CN1215447A - 带螺旋弹簧平衡重装置的门 - Google Patents

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Abstract

带有一个在关闭和开启位置之间可超过头顶运动的门板、和带一个其一端连接在门板上、另一端位置确定地固定在重量平衡装置的门,平衡重装置包含一个或几个螺旋弹簧单元,为了占用较小的空间它做成这样,这些或至少一个螺旋弹簧单元(16)由至少两个同时受力的螺旋弹簧组成,其中内弹簧具有一个比外弹簧的螺旋线内径小的螺旋线外径,它们相互同心地或者相互包围地安装,沿弹簧纵轴方向看其中一个弹簧是左旋的,它的相邻的弹簧是右旋的,使得相邻弹簧的螺旋线相互交叉。

Description

带螺旋弹簧平衡重装置的门
本发明涉及一种具有可以在关闭和开启位置之间超过头顶运动的门板的门，例如升降门、悬挂式链节门、卷门、翻转门或弹簧门，并带一个一端连接在门板上，另一端位置固定的平衡重装置，它包括一个或几个螺旋弹簧单元。
众所周知，在具有可超过头顶运动的门板的门中应该采取重量平衡措施，它可以使得为了门板在关闭和开启位置之间运动所需要的作用在门板上的力变得较小。除去所谓的、通过一个重量平衡轴借助于绳索作用在门板上的扭簧以外，也采用螺旋弹簧，而且既可以是拉簧，又可以是压簧。
在应用最后所述的螺旋弹簧时防止弹簧片弹出(例如在弹簧断裂时可能发生)的防护措施特别重要，其中既可以是管状套筒形式的防护装置，它在必要情况下在弹簧力作用时可以伸缩性地相对移动；也可以通过由各个弹簧的螺旋线围成的空间引导，从而在弹簧断裂时围住所产生的弹簧碎片。
在由套筒包围螺旋弹簧时弹簧螺旋线的直径越大，套筒的直径就越大，而且与弹簧的特性曲线有这样的关系，承受较大力的弹簧的螺旋线直径大于承受较小力的弹簧。
在承受拉力的螺旋弹簧时已经并联设置多个较软的弹簧以代替单独的相应较硬的弹簧，但是这样的话每个这种并联的软弹簧从安全性出发必须配备穿过由螺旋线围成的空间的防护元件。
用这种多个平行地相互并排设置的软弹簧有这样的优点，在一个弹簧断裂时作用在门板上的力不会立即全部消失。无论如何对于这种由这样的弹簧组成的、有规定强度或者规定贮力能力的弹簧单元所需要的空间比较大。
按照本发明这种螺旋弹簧装置所需要的空间可以比较小。
按照本发明这通过这样的方法达到，这些或这个螺旋弹簧单元至少由两个同时承载的螺旋弹簧组成，其中里面的一个弹簧具有比外面的弹簧的内径(Di)小的外径(Da)，它们相互同心地设置，或者说相互包围，并且沿弹簧纵向的同一个方向看，一个弹簧是左旋的、相邻的另一个弹簧是右旋的，因此相邻弹簧的螺旋线相交。
通过两个或多个弹簧的同心布置达到，具有很高贮力能力的一个总的弹簧装置安装在较小的空间内，而且不管是与相应强度的、大体积的单个弹簧比，还是与多个平行地并排安置的软弹簧相比需要的空间都小。这里相互同心地安装的或者相互包围的弹簧的紧凑布置起重要作用，通过沿弹簧轴线的同一个方向看相邻弹簧相反的螺旋线方向使得相邻弹簧的螺旋线可以相交，因此可以装在紧凑的结构中，而不存在一个弹簧的螺旋线嵌入另一个弹簧的螺旋线之间的齿间内，从而使它损坏的危险。
这里各个内弹簧用作各个外弹簧断片的捕获元件，反过来外弹簧作为内弹簧的圆柱形包囊物，使得在一个弹簧断裂时另一个弹簧防止这个弹簧断片的弹出。
其次在采用水平伸展的拉簧时相互同心配置的不同直径的弹簧提供相互支承以防止悬垂；在采用压簧时两个稳固的弹簧有助于防止侧向挠曲，此外还通过导向套或者装在里面一个压簧内的长度可变的杆状装置保证其稳定性。
在优选的结构中相互接触的弹簧螺旋线部分通过放在它们之间的滑动层防止摩擦，尤其是通过这样的方法，使弹簧含有高滑动性能的塑料涂层。
通常压力螺旋簧支承在端部，拉力螺旋簧原则上可以配备从螺旋线方向弯曲过来的螺旋挂钩。在优选结构中拉力螺旋簧也做成对接末端，并套在支承体上，例如由EP0288061B1或DE3924947C2所知的那样。
在悬挂式链节门中，如由附图所见的一个弹簧末端那样，这种拉簧单元平行于大致水平的导轨段，特别是从它的外侧侧向安装，其中背离门板的弹簧末端位置固定地安装，而弹簧的另一端通过它的支承装置配备一个滑轮，它用于将弹簧力传入门板的导绳。为了进一步提高安全性，两条平行的绳索通过滑轮上相应地并排设置的导槽和相应地设计的支架引向它的末端区域，其中在一个末端区域绳索通过一个平衡杆可回转地固定在导轨上，使得在两条绳索上的拉力平均分配。
从拉长或压缩段来看阶梯形的力-路程特性可以通过这样的方法达到，在这段路程上不是所有的弹簧同时工作，而是例如一个弹簧通过其夹持或支承元件以相应的间距固定在未受力或卸载的状态下的螺旋弹簧单元中，并只有在弹簧单元伸长或压缩过程中经过一定的起始行程以后才受力。
优选的结构由从属权利要求，特别是与图中所示的实施例一起得到，以下的说明对本发明作较详细的阐述：
图1．悬挂式链节门板连同导轨装置和表示的重量平衡装置从内侧的透视图；
图2．水平的和下沉的或圆弧形的门板导轨装置走向的侧视图和顶视图；
图3．一个或多个由两个同心的弹簧组成的并联的弹簧单元的不同结构的综览，以及这些弹簧装置的局部剖视示意图；
图4．图3中侧视图和局部剖开的顶视图中的结构的局部放大图；
图5．图1中局部区域的透视图的放大图；
图6．带有单件门板的翻转门的示意侧视图，一个两侧设置的螺旋压缩弹簧单元形式的重量平衡装置作用在这个门板上；
图7a-c由压簧构成的螺旋弹簧单元的视图。
图1中示意表示的悬挂式链节门具有一个由一系列链板10组成的门板，它的在关闭位置位于最上面的链板10’和最下面的链板10”与其余的链板有所区别。除最上面的链板10’以外其余链板以已知的方式借助于滚轮11在由在门板两侧的各一个水平段12、一个圆弧段12’和一个垂直段组成的所谓第一导轨内移动，而最上面的链板10’以设置在其上棱边区域13两侧的滚轮11支承在第二导轨内，第二导轨分别由一个水平段14、一个向门的开口方向看下沉分布的段14’组成，并终止于一个折弯段14”。
这种具有两个导轨的结构也是已知的。这个门配有一个重量平衡装置15，它由如原则上也是众所周知的螺旋拉簧和附属的钢绳滑轮组成，使每一个导轨的水平段有一个螺旋拉簧与它平行延伸，它固定在建筑物的内侧，并在朝向门板的一端连接在一个反向滑轮上，一根绳索围绕这个反向滑轮，绳索的一端固定在最下一块链板的下棱边区域内，另一端固定在一个固定位置上-具体地说是固定在门框上的零件上。本实施例表示拉簧装置设置在各个相互背对背的侧面上。
导轨的水平段12和14做成这样，使得这个螺旋拉簧装置实际上不占用所属导轨的上方或下方空间。通过这样的方法使螺旋拉簧装置只需要很小的侧向位置，即这个螺旋拉簧装置由螺旋拉簧单元16组成，其中-与需要的力或者门板的重量相协调并且在弹簧断裂时防止垂落-最好设置多个相互平行分布(的弹簧单元)。这里每个弹簧单元由两个相互同心的或者相互包围的单个弹簧组成，里面的弹簧17和所属的外面的弹簧18沿弹簧轴线的同一个方向看按不同的旋转方向卷绕，使得在垂直于弹簧轴线方向看两个弹簧的螺旋线相交成一个锐角，如由图3和4可以清楚地看到的。
分别由一个或几个并联的弹簧单元16组成的拉簧装置固定在各个导轨水平段的与建筑物相固定的区域内，也就是水平导轨12、14背向门的开口的末端区域内-图5，并在其拼拢的门开口一侧的末端有一个一对滚轮25形式的或者带有两条平行导槽的一个滚轮形式的反向滚轮，两条绳索21在滚轮上运动，两条绳索平行地以各自的末端实际上固定在同一个装置上，也就是一端固定在在关闭位置为最下面的一块链板10”的下棱边区域23内的已知结构的一个共同固定点22上，另一端位置确定地固定在水平导轨12、14靠近门开口的末端区域上。其中绳索在反向滚轮对25和门板一侧的固定点22之间各自通过一个重新调整滚轮24引导，以补偿随着门板相对于保持不变的弹簧单元的弹簧轴线方向的运动而引起的固定点位置的变化。
图2中表示了弹簧单元16在相对于导轨水平段12、14空间配置中的布局，图中示意表示分别由两个同心设置的、螺旋线方向相反螺旋弹簧组成的弹簧单元，和每个弹簧装置的两条平行绳索导轨的分布。由这个附图-侧视图的中间示意表示-可以看出导轨水平段14和15及一个由两个上下排列的弹簧单元16组成的螺旋拉簧装置之间的结构造型或空间配置。通过导轨水平段内的侧视图的断开所得到的表示空间表示垂直于导轨纵向的一个剖面。其次由图2-侧视图-可以看到在导轨水平段14建筑物内的末端区域内一排冲制的孔40，它们和固定在弹簧单元16建筑物内侧的末端上的固定杆37相配，如借助于图5还要说明的那样。
图3用一种拆散的视图表示拉簧装置的三种结构形式，它们是怎样安装在导轨水平段12的侧面区域上的，而且是用不同的结构，也就是用一个单独的弹簧单元16，用两个和三个平行地相互重叠放置的弹簧单元16，它们每一个由两个相互同心设置的弹簧17和18组成，这些弹簧长度的中部区域缩短地画出。各个带一个、两个或三个弹簧单元的结构表示了两侧附设的带滚轮支架35、36的支座30和带凸起部38、39的固定杆37。支座和固定杆通过相应数量的固定元件31、31’、31”做得和预定的弹簧单元16的数量相匹配，这由图形可以毫无困难地看出。在用侧视图表示的不同结构的下面画出了相应的顶视图。弹簧单元的弹簧在固定元件上的连接联系图4还要作较详细的说明。
图3下面表示由两个同心的弹簧，也就是一个内弹簧17和一个包围这个弹簧的外弹簧18组成的弹簧单元纵向分布的局部视图。如图所示，两个弹簧17和18在沿弹簧轴线29的同一个方向向相反的方向螺旋形旋转，也就是说两个弹簧17和18的弹簧螺旋线20相交成一个锐角。内弹簧17有一个小的外径Da，而外弹簧18的内径Di较大。由此弹簧可以互不相干地运动，而不致使一个弹簧的螺旋段嵌入另一个弹簧的相邻螺旋段之间的齿间内，尽管直径差Di-Da可以很小。为了降低弹簧螺旋线20相邻区域之间的摩擦应力，可以在这一段内设置一种摩擦系数小的屏蔽层，例如通过限制于螺旋线邻接区域内的螺旋线在横截面内的槽形箍或者通过包囊一种相应的对摩擦力不敏感的塑料。
图4用一个由三个弹簧单元16组成的螺旋拉簧装置的附设于各个反向滚轮对25的端部区域的例子表示这个单元的弹簧通过一个合并的支座30的连接。这个做成扁平形的支座30配有三个向弹簧单元伸出的固定元件31,31’和31”，它们位于一个平面内，并且分别具有一个窄的固定段32和一个位于窄的固定段与支座30之间的较宽的固定段33。如图4中的不管是侧视图还是顶视图可以看到的，各个所考察的弹簧单元16的外弹簧18具有比内弹簧17大的直径，它套在较宽的固定段33上直到接近支座的区域为止，使得套上去的螺旋线部分19从后面卡住固定段边缘47上的倒钩形突起34，因此虽然可以套上去但是不能拉下来。以同样的方法直径较小的内弹簧17套在所属固定元件的更加向它突出来的较窄的固定段32上，并可靠地固定，这里两个分段32和33之间旋转180°的由突起34和凹陷48组成的边缘轮廓可以看出，外弹簧18和内弹簧17具有相反的卷绕方向。
在背向固定元件31的支座区域上做一个由一个与支座30做成一体的轴承侧板和一个轴承端盖36组成的滚轮支架35，轴承端盖通过悬挂与支座30相连，如顶视图所示：两个零件35和36通过一个空心铆钉固定在一起，空心铆钉同时也起做成反向滚轮对25的反向滚轮的作用。
图5表示图1的一系列局部放大视图，也就是图5a表示通过一个弹簧形象地表示的螺旋拉簧装置在建筑物一侧的长度可变的固定方式的结构，螺旋拉簧装置由一个或几个相互平行设置的弹簧单元16组成，在弹簧单元靠建筑物内侧的末端上连接一个相应于图3中视图的固定杆37。固定杆37可选择地装入一列冲制孔40中的一个孔内，而且是用一个向弹簧方向伸出的凸起部39装入冲制孔内，此凸起部在装入冲制孔内后在弹簧16的作用下从后面卡住导轨水平段14的壁板。与凸起部39方向相反地从弹簧处伸出的凸起部38上设有一个孔，如果第一个凸起部39在从后卡住过程中占据了正确的位置的话，它与第一个凸起部39所***的冲制孔相邻的冲制孔相重叠。通过这个冲制孔和凸起部38上的孔***一个保险螺栓，在图5a、5b、5c中表示了这个过程。在用上述方法操作固定杆37时采用一个做在固定杆上的悬挂钩46。
图5d表示门板每侧的两条平行绳索21在门开口一侧的末端的位置确定的固定。加粗的绳索末端44支承在悬挂结构43上，尤其是按照软钢丝绳(Bouwden)的扎紧的方法，绳索在作用在所属反向滚轮25上的弹簧单元的力的作用下保持在这个位置上。这个做成悬挂装置的固定结构设置在一个平衡杆41上，它可以绕轴线42旋转，使得两根绳索21之间的长度差通过平衡杆的旋转得到补偿，使两根绳索载荷均布。为了提高平衡的可能性固定结构43设置在轴42两侧比轴42离反向滚轮对25更远的地方。在这个位置确定的固定装置长度可变结构的基础上平衡杆41可以有选择地装入一列沿导轨段14纵向延伸的孔45中的一个孔，使得关于待调整的弹簧力的调整可以与给定的绳索长度和与老化有关的长度的变化相协调。
余下的图5e和5f表示做成套圈形状的绳索21的另一端装在最下面一块链板10”的下棱边区域23上的一个固定点22上的结构，以及在导轨段14或14’靠近建筑物的区域内的反向滚轮24的位置和作用。
图6表示门板60的导向装置内侧的侧视图，门板借助于滚轮61在垂直的、装在门开口侧边框边缘区域内的导轨63内，并借助于导杆组***，导杆的一端用部件65铰接在门板60的大致中侧部区域，另一端用部件66铰接在导轨63的上端区域内，在导杆上分别作用一个压力弹簧单元50，压力弹簧单元一端用67铰接在垂直导轨63的中部区域内，另一端用68铰接在距导杆组64位置固定的支承一定距离的区域内。在门板60关闭时滚轮61沿导轨63从所示的开启位置向下向关闭位置运动，由此使螺旋压簧单元50变短，从而使所属的螺旋压簧51和52压缩。
图7以纵剖视表示一个螺旋压簧单元50，它可以用在按图6的实施例中。内弹簧51与外弹簧52这样同心地设置，使得弹簧相互之间能相对运动，也就是说内弹簧51的外径Da略小于外弹簧52的内径Di，如图7c所示。弹簧可以借助于图7a和7c中右面所表示的方法支承在支承元件55上，其中在图7a中支承元件55由一个伸缩套管53的底面构成。
在图7a中两个弹簧51和52的左端以及内伸缩套筒的左端剖开画出，而外伸缩套管在长度方向断开、并以局部剖视表示。在压缩及卸载时弹簧51和52相互可以相对运动，由于螺旋线方向相反弹簧螺旋线20不致相互嵌入，从而出现对弹簧可运动性的影响。伸缩套管53用于这样构成的弹簧单元50在工作运动方向的导向。
代替伸缩套管也可以采用单件的套管，它在一侧沿纵向设有槽，两个弹簧51和52右端的支承元件通过这个槽固定，使得在弹簧压缩时开槽的套管可以越过右面的支承元件在槽长的范围内移动。
图7b表示具有弹簧51和52的螺旋压簧单元50的变型方案，一个管状导向杆57穿过内弹簧51的内部空间，导向杆的左端与那里的支承元件55相连，而其右端可移动地穿过一个设有相应的孔的支承元件56。在弹簧单元压缩时通过两个支承元件55和56的相互接近运动导向杆57的右端更长地伸出支承元件上的当作移动导轨的孔。为了保护移动导轨导向杆57的伸出部分可以用一种没有画出来的外罩包起来。

Claims (11)

1．带有可以在关闭和开启位置之间超过头顶运动的门板的门，例如升降门、悬挂式链节门、卷门、翻转门或弹簧门，并带有一个一端连接在门板(10)上，另一端位置确定地固定的重量平衡装置(15)，此平衡装置包含一个或几个螺旋弹簧单元(16；50)，
其特征在于：
这个或至少一个螺旋弹簧单元(16；50)至少由两个同时受力的螺旋弹簧(17,18；51,52)组成，它的内弹簧(17；51)具有小于外弹簧(18；52)的螺旋线内径(Di)的螺旋线外径(Da)，它们相互同心或者相互包囊地安装，并且从弹簧纵轴的同一个方向看其中一个弹簧是左旋的、另一个相邻的弹簧是右旋的，使得相邻弹簧(17,18；51,52)的螺旋线(20)相互交叉。
2．按权利要求1的门，其特征在于：
弹簧(17,18；51,52)至少在它们相互面对面的螺旋线表面上做得摩擦系数很小。
3．按权利要求2的门，其特征在于：
弹簧螺旋线(20)设有塑料涂层。
4．按权利要求1至3之任一项的门，其特征在于，螺旋弹簧(17,18)在弹性贮力变形方向做成拉簧。
5．按权利要求1至3之任一项和第4项的门，其特征在于：构成一个弹簧单元(16)的两个同心弹簧(17、18)的末端做成至少一个终止于螺旋线走向内的共同的末端，并套在一个共同的固定元件(31)上，此固定元件具有一个朝向弹簧的用来安装内弹簧(17)的较窄的第一固定段(32)，和一个连接在第一固定段上的背向弹簧的，用来安装外弹簧(18)的较宽的固定段(33)，这些固定段在其侧面轮廓(47)上设有倒钩形的、防止套上去的弹簧(17,18)的螺旋线(20)拉脱的从后面卡住的突起(34)，其中在一个共同的支座(30)上做成和待连接的弹簧单元(16)的数量一样多的固定元件(31,31’,31”’)。
6．按权利要求5的门，其特征在于：
固定元件(31,31’,31”)在其背向固定段(32,33)的区域内做成用于反向滚轮(25)的滚轮支架(35)或者用来固定在所属导轨(12)上的固定杆(37)。
7．按权利要求1至3之任一项的门，其特征在于：螺旋弹簧(51,52)在弹性贮力变形方向做成压簧。
8．按权利要求1至3之任一项和第7项的门，其特征在于：螺旋弹簧单元(50)装在一个导向套管(53)内，它做成伸缩套筒或者开槽的套管，通过它的开槽固定弹簧(51,52)的支承元件。
9．按权利要求1至3之任一项和第7项的门，其特征在于：螺旋弹簧单元(50)***一根沿弹簧纵轴放置的导向杆(57)，它做成伸缩杆或者其一端可移动地通过安装相邻弹簧的末端的支承元件(56)导向的杆。
10．按权利要求7至9之一的门，其特征在于：构成一个螺旋弹簧单元(50)的同心弹簧(51,52)的共同的末端各自固定在一个共同的支承元件(55,56)上。
11．按权利要求1至10之任一项的门，其特征在于：一个螺旋弹簧单元的弹簧在不同伸长或压缩行程段上工作。
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