131 прикреплен к валу 121 и через механический соединитель 108 к закрывающему элементу 102, они также стремятся повернуться. Вал 121 также передает вращение на поршень 147, который теперь движется от фланца 120. Обратный клапан теперь закрыт, и гидравлическая жидкость вынуждена течь через дросселирующий канал в вале 121. Этот дросселированный поток, таким образом, демпфирует движение закрывания. Когда закрывающая система почти закрыта, поршень 147 больше не блокирует второй канал 166, позволяя тем самым гидравлической жидкости течь из отсека 148 высокого давления в отсек 148 низкого давления через оба демпфирующих канала, тем самым снижая степень демпфирования для надежного закрывания закрывающей системы.
На фиг. 3B привод 100 установлен на левосторонней закрывающей системе так, что трубчатая гильза 118 цилиндра прикреплена к опоре 101, а вал 121 соединен с закрывающим элементом через механический соединительный элемент 108 и второй соединительный элемент 113. Работа привода 100 идентична вышеописанной, поскольку перевернутая ориентация привода 100 компенсирует разницу в направлении поворота левосторонней закрывающей системы. Другими словами, и механизм хранения энергии, и механизм демпфирования работают совершенно одинаково и для правосторонней, и для левосторонней закрывающей системы.
Привод 100, описанный выше, в основном применяется вне помещений, где встречаются большие перепады температур. Например, летом часто встречается температура 70°C, когда на привод 100 падает прямой солнечный свет, а зимой часто бывает температура –30°C, т.е., возможны перепады температур в 100°С и больше. Кроме того, существуют суточные перепады температур между ночным и дневным временем, которые могут легко превысить 30°C, когда на привод падает прямой солнечный свет. Эти перепады температур вызывают расширение и сжатие гидравлической жидкости, что может нарушить работу механизма демпфирования. В частности, расширение в результате перепада температур может достигать 1% от объема гидравлической жидкости при изменении температуры на 10°C, в зависимости от коэффициента теплового расширения гидравлической жидкости. Поэтому, возможно расширение, например, до 3 мл для перепада температур в 50°C.
Для противодействия такому расширению в саму гидравлическую жидкость можно ввести небольшое количество газа, например, воздуха. Однако было обнаружено, что такой газ может мешать хорошей работе привода 100, особенно когда пузырьки воздуха или эмульсия газа в гидравлической жидкости проходит через дросселирующие каналы и дает меньший демпфирующий эффект чем чистая гидравлическая жидкость. Следовательно, гидравлическая жидкость предпочтительно должна быть свободна от пузырьков газа.
В приводе 100, показанном на чертежах, с расширением гидравлической жидкости борются два расширительных канала 170, которые проходят в двух отверстиях в трубчатой гильзе 118 цилиндра, как показано на фиг. 7A, где приведено продольное сечение по линии "viiA" на фиг. 6. В каждый расширительный канал 170 вставлен подвижный плунжер 171. Плунжер 171 делит расширительный канал 170 на отсек гидравлической жидкости, имеющий первый объем и сообщающийся с замкнутой полостью 144 цилиндра через канал 172, и отсек сброса давления, имеющий второй объем. Плунжер 171 имеет кольцевое уплотнение 173 на наружной стороне для предотвращения протечек между отсеком гидравлической жидкости и отсеком сброса давления. Понятно, что можно установить множество кольцевых уплотнений 173. Когда температура привода 100 повышается, объем гидравлической жидкости увеличивается, толкая плунжер 171 глубже в расширительные каналы 170, а когда температура гидравлической жидкости падает, плунжеры 171 высасываются обратно, тем самым закрывая расширительные каналы 170.
Как показано на фиг. 7B, где приведено продольное сечение по линии "viiB" на фиг. 6, отсек гидравлической жидкости сообщается по текучей среде с отсеком 149 низкого давления замкнутой полости 144 цилиндра. Поэтому на плунжер 171 не действует высокое давление, возникающее при нормальной работе механизма демпфирования. Это является преимуществом, поскольку соединение отсека для гидравлической жидкости с отсеком 149 высокого давления повлияло бы на движение закрывания закрывающей системы, т.е., гидравлическая жидкость текла бы не только по каналу, но и попадала бы в отсек для текучей среды расширительного канала 170, из–за смещения плунжера.
В показанном варианте отсек сброса давления также снабжен поджимающим элементом, образованным пружиной 174, работающей на сжатие, и концевым колпачком 175, который уплотняет расширительный канал 170 снаружи и поджимает плунжер 171 к каналу 172. Эффект пружины 174 заключается в том, что гидравлическая жидкость находится под давлением, поэтому отрицательные давления в гидравлической жидкости гасятся. Более конкретно, гидравлическую жидкость обычно заливают при комнатной температуре, напр., около 20°C. Когда на шарнир действует температура до –30°C, в гидравлической жидкости при отсутствии пружины 174, работающей на сжатие, может возникнуть отрицательное давление. Кроме того, когда температура привода 100 впервые поднимается до 70°C, а затем привод остывает до более низкой температуры, повышенное трение между кольцевым уплотнением 173 и расширительным каналом (в результате того, что уплотнение 173 становится менее гибким при более низких температурах) может привести при отсутствии пружины 174, работающей на сжатие, к возникновению дополнительного отрицательного давления в гидравлической жидкости, что может привести к подсасыванию воздуха в замкнутую полость 144 цилиндра через уплотнительное кольцо 122, охватывающее вал 121, или через уплотнение 173 на плунжере 171. Эта проблема решается пружиной 174, работающей на сжатие, которая прилагает давление к гидравлической жидкости даже при низких температурах, поэтому риск подсасывания воздуха в полость цилиндра устранен.
В показанных вариантах отсек сброса давления заполнен, помимо пружины 174 работающей на сжатие, воздухом и закрыт концевым колпачком 175. Когда колпачок 175 образует воздухонепроницаемое уплотнение, газ в отсеке сброса давления может сжиматься, чтобы помогать пружине 174 или заменять ее.
Объем расширительных каналов 170 и их первые и вторые объемы в основном определяются как функция ожидаемого увеличения объема гидравлической жидкости. В показанных вариантах первый объем предпочтительно равен по меньшей мере 1,5 мл, более предпочтительно, по меньшей мере 2 мл, преимущественно по меньшей мере 2,5 мл и более преимущественно, 3 мл, когда плунжер 171 вталкивается как можно больше назад в расширительный канал 170, т.е., когда первый объем является максимальным. Максимальный второй объем предпочтительно равен максимальному первому объему для создания достаточного пространства для пружины 174, работающей на сжатие.
Следует понимать, что в других вариантах может иметься только один расширительный канал 170, если ожидаемое расширение и/или сжатие гидравлической жидкости можно компенсировать имеющимся объемом единственного расширительного канала 170.
Второй вариант
На фиг. 8–10C показан другой вариант привода 200 по настоящему изобретению. Элементы и компоненты, описанные выше со ссылками на фиг. 1A–7B, обозначены теми же позициями с префиксом "2".
Привод 200 предназначен для использования в закрывающей системе, имеющей опору 201 и закрывающий элемент 202, шарнирно установленный на нее с помощью петли 203 с рым–болтом. Основное отличие от первого варианта заключается в том, что привод 200 устанавливается не на оси 229 петли 203 закрывающей системы. Закрывающая система может поворачиваться только на прибл. 90°, тогда как закрывающая система, в которой используется привод 100 может поворачиваться прибл. на 180°. В частности, закрывающий элемент 202 шарнирно соединен с опорой 201 петлей, расположенной между опорой 201 и закрывающим элементом 202, как описано, например в EP–B–2 778 330.
Кроме того, механический соединительный элемент по первому варианту заменен удлиненным рычагом 208, который установлен с возможностью скольжения с направляющей 276, которая прикреплена к закрывающему элемент 202. Более конкретно, дистальная часть 277 удлиненного рычага 208 имеет выступ 279, вставленный с возможностью скольжения в направляющую 276. Преимуществу о=удлиненного рычага заключается в том, что имеется относительно большое расстояние между дистальной частью удлиненного рычага 208, где силы передаются на привод 200 и от него, и осью 229 шарнира. Поэтому от привода 200 по этому варианту не требуется выдерживать такие же большие силы, как приводу 100 по предыдущему варианту.
Следует понимать, что для передачи вращательного движения на привод 200 и от него могут использоваться и другие типы удлиненных рычагов. Например, удлиненный рычаг может содержать множество шарнирно–сочлененных секций, а самая дистальная секция фиксировано закреплена на закрывающем элементе 202. В другом примере удлиненный рычаг может иметь направляющую, в которую вставлен скользящий элемент, фиксировано закрепленный на закрывающем элемента.
На фиг. 9 показано, как привод 200 крепится к опоре 201 для правосторонней закрывающей системы. Как показано на чертеже, используются для крепежных наборов 205, 206, 207, которые вставляются в отверстия над и под соединительными элементами 212, 213, тем самым закрепляя основное тело 210, т.е., трубчатую гильзу 218 цилиндра на опоре 201. Для левосторонней закрывающей системы основное тело 210 привода 200 переворачивают. В этом варианте нужны лишь два крепежных набора, поскольку удлиненный рычаг 208 снижает величину силы, которую приходится выдерживать приводу 200.
После того, как основное тело 210 будет прочно прикреплено к опоре 201, удлиненный рычаг 208 крепят либо к первому соединительному элементу 212 (как показано на фиг. 9), либо ко второму соединительному элементу 213, в зависимости от ориентации основного тела 210. Более конкретно, удлиненный рычаг 208 на своем проксимальном конце имеет кольцевую часть 280, в которой выполнены четыре отверстия 281, которые можно выровнять с шестью отверстиями 214 в одном из обоих соединительных элементов 212, 213. Затем используют два болта 211 для прочного крепления удлиненного рычага 208 к одному из соединительных элементов 212, 213. Четыре отверстия 281 вместе с шестью отверстиями 214 позволяют крепить удлиненный рычаг в трех разных положениях, что позволяет устанавливать удлиненный рычаг 208 в разных ориентациях относительно основного тела 210 привода. Это является преимуществом, поскольку позволяет компенсировать изменения в относительном позиционировании опоры 201 и закрывающего элемента 202. Предпочтительно эти три положения отличаются друг от друга по меньшей мере на 5°, предпочтительно, по меньшей мере на 10°, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере на 15°. Наконец, устанавливают концевую крышку 282, чтобы скрыть соединение между удлиненным рычагом 208 и соединительным элементом 212, 213.
Следует понимать, что можно использовать большее или меньшее количество болтов 211 для крепления удлиненного рычага 208 к основному телу 210 привода 200. Например, можно использовать только один болт, который ввинчивается в центр соединительного элемента 212, 213. Однако, центрально расположенный болт 211 не позволит установить центрально один или более регулируемый клапан 260, 267 в вал 221.
Следует понимать, что для обеспечения возможности регулирования относительной ориентации удлиненного рычага 208 и основного тела 210 привода 200 можно использовать и другие средства. Например, кольцевая часть 280 может иметь больший внутренний диаметр, чем соединительные элементы 212, 213 и в этом случае кольцевая часть 280 может охватывать соединительные элементы 212, 213. Когда внутренняя поверхность кольцевой части 80 содержит множество выступов, которые взаимодействуют со множеством канавок на внешней поверхности соединительных элементов 212, 213, это также позволяет регулировать ориентацию удлиненного рычага 208 относительно основного тела 210 привода 200.
На фиг. 10A и 10B приведены два продольных сечения привода 200. По существу, привод 200 имеет такую же внутреннюю структуру, что и привод 100. Более конкретно, привод 200 также содержит механизм демпфирования, имеющий замкнутую полость 244 цилиндра с направляющим элементом 251, прикрепленным к фланцу 220 по меньшей мере одним болтом 252, который препятствует вращению поршня 247, шпиндель 254, который приводит поршень 248 в скользящее движение внутри замкнутой полости 244 цилиндра, обратный клапан 258, позволяющий гидравлической жидкости течь из отсека высокого давления в отсек низкого давления, когда закрывающая система открывается, и дросселирующие каналы, сформированные в вале 221 и регулируемыми клапанами, установленными в вале 221 и доступными, когда привод 200 установлен на опоре 201.
Далее следует описание основного отличия привода 200 от привода 100, и это основное отличие главным образом обусловлено прочностью привода 200, поскольку он не должен выдерживать такие большие силы, как привод 100. Поэтому можно использовать меньшее количество крепежных наборов 205, 206, 207, которые, кроме того, не должны проходить сквозь привод 200 в области между подшипниками 223, 224. Поэтому в приводе 200 отсутствуют фиксирующие элементы 130, 141 и между каждым соединительным элементом 212, 213 и трубчатой гильзой 218 цилиндра установлен только один подшипник 123, 124.
Кроме того, поскольку кольцо 230 работает только как первый приводной элемент и, в отличие от привода 100, не работает как фиксирующий элемент, имеется возможность поменять местами функции приводных элементов 2340, 231. Поэтому первый приводной элемент 230 может быт соединен с валом 221, а второй приводной элемент будет образован фланцем 220, что позволяет уменьшить общую высоту привода 200.
Следует понимать, что в других вариантах второй приводной элемент образует не фланец 220, а отдельное кольцо 231, закрепленное без возможности вращения на трубчатой гильзе 218 цилиндра штифтом 237. Кроме того, роли приводных элементов 230, 231 также можно поменять местами, тем самым создав механизм хранения энергии, идентичный такому механизму в приводе 100.
Как и в приводе 100, подшипники 223, 224 качения зафиксированы в осевом направлении. Более конкретно, внешнее кольцо 225 упирается в осевом направлении в поперечную поверхность, которая образована на трубчатой гильзе 218 цилиндра, внутреннее кольцо 226 упирается в осевом направлении в поперечную поверхность, образованную первым соединительным элементом 212, внешнее кольцо 227 упирается в осевом направлении в поперечную поверхность, образованную вторым соединительным элементом 213, а внутреннее кольцо 228 упирается в осевом направлении в поперечную поверхность, образованную кольцевым закрывающим элементом 245, который предпочтительно ввинчен в трубчатую гильзу 218 цилиндра.
На фиг. 10C приведено другое продольное сечение привода 200, иллюстрирующее один из расширительных каналов 270. Более конкретно, расширительный канал 270 соединен с отсеком низкого давления замкнутой полости 244 цилиндра каналом 272. Расширительный канал 270 содержит пружину 274, работающую на сжатие, и подвижный поршень 271, и закрыт крышкой 275. Этот расширительный канал 270 работает точно также, как описано выше для привода 100.
Третий вариант
На фиг. 11A–11C показан другой вариант привода 400 по настоящему изобретению. Элементы или компоненты, описанные выше со ссылками на фиг. 1A–10C обозначены теми же позициями, но последним двум цифрам которых предшествует префикс "4". В частности, привод 400 является вариантом привода 200. В этом приводе 400 вал 421 закреплен на опоре 401, и удлиненный рычаг 408 крепит без возможности вращения трубчатую гильзу 418 цилиндра к закрывающему элементу 402. В более общем виде, в этом приводе 400 первым элементом закрывающей системы является закрывающий элемент 402, а вторым элементом закрывающей системы является опора 401.
На фиг. 11B и 11C показаны продольные сечения привода 400. Основным отличием от привода 200 является то, что соединительные элементы 412, 413 теперь непосредственно прикреплены к опоре 401 четырьмя крепежными наборами 405, 406, 407, а удлиненный рычаг 408 закреплен снаружи на трубчатой гильзе 408 цилиндра болтами 411. И механизм хранения энергии, и механизм демпфирования идентичны этим механизмам в приводе 200, поскольку вал 421, хотя и закрепленный, сохраняет функцию относительного вращения относительно трубчатой гильзы 418 цилиндра, которая вращается при открывании и закрывании закрывающей системы.
Четвертый вариант
На фиг. 12A–17B показан другой вариант привода 300 по настоящему изобретению. Элементы или компоненты, описанные выше со ссылками на фиг. 1A–11C обозначены теми же позициями, последним дум цифрам которых предшествует префикс "3".
Привод 300 предназначен для установки в качестве шарнира закрывающей системы, имеющей стойку 301 с закрывающим элементом 302. Более конкретно, привод 3 предназначен для установки внутрь закрывающего элемента 302, а механический соединитель 308 содержит множество компонентов. Трубчатая гильза 318 цилиндра закреплена без возможности вращения на закрывающем элементе благодаря ее прямоугольному, в частности, квадратному сечению, и предпочтительно зафиксирована на нем по меньшей мере одним, предпочтительно по меньшей мере двумя болтами 399. Поэтому, как и в приводе 400, описанном со ссылками на фиг. 11A–11C, первым элементом закрывающей системы является закрывающий элемент 302, а вторым элементом закрывающей системы является опора 301.
Механический соединитель 308 содержит поддерживающий элемент 383, который фиксировано соединен с опорой 301 двумя крепежными наборами 305, 306, 307. Механический соединитель 308 дополнительно содержит соединительный элемент 348, в котором болтом 385 фиксировано закреплена концевая часть вала 321, а соединительный элемент 384 прочно прикреплен к поддерживающему элементу 383, как описано ниже. Поддерживающий элемент 383, соединительный элемент 384 и болт 385, таким образом, работают как соединительные элементы 112, 113, 212, 213 и болты 111, 211 приводов 1 и 200, т.е. для крепления вала 321 к одному из элементов 301, 302 закрывающей системы. Следует понимать, что поддерживающий элемент 383 и соединительный элемент 384 могут быть сформированы интегрально.
Далее, следует понимать, что поддерживающий элемент 383 может быть исключен из механического соединителя 308, особенно в варианте, где закрывающий элемент 302 установлен непосредственно на поверхность земли. В таком случае соединительный элемент 384 можно вставить в соответствующее отверстие в поверхности земли, и в этом случае земля образует опору 301 и необходимость в поддерживающем элементе отпадает. Поэтому в этом варианте механический соединитель содержит соединительный элемент 384 и болты 385.
Следует также понимать, что концевые части вала 321 могут иметь некруглое горизонтальное сечение, которое соответствует с некруглым отверстием в соединительном элементе 384. Такие некруглые сечения фиксируют соединительный элемент 384 на валу 321 без возможности вращения. Другими словами, болт 385, как часть механического соединителя 308, также не нужен.
В показанном варианте, см., в частности фиг. 13A–14B, элементы шарнира расположены между механическим соединителем 308 и закрывающим элементом 302, что позволяет плавно поворачивать закрывающий элемент 302, включая трубчатую гильзу 318 цилиндра, относительно вала 321, который фиксировано закреплен на опоре 301. Элементы шарнира включают подшипник 386 качения, в частности стальной подшипник качения, который установлен в поддерживающем элементе 387, который прикреплен к поддерживающему элементу 383 болтом 388. Поддерживающий элемент 387 имеет такую форму, чтобы соединительный элемент 384 мог быть вставлен в него и, тем самым, зафиксирован между поддерживающим элементом 387 и поддерживающим элементом 383, которые фиксировано соединены болтом 388. Подшипник 386 качения имеет внешнее кольцо 391, которое поддерживается поддерживающим элементом 387. Кроме того, в показанном варианте, см., в частности, фиг. 13A–14B, также имеется соединительный элемент 389, фиксировано соединенный с закрывающим элементом 302 крепежным набором 305, 306, 307. Этот соединительный элемент 389 также охватывает вал 321 и имеет возможность свободно вращаться относительно вала 321. Более конкретно, соединительный элемент 389 сконструирован так, чтобы внутренне кольцо 390 подшипника 386 и в осевом, и в радиальном направлении упиралось в соединительный элемент 389.
Комбинация подшипника 386 качения с соединительным элементом 389 и поддерживающим элементом 387 обеспечивает передачу продольных, т.е., направленных в осевом направлении сил, генерируемых, в частности, весом закрывающего элемента 302, от соединительного элемента 389 через подшипник 386 качения, в частности, от внутреннего кольца 390 на внешнее кольцо 391, на поддерживающий элемент 387, который фиксировано прикреплен к опоре 301. Предпочтительно, подшипник 386 качения является шариковым подшипником, в частности, стальным шариковым подшипником, поскольку он больше подходит для передачи сил в осевом направлении.
Следует понимать, что элементы 386, 387, 388, 389 шарнира могут быть опущены, и в этом случае вес закрывающего элемента 302 будут нести подшипники 232, 234 качения внутри привода 300.
Следует понимать, что, как и в приводе 100, продольная ось 319 привода 300 также совпадает с осью 329 шарнира и, конкретно, оси 319, 329 идентичны, поскольку привод 300 работает как шарнир закрывающей системы.
Кроме того, подшипник 386 качения можно также установить так, чтобы его внутреннее кольцо 390 контактировало непосредственно с валом 321, а внешнее кольцо 390, упиралось в соединительный элемент 389. Это можно сделать за счет соединительного элемента 389, не содержащего участка кольцевого стакана и взяв подшипник 386 меньшего диаметра. Однако, как описано выше для привода 100, подшипник 386 качения должен передавать силы, направленные продольно, поэтому установка подшипника 386 качения большего диаметра, т.е., имеющего большую площадь поверхности колец 390, 391, дает очевидные преимущества.
На фиг. 12A показано, как привод 300 устанавливается на правостороннюю закрывающую систему, а на фиг. 12B показано как привод 300 устанавливается на левостороннюю закрывающую систему. Основная разница заключается в том, что основное тело 310 привода 300 крепится в противоположных ориентациях, как ясно видно на продольных сечениях на фиг. 13A–14B.
На фиг. 13A и 13B приведены два продольных сечения привода 300. По существу, привод 300 имеет такую же внутреннюю структуру, что и приводы 100, 200, 400. Более конкретно, механизм хранения энергии также содержит два приводных элемента 330, 331, с торсионной пружиной 332 между ними, один из приводных элементов 330, 331 прикрепленных к валу 321 штифтом 335, а другой – к трубчатой гильзе 318 цилиндра штифтом 337, в частности двумя такими штифтами. В показанном варианте между торсионной пружиной 132 и валом 321 отсутствует втулка, однако, понятно, что она может присутствовать. Как и в приводах 200, 400, роли приводных элементов 330, 331 можно менять, т.е., первый приводной элемент 330 может быть соединен с валом 321, а второй приводной элемент 331 может быть соединен с трубчатой гильзой 318 цилиндра. Преимущественно, поскольку второй приводной элемент 331 находится рядом с фланцем 320, фланец 320 может выступать в роли второго приводного элемента 331, что позволяет уменьшить общую высоту привода 300, как показано для привода 200 на фиг. 10A и 10B и для привода 400 на фиг. 11B и 11C.
Кроме того, как и в приводах 100, 200 и 400, подшипники 323, 234 качения также препятствуют движению вала 321 в направлении продольной оси 319. Более конкретно, оба подшипника 323, 324 своими внешними кольцами 235, 327 упираются в радиальном направлении в трубчатую гильзу 318 цилиндра, и внешними кольцами 325, 327 упираются в осевом направлении в элемент, прикрепленный к трубчатой гильзе 318 цилиндра, т.е., в первый приводной элемент 330 для подшипника 323 и в кольцевой закрывающий элемент 345 для подшипника 324. Кроме того, оба подшипника 323, 324 упираются в радиальном направлении своими внутренними кольцами 326, 328 в вал 321 и упираются в осевом направлении внутренними кольцами 326, 238 в крепежное кольцо 393, 394, которое зафиксировано в канавке в вале 321, как показано на фиг. 13A и 13B.
На фиг. 14A и 14B показано небольшое изменение, при котором крепежные кольца 393, 394 заменены на кольца 395, 396, которые крепятся к валу 321 поперечно вставленными штифтами 397, 398. Это дает преимущество, поскольку кольца 395, 396 более прочно прикреплены к валу 321.
Привод 300 также содержит механизм демпфирования, имеющий замкнутую полость 344 цилиндра с направляющим элементом 351, закрепленным во фланце 320, предотвращая вращение поршня 347. В отличие от приводов 100, 200, 400, здесь нет отдельного шпинделя, поскольку он выполнен интегрально с валом 321. Другими словами, вал 321 имеет участок 355 наружной резьбы, которая взаимодействует с участком 356 внутренней резьбы на поршне 347. Поэтому вал 355 непосредственно приводит поршень 347 в скользящее движение внутри замкнутой полости 344 цилиндра. Демпфирующий механизм дополнительно содержит обратный клапан, позволяющий гидравлической жидкости течь из отсека высокого давления в отсек низкого давления при открывании закрывающей системы.
Одним из основных отличий привода 300 от приводов 100, 200, 400 является то, что вторая концевая часть вала 321 не обязательно легко доступна, когда привод 300 установлен в закрывающий элемент 302. Поэтому, устанавливать регулируемые клапаны 360 367 внутри вала 321 неудобно. Для устранения этой проблемы механизм демпфирования в приводе 300 имеет дросселирующие каналы, сформированные в трубчатой гильзе 318 цилиндра, как показано на фиг. 15, где приведен вид в перспективе механизма демпфирования, когда поршень 347 находится в почти закрытом положении так, что гидравлическая жидкость может течь сквозь оба дросселирующих канала из отсека 348 высокого давления в отсек 349 низкого давления замкнутой полости 344 цилиндра, как показано черными стрелками.
Первый дросселирующий канал образован впускным каналом 363a, образованным отверстием во внутренней стенке трубчатой гильзы 318 цилиндра. Впускной канал 363a соединяет отсек 348 высокого давления с каналом 361 в трубчатой гильзе 318 цилиндра, который проходит в направлении продольной оси 319 и заканчивается у середины фланца 320 в канале 363d, который проходит поперечно сквозь фланец 320. в канал 363a вставлен регулируемый клапан 360 и, поэтому, он доступен снаружи привода 300. Рядом с концом регулируемого клапана 320 имеется канал 363, проходящий во фланце 320 в направлении продольной оси 319 и соединяющий канал 363d и, следовательно, отсек 348 высокого давления с отсеком 349 низкого давления.
Второй дросселирующий канал образован тем же впускным каналом 363a и тем же каналом 361, который заканчивается рядом с фланцем 320 и соединяется с каналом 363b, который проходит поперечно сквозь фланец 320. Канал 363b пересекает канал 363c, который также проходит поперечно сквозь фланец 320 и в котором установлен регулируемый клапан 367. Поэтому, регулируемый клапан 367 доступен снаружи привода 300. На пересечении каналов 363b, 363c имеется другой канал 365, который проходит в направлении продольной оси 319 и соединяется с выпускным каналом 366, образованным каналом, выполненным во внутренней стенке трубчатой гильзы 318 цилиндра, расположенной над поршнем 347, когда поршень 347 находится почти в самом выдвинутом положении.
Эта конфигурация детально показана на фиг. 16A–17B. На фиг. 16A–16C приведены три горизонтальных сечения механизма демпфирования. На фиг. 16A сечение проходит на высоте впускного канала 363a, на фиг. 16B сечение проходит на высоте выпускного канала 366, а на фиг. 16C сечение проходит на высоте фланца 320. На фиг. 17A и 17B приведены продольные сечения механизма демпфирования по линиям "xviiA" и "xviiB", соответственно, на фиг. 16A, когда поршень 347 находится в разных положениях.
Основное преимущество установки регулируемых клапанов 360, 367 в канал 320 заключается в том, что канал 320 расположен центрально относительно привода 300. Поэтому, независимо от ориентации продольно оси 319 привода 300, т.е., направлена ли она вверх или перевернута, регулируемые клапаны 360, 367 находятся на одной и той же высоте, позволяя создать отверстия 359 (см. фиг. 12A и 12B) в закрывающем элементе 302 для доступа к регулируемым клапанам 360, 367, что позволяет их регулировать. Как показано на фиг. 12A и 12B, предпочтительно имеется крышка 364, прикрепленная болтами к закрывающему элементу 302 для того, чтобы закрыть отверстия 359 и воспрепятствовать попаданию воды и/или грязи в отверстия 359, и закрыть доступ к регулируемым клапанам 360, 367.
Следует понимать, что дросселирующие каналы также могут быть выполнены в вале 321, как в приводах 100, 200, 400, особенно, если регулируемые клапаны 360, 367 не используются.
На фиг. 15–17b также показаны расширительные каналы 370. Более конкретно, расширительные каналы 370 соединены с отсеком низкого давления замкнутой полости 344 цилиндра каналом 372. Расширительные каналы 370 содержат пружину 374, работающую на сжатие, и скользящий поршень 371 и закрыты концевой крышкой 375. Расширительные каналы 370 работают так же, как описано для приводов 100, 200, 400.
Пятый вариант
На фиг. 18A–19B показан другой вариант привода 500 по настоящему изобретению. Элементы или компоненты, описанные выше со ссылками на фиг. 1A–17C обозначены теми же позициями, последним двум цифрам которых предшествует префикс "5", за исключением позиции 589. В частности, привод 500 является вариантом привода 300 с измененным механическим соединителем 508. Другими словами, привод предназначен для встраивания в закрывающий элемент 502, а механический соединитель 508 содержит множество элементов. Основное отличие от привода 300 заключается в том, что в приводе 500 отсутствует соединительный элемент 389.
Механический соединитель 508 содержит поддерживающий элемент 583, который фиксировано прикреплен к опоре 501 двумя крепежными наборами 505 506, 507. Механический соединитель 508 дополнительно содержит соединительный элемент 584, в котором болтом 585 фиксировано закреплена концевая часть вала 521, а соединительный элемент 584 прочно прикреплен к поддерживающему элементу 583 четырьмя болтами 589, которые вставлены сквозь отверстия в соединительном элементе 584 в отверстия в поддерживающем элементе 583. Поддерживающий элемент 583, соединительный элемент 584 и болты 585, таким образом действуют так же, как соединительные элементы 112, 113, 212, 213 и болты 111, 211 приводов 100,200, т.е., крепят вал 521 к одному из элементов 501, 502 закрывающей системы. Следует понимать, что поддерживающий элемент 583 и соединительный элемент 584 могут быть сформированы интегрально. Также следует понимать, что для крепления соединительного элемента 584 к поддерживающему элементу 583 можно использовать большее или меньшее количество болтов 589.
В показанном варианте, см., в частности, фиг. 18A–19B, элементы шарнира расположены между механическим соединителем 508 и закрывающим элементом 502, позволяя тем самым закрывающему элементу 502, включающему трубчатую гильзу 518 цилиндра, плавно поворачиваться относительно вала 521, который фиксировано соединен с опорой 501 через соединительный элемент 584 и поддерживающий элемент 583. Элементы шарнира включают подшипник 586 качения, в частности, стальной подшипник качения, установленный в поддерживающем элементе 587, который помещен на соединительный элемент 584. Подшипник 586 качения содержит внутреннее кольцо, которое поддерживается соединительным элементом 584, т.е., внутреннее кольцо и в радиальном, и в осевом направлении упирается в соединительный элемент. Подшипник 596 качения имеет внешнее кольцо 591, которое поддерживает поддерживающий элемент 587, т.е., внешнее кольцо и в радиальном, и в осевом направлении упирается в поддерживающий элемент 587.
Монтажные приспособления
На фиг. 20–25E показано, как разные приводы 100, 200, 300, 500 нужно устанавливать на закрывающую систему, используя монтажные приспособления по настоящему изобретению. В частности, на фиг. 20–21C показано, как монтируется привод 100, на фиг. 22–23D показано, как монтируется привод 200, а на фиг. 24–25E показано, как монтируются приводы 300, 500.
На фиг. 20 показан привод 100 с первым и вторым монтажными приспособлениями 611, 612, закрепленными на соответствующих противоположных концах основного тела 110. В частности, как показано на фиг. 21A–21C, монтажные приспособления 611, 612 прикреплены к соответствующим соединительным элементам 112, 113 болтом 614, 616, ввинченным в одно из отверстий 114. Кроме того, монтажные приспособления 611, 612 прикреплены к основному телу 110, а значит и к трубчатой гильзе 118 цилиндра, двумя болтами 613, 615, ввинченными в отверстия, выполненные в основном теле 110 и которые используются для установки торцевой крышки 116, как показано на фиг. 2A b 2B. Как описано выше, соединительные элементы 112, 113 закреплены без возможности вращения на вале 121. Поэтому монтажные приспособления 611, 612 съемно установлены между трубчатой гильзой 118 цилиндра и валом 121.
Благодаря тому, что монтажные приспособления прикреплены болтами и к соединительным элементам 112, 113, и к основному телу 110 и, таким образом, к трубчатой гильзе 118 цилиндра, можно поддерживать конкретное положение вала 121 относительно трубчатой гильзы 118 цилиндра. Другими словами, можно удерживать вал 121 в повернутом положении так, чтобы поршень 147 удерживался между его крайними положениями перед установкой привода 100 на закрывающую систему.
Следует понимать, что для крепления монтажных приспособлений 611, 612 на соединительных элементах и/или на трубчатой гильзе 118 цилиндра можно использовать большее или меньшее количество болтом 613, 614, 615, 616. Кроме того, можно использовать другие средства для временного крепления монтажных приспособлений 611, 612 к соединительным элементам 112, 113 и/или к трубчатой гильзе 118 цилиндра. Например, вместо болтов можно применять штифты.
На фиг. 21А показан первый этап монтажа привода 100 на левостороннюю закрывающую систему, а именно, удаление одного из монтажных приспособлений 611, 612. Которое из монтажных приспособлений 611, 612 нужно удалить зависит от требуемой ориентации привода 100, т.е., от направленности системы закрывания. Монтажное приспособление 611 удаляется путем извлечения болтов 613, 613 и, затем, на соединительный элемент 113 устанавливается механический соединитель 108, как показано на фиг. 21. Поскольку второе монтажное приспособление 612 все еще установлено на приводе 100, вал 121 удерживается в повернутом положении, а значит и механический соединитель 108 также частично повернут относительно положения покоя привода 100, которое определяется одним из крайних положений поршня 147.
Когда на привод 100 будет установлен механический соединитель 108, как показано на фиг. 21, привод 100 монтируют на закрывающую систему. В частности, привод 100 монтируют на опору 101, а механический соединитель 108 крепят к стержню 104 шарнира 103 с рым–болтом. Как показано на фиг. 21C, закрывающая система частично открыта, чтобы правильно выровнять стержень 104 шарнира 103 с рым–болтом с отверстием в механическом соединителе 108. Другими словами, закрывающий элемент 102 поворачивают, чтобы добиться нужного выравнивания, тогда как механический соединитель 108 остается неподвижным, что является преимуществом, поскольку поворачивать закрывающий элемент гораздо легче по сравнению с необходимостью поворота механического соединителя.
Когда привод 100 установлен на закрывающую систему, оставшееся монтажное приспособление 612 снимают, в частности, удаляя болты 615, 616. На этом этапе вал 121 освобождается из положения, в котором он удерживался, что приводит к закрыванию закрывающей системы. Наконец, для того чтобы закрыть дно привода 100, устанавливают концевую крышку 116, как показано на фиг. 2A.
Следует понимать, что некоторые этапы монтажа привода 100 могут выполняться вином порядке. Например, привод 100 может быть уже установлен на опору 101, перед удалением любого из монтажных приспособлений 611, 612.
На фиг. 22 показан привод 200 с первым и вторым монтажными приспособлениями 621, 622, закрепленными на соответствующих концах основного корпуса 210. В частности, как показано на фиг. 23A–23D, монтажные приспособления прикреплены к соответствующим соединительным элементам 212, 213 болтом 624, 626, который ввинчен в одно из отверстий 214. Кроме того, крепежные приспособления 621, 622 установлены без возможности вращения относительно основного тела 210 и, следовательно, трубчатой гильзы 218 цилиндра, благодаря их форме. Более конкретно, монтажные приспособления 621, 622 упираются в выступ на основном теле 210, препятствуя тем самым дальнейшему повороту вала под действием механизма хранения энергии. Как описано выше, соединительные элементы 212, 213 закреплены на вале 221 без возможности вращения. Таким образом, монтажные приспособления съемно установлены между трубчатой гильзой 218 цилиндра и валом 221.
Прикрепляя болтами монтажные приспособления 621, 622 к соединительным элементам 212, 213 с упором в основное тело 210 и, следовательно, в трубчатую гильзу 218 цилиндра, можно поддерживать конкретное положение вала 221 относительно трубчатой гильзы 218 цилиндра. Другими словами, можно удерживать вал 221 в повернутом положении так, чтобы поршень 247 удерживался между его крайними положениями перед тем, как монтировать привод 200 на закрывающую систему.
На фиг. 23A показан первый этап монтажа привода 200 на левостороннюю закрывающую систему, а именно, установки привода 200 на опору 201 и крепления механического соединителя 208 с направляющей 276 на закрывающем элементе 202. Затем, как показано на фиг. 21B, монтажное приспособление 621 снимают, удаляя болт 624. Которое из монтажных приспособлений 621, 622 нужно удалить, зависит от требуемой ориентации привода 200, т.е., от направленности системы закрывания. Поскольку второе монтажное приспособление 622 остается на приводе 200, вал 221 остается в повернутом положении, что означает, что соединительный элемент 213 остается частично повернутым. Это видно при сравнении с фиг. 9, где показан привод 200 в положении покоя. Следует обратить внимание на разные положения отверстий 214 относительно выступа на основном теле 210 на фиг. 9 и 21B.
Повернутое положение соединительного элемента 213 обеспечивает совпадение отверстий в механическом соединителе 208 с отверстиями в соединительном элементе 213 за счет открывания закрывающего элемента. Когда механический соединитель 208 прикреплен к приводу 200 (см. фиг. 23C), оставшееся монтажное приспособление 622 удаляют, в частности, удалив болт 626, как показано на фиг. 23D. На этом этапе вал 221 освобождается из его удерживаемого положения, что приводи к закрыванию закрывающей системы.
Следует понимать, что некоторые из этапов монтажа привода 200 могут выполняться в другом порядке. Например, монтажное приспособление 621 может быть уже удалено перед монтажом привода 200 на опору 201.
На фиг. 24 показан привод 500 с первым и вторым монтажными приспособлениями 631, 632, закрепленными на соответствующих противоположных концах основного тел 510. Следует понимать, что те же монтажные приспособления 631, 632 можно использовать и для привода 300. В частности, как показано на фиг. 25A–25E, монтажные приспособления 631, 632 прикреплены к валу 521 болтом 643, 636, который ввинчен в вал 521. Кроме того, монтажные приспособления 631, 632 закреплены на основном теле 510 и, следовательно, на трубчатой гильзе 518 цилиндра, двумя болтами 633, 635, которые ввинчены в отверстия в основном теле 510. Поэтому монтажные приспособления 631, 632 съемно установлены между трубчатой гильзой 518 цилиндра и валом 521.
Привинчивая монтажные приспособления 631, 632 к валу 521 и основному корпусу 510 и, тем самым, к трубчатой гильзе 518 цилиндра, можно удерживать вал 521 в конкретном положении относительно трубчатой гильзы 518 цилиндра. Другими словами, можно удерживать вал 521 в повернутом положении так, чтобы поршень 547 находился между своими крайними положениями, перед монтажом привода 500 на закрывающую систему.
На фиг. 25A показан первый этап монтажа привода 500 на левостороннюю систему закрывания, а именно, удаление одного из монтажных приспособлений 631, 632. Которое из монтажных приспособлений 631, 632 нужно удалить зависит от требуемой ориентации привода 500, т.е., от направленности системы закрывания. Монтажное приспособление 631 снимают, удалив болты 635, 636 и, затем (как показано на фиг. 25B), поддерживающий элемент 587 с подшипником 586 качения в нем и соединительный элемент 584 помещают на доступный конец вала 521 вместе с дополнительным монтажным приспособлением 637, который поддерживает поддерживающий элемент 587 в повернутом положении относительно соединительного элемента 584, который является частью механического соединителя 508. В частности, дополнительное монтажное приспособление 637, прикреплено к соединительному элементу 584 двумя болтами 638 и имеет асимметричную форму, рассчитанную на удержание повернутого положения поддерживающего элемента 587 относительно соединительного элемента 584.
Это дополнительное монтажное приспособление 637 обеспечивает возможность удаления оставшегося монтажного приспособления 631, как показано на фиг. 25C, в частности, удалив болты 633, 634. Теперь привод 500 готов к установке в закрывающий элемент 502, как показано на фиг. 25D, сохраняя повернутое положение трубчатой гильзы 518 цилиндра и, тем самым, закрывающего элемента 502 относительно соединительного элемента 584 и, тем самым, механического соединителя 508 и опоры 501.
Когда привод 500 установлен на систему закрывания, дополнительное монтажное приспособление 637 удаляют, в частности, удаляя болты 638, как показано на фиг. 25E, где закрывающая система на показана, чтобы чертеж был более понятен. Этот этап освобождает вал 521 из удерживаемого положения и заставляет закрывающую систему закрыться.
Следует понимать, что некоторые этапы монтажа приводов 300, 5500 могут выполняться в другом порядке.