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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Türöffnungs-
und -schließvorrichtung mit einem Mechanismus, der Türflügel
einer Falttür miteinander verbindet und die Tür
automatisch schließt, und betrifft insbesondere eine Türöffnungs-
und -schließvorrichtung mit hervorragender Haltbarkeit,
die leicht an den Türflügeln angebracht oder davon
entfernt werden kann.
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Der
Platz in Flugzeugtoiletten und dergleichen ist sehr begrenzt, weshalb
Toiletten so kompakt wie möglich sein müssen.
Deshalb sind die Türen Falttüren, die keinen großen
Bewegungsspielraum benötigen. Die in diesen Toiletten angebrachten
Falttüren weisen einen Mechanismus auf, der eine offene Tür
automatisch schließt, um Sicherheit zu gewährleisten
und unangenehme Gerüche zurückzuhalten (siehe:
Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer
H7-11836 ).
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Die
Falttür aus der
japanischen
ungeprüften Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer H7-11836 verwendet
Spiralfedern in einem Türschließmechanismus, der
offene Türen automatisch schließt. Konventionell
verwenden Türschließmechanismen, die offene Türen
automatisch schließen, wie die Erfindung aus der
japanische ungeprüften Patentanmeldung
Veröffentlichungsnummer H7-11836 , Spiralfedern
als sogenannte Torsionsfedern. Deshalb akkumuliert sich beim Öffnen
oder Schließen der Tür Spannung rund um Bereiche,
in denen spiralförmig gewickelte Drähte, die am
oberen und unteren Ende der Spiralfedern geformt sind, gerade ausgedehnt wird,
wodurch das obere und das untere Ende der Spiralfedern leicht beschädigt
werden können, was eine Ursache reduzierter Haltbarkeit
ist. Außerdem besteht Bedarf an einer Türöffnungs-
und -schließvorrichtung, die leichter an den Türflügeln
angebracht und davon entfernt werden kann.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Türöffnungs-
und -schließvorrichtung mit einem Mechanismus mit überlegener Haltbarkeit,
die eine Tür automatisch schließen kann und der
leicht an Türflügeln einer Falttür angebracht oder
davon entfernt werden kann.
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Um
die vorstehend genannte Aufgabe zu erfüllen, verfügt
die Türöffnungs- und -schließvorrichtung über
Spiralfedern, die in Längsrichtung vertikal ausgerichtet
sind und die in jeweils ein oberes Endteil und ein unteres Endteil
von Scharnierstücken eingebaut sind, die die Türflügel
der Falttür drehbar miteinander verbinden; Stiftplatten
mit einem Abschnitt, der jeweils an einem oberen Endteil und einem
unteren Endteil der Spiralfedern in die Spiralfedern eingeführt ist,
derart, dass er in Längsrichtung der Spiralfedern hervorsteht,
an den Spiralfedern befestigt; und Klammern, die die Scharnierstücke
an der Stiftplatte befestigen, die am oberen Endteil der Spiralfeder
hervorsteht, welche in das obere Endteil des Scharnierstückes
eingebaut ist, und an der Stiftplatte, die am unteren Endteil der
Spiralfeder hervorsteht, welche in das untere Endteil des Scharnierstückes
eingebaut ist; wobei die Falttür durch eine Rückstellkraft
geschlossen wird, die durch ein Verdrehen der Spiralfedern erzeugt
wird.
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Dabei
ist auch eine Spezifikation möglich, bei der eine Welle
in jede der Spiralfedern eingeführt ist. Ebenso ist eine
Spezifikation möglich, bei der die Welle in der Längsrichtung
geteilt ist. Ein oberer Teil der geteilten Welle ist mit der Stiftplatte
verbunden, die in das obere Endteil der Spiralfeder eingeführt
ist, und ein unterer Teil der geteilten Welle ist mit der Stiftplatte
verbunden, die in das untere Endteil der Spiralfeder eingeführt
ist. Es ist auch eine Spezifikation möglich, bei der sich
der obere Teil der geteilten Welle und der untere Teil der geteilten
Welle relativ zueinander in Richtung axial zur Welle bewegen können.
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Bei
der vorliegenden Erfindung sind die Spiralfedern, die zum automatischen
Schließen der Tür dienen, derart eingebaut, dass
sie an zwei Stellen vertikal in Längsrichtung ausgerichtet
sind, nämlich am oberen Endteil und am unteren Endteil
der Scharnierstücke, die die Türflügel
einer Falttür drehbar miteinander verbinden. Außerdem
kann die Türöffnungs- und -schließvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung relativ leicht
an den Türflügeln der Falttür angebracht
und davon entfernt werden, da die Stiftplatten einen Abschnitt aufweisen,
der in die Spiralfedern eingeführt ist und sowohl am oberen
Endteil als auch am unteren Endteil der Spiralfedern in Längsrichtung
der Spiralfedern herausragt; und da die Stiftplatten an den Spiralfedern
befestigt sind; und da die Stiftplatte, die am oberen Endteil der
Spiralfeder hervorsteht, welche in das obere Endteil des Scharnierstückes
eingebaut ist, und die Stiftplatte, die am unteren Endteil der Spiralfeder
herausragt, welche in das untere Endteil des Scharnierstückes eingebaut
ist, mit Klammern an den Scharnierstücken befestigt sind.
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Wenn
die Spiralfedern durch Öffnen und Schließen der
Tür verdreht werden, werden die Abschnitte der Stiftplatten,
die in die Spiralfeder eingeführt sind, am oberen und unteren
Endteil der Abschnitte der Spiralfedern durch ein Zusammenziehen der
Spiralfedern eingeschnürt. Daher werden die Spiralfedern
entsprechend dieser Abschnitte mit den Stiftplatten zusammengefügt
und werden von den Stiftplatten gestützt, sodass das Auftreten
von übermäßiger Spannungskonzentration
in den Spiralfedern vermieden werden kann. Demzufolge kann ein vorzeitiges
Brechen der Spiralfedern aufgrund von wiederholtem Öffnen
und Schließen der Tür verhindert werden, und die
Haltbarkeit kann verbessert werden.
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1 ist
eine Vorderansicht, die eine Falttür darstellt.
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2 ist
eine Draufsicht von oben auf die Falttür von 1.
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3 ist
eine erläuternde Darstellung eines Verfahrens zum Befestigen
einer Türöffnungs- und -schließvorrichtung
der vorliegenden Erfindung.
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4 ist
eine erläuternde Darstellung einer internen Konstruktion
der Türöffnungs- und -schließvorrichtung
der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
eine erläuternde Darstellung eines Verfahrens zum Einführen
einer Stiftplatte in eine Spiralfeder.
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6 ist
eine erläuternde Darstellung eines Zustands des Eingriffs
zwischen einer Stiftplatte und einer Spiralfeder.
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7 ist
eine erläuternde Darstellung eines Einsteckwellenmechanismus.
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8 ist
eine erläuternde Darstellung eines Verfahrens zum Einführen
einer Einsteckwelle in eine Spiralfeder.
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Die
Türöffnungs- und -schließvorrichtung
der vorliegenden Erfindung ist nachstehend auf der Basis von in
den Figuren gezeigten Ausführungsformen beschrieben.
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Wie
in 1 und 2 dargestellt, ist eine Türöffnungs-
und -schließvorrichtung 4 der vorliegenden Erfindung
an einer Falttür 2 (nachstehend als Tür 2 bezeichnet)
befestigt, die für eine Flugzeugtoilette 1 verwendet
wird. Zwei Türflügel 2a, 2b,
die die Tür 2 bilden, sind über die Türöffnungs-
und -schließvorrichtung 4 verbunden. Jeder der
Türflügel 2a, 2b weist eine
gekrümmte Form auf, die sich auf bogenförmige
Weise nach außen erstreckt. Durch das Ausbilden der Türflügel 2a, 2b mit
einer nach außen gekrümmten Form kann auf der
Innenseite der Tür 2 viel Platz sichergestellt
werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Türflügel 2a, 2b mit
der gekrümmten Form beschränkt und kann auch bei
flachen Türflügeln angewendet werden.
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Eine
Führungswelle 3a, die in eine Oberfläche
eines ersten Türflügels 2a eingeführt
ist, gleitet nach links und rechts entlang einer Führungsschiene,
die an einem oberen Rand eines Befestigungsrahmens 16 vorgesehen
ist, und ein zweiter Türflügel 2b weist
eine Konstruktion auf, die mittels einer Drehwelle 3b durch
den oberen Rand und einen unteren Rand des Befestigungsrahmens 16 axial
gestützt wird.
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Die
Türöffnungs- und -schließvorrichtung 4 weist
Scharnierstücke 5a, 5b auf, die an gegenüberliegenden
seitlichen Flächen der Türflügel 2a, 2b befestigt
sind. Die Scharnierstücke 5a, 5b weisen
eine Konstruktion auf, sodass das obere und untere Endteil miteinander
in Eingriff stehen. In den miteinander in Eingriff stehenden Bereichen
sind Befestigungslöcher 6a, 6b ausgebildet.
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Die
Scharnierstücke 5a, 5b sind so zusammengefügt,
dass die Befestigungslöcher 6a, 6b vertikal
aneinander ausgerichtet sind. Außerdem sind, wie in 3 dargestellt,
Gehäuse 12, die die Spiralfedern 11 enthalten,
so ausgelegt, dass sie durch die Befestigungslöcher 6a, 6b hindurchgehen,
und sind an den Scharnierstücken 5a, 5b befestigt.
Wie die Gehäuse 12, die die Spiralfedern 11 enthalten,
in ähnlicher Weise an dem oberen Endteil und dem unteren
Endteil der Scharnierstücke 5a, 5b befestigt sind,
so dient eine Beschreibung des Gehäuses 12, das
am oberen Endteil befestigt ist dazu, dies darzustellen.
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Wie
in 4 bis 6 dargestellt, ist die Spiralfeder 11,
in die die Stiftplatten 10 am oberen und unteren Endteil
eingeführt sind, in dem Gehäuse 12 eingebaut.
Längliche Löcher 10a und vertikal verlaufende
Eingriffsrillen 10b sind in den Stiftplatten 10 ausgebildet.
Die Stiftplatten 10 sind so an der Spiralfeder befestigt,
dass die Eingriffsrillen 10b mit der inneren Umfangsoberfläche
der Spiralfeder 11 zusammenwirken, wobei die länglichen
Löcher 10a aus der Spiralfeder 11 herausragen.
Endflächen von vertikalen Enden eines spiralförmigen
Drahts, der die Spiralfeder 11 bildet, weisen eine Konstruktion
auf, sodass sie mit den Flächen der Stiftplatten 10 in
Kontakt stehen, um die Spiralfeder 11 und die Stiftplatten 10 miteinander
in Eingriff bringen.
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Ein
Außendurchmesser der Spiralfeder 11 beträgt
zum Beispiel etwa 9 mm bis 15 mm, und eine Länge beträgt
etwa 100 mm bis 120 mm. Eine Länge des Abschnitts der Stiftplatten 10,
die in die Spiralfeder 11 eingeführt sind (des
Abschnitts, der den Eingriffsrillen 10b entspricht) beträgt
zum Beispiel etwa 10 mm bis 15 mm.
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Der
Abschnitt des länglichen Loches 10a der Stiftplatte 10,
der am oberen Endteil der Spiralfeder 11 vorgesehen ist,
ist in die Schlitze 9a eines Anschlussstückes 9 eingeführt.
Das Anschlussstück 9 und die Stiftplatte 10 sind
durch einen Stift 9b verbunden, der durch das längliche
Loch 10a tritt. Ein Nocken 8 ist in einen oberen
Teil dieses Anschlussstückes 9 eingefügt,
und eine Klammer 7 ist mit einer Schraube 7a befestigt.
Auf diese Weise sind die Stiftplatte 10 und die Klammer 7 miteinander
verbunden. Die Klammer 7 ist über eine separate
Schraube 7b an dem Türflügel 2a befestigt.
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Im
Nocken 8 ist ein fächerförmiger Ausschnitt
gebildet, und auch in einem oberen Endteil des Gehäuses 12 ist
ein Ausschnitt ausgebildet. Diese Ausschnitte greifen ineinander
ein, sodass ein Drehwinkel des Nockens 8 (Türflügel 2a, 2b)
begrenzt ist.
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Ein
Teil des länglichen Lochs 10a der Stiftplatte 10,
die am unteren Endteil der Spiralfeder 11 vorgesehen ist,
ist in ähnlicher Weise in den Schlitz 9a des Anschlussstückes 9 eingeführt.
Außerdem sind das Anschlussstück 9 und
die Stiftplatte 10 durch eine Schraube 9c verbunden,
die durch das längliche Loch 10a und das längliche
Loch 12a des Gehäuses 12 tritt. Dabei
ist beispielsweise das Anschlussstück 9 der unteren
Seite (Stiftplatte 10) an dem Gehäuse 12 in
einer Position befestigt, in der in Bezug auf das Anschlussstück 9 der
oberen (Stiftplatte 10) eine Drehung von 180 Grad um die
Axialmitte der Spirale stattfindet.
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Auf
diese Weise ist das Gehäuse 12, das die Spiralfeder 11 und
dergleichen enthält mit den Befestigungslöchern 6a, 6b aneinander
ausgerichtet an den Scharnierstücken 5a, 5b befestigt.
Der untere Endteil der Scharnierstücke 5a, 5b weist
ebenfalls die gleiche Konstruktion auf, wobei hier die Stiftplatte 10,
die in einen unteren Endteil der Spiralfeder 11 eingeführt
ist, mit der Klammer 7 an dem Scharnierstück 5a befestigt
ist.
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Wenn
von außen gegen den ersten Türflügel 2a gedrückt
wird, drehen sich die Türflügel 2a, 2b um die
Türöffnungs- und -schließvorrichtung 4,
und die Tür 2 öffnet sich. Dabei werden
die Spiralfedern 11 durch die Klammern 7 verdreht,
die mit dem Türflügel 2a verbunden sind.
Wenn der Druck auf den Türflügel 2a nachlässt,
kehren so die Klammern 7 und der Türflügel 2a aufgrund
der Rückstellkräfte der verdrehten Spiralfedern 1 in
ihre ursprüngliche Position zurück und die die
Tür 2 schließt sich automatisch.
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Zum
Befestigen der Türöffnungs- und -schließvorrichtung 4 der
vorliegenden Erfindung an den Türflügeln 2a, 2b müssen
die Spiralfedern 11, wie vorstehend beschrieben, mit Stiftplatten 10 in
das obere und untere Endteil eingeführt sind, lediglich
an zwei Stellen befestigt werden, nämlich am oberen Endteil
und am unteren Endteil der Scharnierstücke 5a, 5b,
und die entsprechenden Klammern 7 werden an dem Türflügel 2a befestigt,
damit dieser Vorgang in relativ wenigen Schritten durchgeführt
werden kann. Des weiteren muss, um die Türöffnungs-
und -schließvorrichtung 4 zu entfernen, lediglich
ein Vorgang in umgekehrter Reihenfolge zum Befestigungsvorgang ausgeführt
werden, damit dieser Vorgang in relativ wenigen Schritten abgeschlossen
werden kann, ohne dabei kompliziert zu sein. Daher lassen sich Bauteile,
die die Türöffnungs- und -schließvorrichtung 4 bilden,
zum Beispiel die Spiralfedern 11, Klammern 7 und
dergleichen, schnell austauschen.
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Bei
dieser Ausführungsform kann eine Einheit, bei der die Spiralfedern 11,
die Stiftplatten 10, die Anschlussstücke 9 und
den Nocken 8 in dem Gehäuse 12 enthalten
sind, in einfacher Weise an den Befestigungslöchern 6a, 6b der
Scharnierstücke 5a, 5b befestigt werden,
was den Befestigungsvorgang weiter vereinfacht.
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Bei
der vorliegenden Erfindung werden beim Verdrehen der Spiralfedern 11 durch Öffnen
und Schließen der Tür 2 die Abschnitte
der Stiftplatten 10, die in den oberen Endteil und den
unteren Endteil der Spiralfedern 11 eingeführt
sind (Abschnitte, die den Eingriffsrillen 10b entsprechen)
durch Anspannen der Spiralfedern 11 zusammengedrückt.
Insbesondere vollzieht sich beim Verdrehen der Spiralfedern 11 durch
die Stiftplatten 10, die an den Spiralfedern 11 befestigt
sind, die Straffung der Spiralfedern 11 allmählich
von den Endteilen in Axialrichtung der Spirale hin zu einem Mittelteil.
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Wenn
beide Endteile der Spiralfedern 11 verdreht werden, ohne
dass die Stiftplatten 10 eingeführt sind, tritt
eine übermäßige Spannungskonzentration an
beiden Endteilen der Spiralfedern 11 auf, die Axialrichtung
der Spiralfedern 11 kann keine gerade Linie beibehalten,
und es kommt zu einer Krümmung oder einem ähnlichen
Effekt, was zu vorzeitiger Beschädigung führen
kann. Bei der vorliegenden Erfindung werden die Bereiche der Spiralfedern 11,
die die Stiftplatten 10 einschnüren, mit den Stiftplatten 10 zusammengeschlossen
und durch sie gestützt, wodurch das Auftreten übermäßiger
Spannungsansammlung in den Spiralfedern 11 vermieden wird. Somit
tritt das Problem vorzeitiger Beschädigung der Spiralfedern 11 aufgrund
von wiederholtem Öffnen und Schließen der Tür 2 weniger
leicht auf, wodurch sich die Haltbarkeit verbessert.
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Wie
in 7 und 8 dargestellt, kann eine Einsteckwelle 13 in
die Spiralfedern 11 eingeführt werden. Bei dieser
Ausführungsform ist die Einsteckwelle 13 so konstruiert,
dass sie aus einem oberen Wellenteil 14 und einem unteren
Wellenteil 15 besteht. Der obere Teil der geteilten Welle 14 weist
an einem unteren Endteil einen Zapfen 14a und an einem
oberen Endteil einen ausgeschnittenen Teil 14b auf. Der
untere Teil der geteilten Welle 15 weist an einem oberen
Endteil einen vertieften Teil 15a und an einem unteren
Endteil einen ausgeschnittenen Teil 15b auf. Der hervorstehende
Teil 14a und der vertiefte Teil 15a sind drehbar
ineinander eingepasst.
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Die
Stiftplatten 10 sind in die ausgeschnittenen Teile 14b, 15b des
oberen Teils der geteilten Welle 14 bzw. des unteren Teils
der geteilten Welle 15 eingeführt, und der obere
Teil der geteilten Welle 14 ist mit der Stiftplatte 10 verbunden,
die in das obere Endteil der Spiralfeder 11 eingeführt
ist, und der untere Teil der geteilten Welle 15 ist mit
der Stiftplatte 10 verbunden, die in das untere Endteil
der Spiralfeder 11 eingeführt ist. Der obere Teil
der geteilten Welle 14 und der untere Teil der geteilten
Welle 15 drehen sich relativ zueinander um die Wellenachse
und können sich relativ zueinander in Axialrichtung der Welle
innerhalb der Spiralfedern 11 bewegen.
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Wenn
die Spiralfedern 11 durch Öffnen und Schließen
der Tür 2 verdreht werden, ziehen sich die Spiralfedern 11 zusätzlich
zu den Stiftplatten 10 auch um die Einsteckwelle 13 zusammen,
da die Einsteckwelle 13 in die Spiralfedern 11 eingeführt
ist. Die Spiralfedern 11 werden also von den Stiftplatten 10 und der
Einsteckwelle 13 gestützt. Deshalb wird die in den
Spiralfedern 11 erzeugte Spannung über einen größeren
Bereich verteilt, und die Haltbarkeit der Spiralfedern 11 kann
weiter verbessert werden.
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Um
die Haltbarkeit der Spiralfedern 11 wirksam zu erhöhen,
wird ein Außendurchmesser der Einsteckwelle 13 zum
Beispiel innerhalb eines Bereichs von etwa 85% bis 90% eines Innendurchmessers
der Spiralfeder 11 festgelegt.
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Wie
in 8 dargestellt, drehen sich der obere Teil der
geteilten Welle 14 und der untere Teil der geteilten Welle 15 zusammen
mit den Stiftplatten 10, wenn sich die Stiftplatten 10 aufgrund
des Öffnens und Schließens der Tür 2 (wenn
die Spiralfeder 11 verdreht wird) drehen, da der obere
Teil der geteilten Welle 14 und der untere Teil der geteilten
Welle 15 mit den Stiftplatten 10 verbunden sind.
Auf diese Weise drehen sich der obere Teil der geteilten Welle 14 und
der untere Teil der geteilten Welle 15 in derselben Richtung
wie die verdrehte Spiralfeder 11, sodass die Reibung zwischen
dem oberen Teil der geteilten Welle 14, dem unteren Teil
der geteilten Welle 15 und der Spiralfeder 11 reduziert
wird.
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Außerdem
nimmt die Länge der Spiralfedern 11 beim Verdrehen
ab. Wenn sich der obere Teil der geteilten Welle 14 und
der untere Teil der geteilten Welle 15 in die Lage versetzt
werden, sich relativ zueinander in Axialrichtung der Welle bewegen
zu können, wird keine zusätzliche Spannung in
den Spiralfedern 11 erzeugt, was sich als noch größerer
Vorteil für die Verbesserung der Haltbarkeit erweist.
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Die
Türöffnungs- und -schließvorrichtung 4 der
vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zur Verwendung an
einer Falttür, die an einer Flugzeugtoilette 1 eingebaut
ist, für eine Falttür verwendet werden, die in
Verkehrsmitteln wie Bussen, Zügen und Schiffen und dergleichen
eingebaut ist. Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht
nur auf die Toilette 1 beschränkt, sondern kann
auch für Falttüren verwendet werden, die an anderen
Orten wie z. B. Wohnungsbadezimmern und dergleichen eingebaut sind.
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- 1
- Toilette
- 2
- Falttür
- 2a,
2b
- Türflügel
- 3a
- Führungswelle
- 3b
- Drehwelle
- 4
- Türöffnungs-
und -schließvorrichtung
- 5a,
5b
- Scharnierstücke
- 6a,
6b
- Befestigungslöcher
- 7
- Klammer
- 7a,
7b
- Schrauben
- 8
- Nocken
- 9
- Anschlussstück
- 9a
- Schlitze
- 9b
- Stift
- 9c
- Schraube
- 10
- Stiftplatte
- 10a
- Längliches
Loch
- 10b
- Eingriffsrillen
- 11
- Spiralfeder
- 12
- Gehäuse
- 12a
- Längliches
Loch
- 13
- Einsteckwelle
- 14
- Oberer
Teil der geteilten Welle
- 14a
- Hervorstehender
Teil
- 14b
- Ausgeschnittener
Teil
- 15
- Unterer
Teil der geteilten Welle
- 15a
- Vertiefter
Teil
- 15b
- Ausgeschnittener
Teil
- 16
- Befestigungsrahmen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 7-11836 [0002, 0003, 0003]