Пружинный энергоаккумулятор, а также мебель и закрывающее устройство - RU2412635C2
Код документа: RU2412635C2
Чертежи
Описание
Изобретение относится к пружинному энергоаккумулятору для размещения между основанием и подвижным относительно него конструктивным элементом, содержащему пружинное устройство для аккумулирования усилий пружины при приведении в действие конструктивного элемента за счет скручивания, по меньшей мере, одной выполненной в виде винтовой пружины секции торсионных витков пружинного устройства, а также к мебели и закрывающему устройству, оборудованным таким пружинным энергоаккумулятором.
Например, такой пружинный энергоаккумулятор предназначен для уравновешивания секционных ворот. Он содержит торсионную пружину, которая за счет скручивания при приведении в действие ворот, то есть подвижного конструктивного элемента воспринимает или отдает свое усилие. В идеальном состоянии торсионная пружина сообщает воротам через свой вал усилие, достаточное для того, чтобы ворота были открыты в любом положении.
Витки торсионной пружины должны иметь достаточно большой диаметр для восприятия скручивающих усилий. При усилении скручивания торсионная пружина склонна к волнообразной деформации поперек направления ее продольной протяженности. Это приводит к трению между соседними витками торсионной пружины. Кроме того, в некоторых пружинных энергоаккумуляторах через торсионную пружину вставляется вращающийся вал для аккумулирования ее усилий. Когда торсионная пружина при скручивающей нагрузке волнообразно деформируется и перекашивается, она трется о вращающийся вал. Это приводит к потерям на трение.
Поэтому задачей настоящего изобретения является создание пружинного энергоаккумулятора с легким ходом и оборудованных им устройств.
Для решения этой задачи в пружинном энергоаккумуляторе описанного выше типа предусмотрено, чтобы для поддержки пружинного устройства при скручивании оно содержало стержнеобразное поддерживающее устройство, которое входит во внутреннее пространство пружинного устройства или проходит через него, и чтобы на поддерживающем устройстве с возможностью вращения было установлено, по меньшей мере, одно вращающееся опорное устройство, посредством которого, по меньшей мере, одна секция торсионных витков опирается при скручивании.
Поддерживающее устройство проходит, например, от одного продольного конца винтового пружинного устройства внутрь него. Например, когда первый продольный конец винтового пружинного устройства при аккумулировании усилий пружины жестко установлен в винтовое пружинное устройство, по меньшей мере, одна секция торсионных витков воспринимает скручивающую нагрузку за счет кручения, идущего из зоны второго продольного конца винтового пружинного устройства. За счет вращающегося опорного устройства, по меньшей мере, одна секция торсионных витков при скручивании опирается, вращаясь, без трения на поддерживающее устройство. По меньшей мере, одно вращающееся опорное устройство установлено с возможностью вращения вокруг поддерживающего устройства с люфтом или без него.
Пружинное устройство может содержать, например, несколько торсионных пружин или секций торсионных витков, между которыми расположено соответственно одно вращающееся опорное устройство, опирающееся с возможностью вращения на поддерживающее устройство. Последнее выполнено, например, в виде неподвижного стержня или вращающегося вала, вставленного в пружинное устройство. При скручивающей нагрузке пружинного устройства поддерживающее устройство образует направляющую для вращающихся опорных устройств. Это препятствует волнообразной деформации поддерживающего устройства.
Каждое вращающееся опорное устройство расположено, например, аксиально рядом с секцией торсионных витков. Очевидно, что, например, две секции торсионных витков могут быть расположены между единственным вращающимся опорным устройством пружинного устройства. Целесообразно, чтобы вращающиеся опорные устройства и секции торсионных витков чередовались в направлении продольной протяженности пружинного устройства. Кроме того, по меньшей мере, одна секция торсионных витков может проходить, по меньшей мере, по двум аксиально отстоящим друг от друга вращающимся опорным устройствам.
По меньшей мере, одна секция торсионных витков проходит, например, между концевыми зонами пружинного устройства, одна из которых кинематически связана с подвижным конструктивным элементом, а другая неподвижна относительно основания.
Целесообразно, чтобы подвижный конструктивный элемент был установлен с возможностью перемещения по высоте относительно основания. Пружинный энергоаккумулятор служит в этом варианте для уравновешивания при перемещении конструктивного элемента по высоте.
Предпочтительно, чтобы пружинный энергоаккумулятор мог использоваться в мебели. Он образует, например, пружинную энергоаккумулирующую фурнитуру. Поэтому отпадает необходимость в электроприводах, традиционно используемых, например, в регулируемых по высоте письменных столах. Пружинный энергоаккумулятор воспринимает при перемещении вниз подвижного конструктивного элемента, например столешницы, усилия, которые он отдает при последующем перемещении конструктивного элемента или столешницы вверх. Целесообразно, чтобы пружинный энергоаккумулятор был расположен в виде траверсы между вертикальными стойками мебели. Он может быть расположен, например, вблизи подвижного конструктивного элемента, непосредственно на нем или на основании. Мебелью является преимущественно офисная мебель, например письменный стол. Наиболее предпочтительной областью применения является молодежная или детская мебель.
Целесообразно, чтобы в одной или нескольких вертикальных стойках или ножках мебели была предусмотрена передача, связывающая пружинный энергоаккумулятор с подвижным конструктивным элементом. Вертикальные стойки выполнены предпочтительно телескопическими. Например, внешняя телескопическая часть может быть надета на внутреннюю телескопическую часть, причем через внутреннюю телескопическую часть сквозь прорезь проходит захват, соединяющий передачу с внешней телескопической частью. Прорезь выполнена предпочтительно узкой, то есть меньше 8 мм, так что через нее может пройти рука или палец, что исключает травматизм.
Другой областью применения изобретения являются закрывающие устройства для закрывания проемов, например проемов зданий. Пружинный энергоаккумулятор служит, например, для уравновешивания подвижного конструктивного элемента, например секционных ворот, опрокидывающихся ворот, полотна рольставни и т.п. Закрывающее устройство может быть также закрывающим устройством, например, мебели, такой как тумбочка на роликах с рольставней.
Вращающиеся опорные устройства и секции торсионных витков могут быть образованы соответственно отдельными узлами, соединенными между собой. Вращающиеся опорные устройства могут быть образованы, например, вращающимися втулками и/или кольцевыми опорами, а секции торсионных витков - винтовыми пружинами. Может быть предусмотрено несколько винтовых пружин и/или несколько вращающихся опорных устройств.
Предпочтительно использовать по меньшей мере, частично цельную конструкцию пружинного устройства, содержащего, по меньшей мере, одну секцию торсионных витков и, по меньшей мере, одну секцию поддерживающих витков, которая, по меньшей мере, частично образует вращающееся опорное устройство.
Вышеприведенные варианты выполнения могут быть скомбинированы между собой так, что, например, втулкообразное вращающееся опорное устройство может соединять две винтовые пружины, по меньшей мере, одна из которых имеет секцию торсионных витков.
Целесообразно, чтобы торсионная винтовая пружина, являющаяся сама по себе самостоятельным изобретением, содержала, по меньшей мере, одну секцию поддерживающих витков и, по меньшей мере, одну секцию торсионных витков, которые примыкают друг к другу за одно целое и расположены рядом друг с другом в направлении продольной протяженности винтовой пружины. Витки, по меньшей мере, одной секции торсионных витков имеют больший диаметр, чем витки, по меньшей мере, одной секции поддерживающих витков. За счет этого секция торсионных витков воспринимает при скручивании большую скручивающую нагрузку, чем секция поддерживающих витков. Напротив, секция поддерживающих витков, не нагружаемая за счет скручивания или нагружаемая лишь несущественно, может, вращаясь, опираться на поддерживающее устройство. Возникает конструкция, в которой винтовая пружина в зоне, по меньшей мере, одной секции поддерживающих витков имеет форму «талию», а в зоне секций торсионных витков - больший диаметр. Например, диаметр витков секции торсионных витков примерно вдвое больше диаметра витков секции поддерживающих витков.
Витки, по меньшей мере, одной секции торсионных витков расположены предпочтительно на осевом расстоянии друг от друга. Это расстояние по продольной оси пружинного устройства соответствует конструкции пружины сжатия. При скручивающей нагрузке витки, по меньшей мере, одной секции торсионных витков не трутся друг о друга благодаря осевому расстоянию, по меньшей мере, в начальной зоне или в зоне нормальной скручивающей нагрузки.
Витки, по меньшей мере, одной секции торсионных витков имеют предпочтительно разные диаметры. Например, диаметры витков возрастают от зоны вблизи вращающегося опорного устройства к удаленной от нее зоне. Вплоть до следующего вращающегося опорного устройства диаметр секции торсионных витков может целесообразно снова уменьшаться. Возрастание и уменьшение происходят предпочтительно линейно, в результате чего образуется конический внешний контур. Очевидно, что возможны также конусообразные, гиперболические или прочие внешние контуры. Возможен также ступенчатый внешний контур секции торсионных витков. Например, диаметр витков может сначала сильно возрастать от соответствующего вращающегося опорного устройства, например резко, а затем на среднем участке секции торсионных витков может быть постоянным или в основном постоянным. В случае цельной конструкции пружинного устройства, в которой вращающиеся опорные устройства содержат секции поддерживающих витков, предпочтительно, если диаметры витков секций торсионных витков и диаметры секций поддерживающих витков, так сказать, гармонично переходят друг в друга.
В случае, по меньшей мере, одной секции поддерживающих витков предпочтительно, чтобы витки были расположены на меньшем осевом расстоянии друг от друга, чем витки, по меньшей мере, одной секции торсионных витков. Целесообразно, чтобы витки секции поддерживающих витков были намотаны по типу пружины растяжения. Витки уже могут касаться друг друга, когда винтовая пружина еще не нагружена за счет скручивания. Предпочтительно, чтобы винтовая пружина уже находилась под скручивающим натяжением, при котором витки секции поддерживающих витков уже касаются друг друга. В этом случае предпочтительно, чтобы витки секции поддерживающих витков еще не касались друг друга, когда винтовая пружина полностью ослаблена.
Диаметр витков секции поддерживающих витков у винтового пружинного устройства, находящегося под скручивающей нагрузкой и свободного от нее или находящегося только под скручивающим натяжением, в основном постоянный, как, например, в вышеназванном варианте, в котором поддерживающие витки навиты «в блок». При, по меньшей мере, нормальной скручивающей нагрузке, возникающей при пользовании пружинным энергоаккумулятором, сечение остается постоянным, так что соответствующая секция поддерживающих витков установлена с возможностью свободного вращения или с возможностью вращения с небольшим трением.
Целесообразно, чтобы вращению способствовал элемент скольжения, расположенный на внутренней периферии, по меньшей мере, одной секции поддерживающих витков. Можно также снабдить внутреннюю периферию вращающегося опорного устройства или секции поддерживающих витков способным к скольжению покрытием.
Целесообразно, чтобы элемент скольжения имел на своей внутренней стороне ребра, скользящие по стержнеобразному поддерживающему устройству. Предпочтительно, чтобы на внешней периферии элемента скольжения был выполнен винтообразный выступ, входящий в соседние витки секции поддерживающих витков. Элемент скольжения может также ввинчиваться в секцию поддерживающих витков. Предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, на одной торцевой стороне элемента скольжения, выполненного, например, кольцеобразным или втулкообразным, был расположен один или несколько выступов, входящих в соседние витки соответствующей секции поддерживающих витков. Выступы ограничения вращения препятствуют случайному вывинчиванию элемента скольжения.
Можно также вклеить элемент скольжения в секцию поддерживающих витков.
Предпочтительно, чтобы элемент скольжения был выполнен в виде зажимного кольца или зажимной втулки, которые в смонтированном состоянии прижимались к внутренней периферии секции поддерживающих витков. Например, в направлении продольной протяженности элементов скольжения или пружинного устройства предусмотрен зазор. Предпочтительно, чтобы элемент скольжения был изготовлен из пластика, причем, например, целесообразен также металлический элемент скольжения с покрытием.
Предпочтительно также, чтобы элемент скольжения ограничивал сужение внутреннего сечения секции поддерживающих витков. Это в любое время обеспечивает возможность вращения секции поддерживающих витков на поддерживающем устройстве с люфтом или без него.
Целесообразно, чтобы вращающееся опорное устройство содержало, по меньшей мере, одну вращающуюся втулку или кольцевую опору. Соответствующая кольцевая опора образована, например, шарико- или роликоподшипником. Предпочтительно, чтобы вращающаяся втулка или кольцевая опора были установлены на поддерживающем устройстве с возможностью осевого перемещения. По меньшей мере, одна секция торсионных витков опирается на втулку или кольцевую опору. Так, например, возможно, чтобы секция торсионных витков была образована либо названной конструкцией «в талию» либо традиционной винтовой пружиной, то есть винтовой пружиной, витки которой имеют в направлении ее продольной протяженности одинаковый диаметр. Винтовая пружина имеет тенденцию при скручивании принимать волнообразную форму. В этом случае она опирается через вращающиеся втулки или кольцевые опоры, вращаясь, на стержнеобразное поддерживающее устройство. Осевой люфт кольцевых опор или вращающихся втулок препятствует перекосам торсионной пружины.
Целесообразно, чтобы секция торсионных витков была расположена на радиальном расстоянии от вращающейся втулки или кольцевой опоры, когда эта секция не испытывает скручивающей нагрузки или испытывает лишь несущественную скручивающую нагрузку. Только когда секция торсионных витков достигнет заданного скручивания и/или волнообразного перекоса, она будет опираться на одну или несколько кольцевых опор/вращающихся втулок.
Целесообразно, чтобы между, по меньшей мере, двумя вращающимися втулками или кольцевыми опорами была расположена, по меньшей мере, одна распорка. Она может быть выполнена, например, в виде отрезка трубы, в которую вставлено поддерживающее устройство. Предпочтительно, чтобы распорка была выполнена пружинящей и, например, содержала пружину, через которую проходит поддерживающее устройство.
Предпочтительно, чтобы поддерживающее устройство было образовано вращающимся валом, установленным с возможностью вращения на удерживающем устройстве. Предпочтительно также, чтобы вращающийся вал был установлен с возможностью вращения в зоне своих продольных концов на корпусе пружинного энергоаккумулятора. Очевидно, что вращающаяся опора возможна также в других местах вращающегося вала.
Пружинное устройство жестко фиксировано, например, на удерживающем устройстве в зоне своего первого продольного конца. Предпочтительно, чтобы удерживающее устройство для жесткого удержания продольного конца было образовано корпусом пружинного энергоаккумулятора или расположено в таком корпусе.
Предпочтительно также, чтобы второй продольный конец был жестко фиксирован на вращающемся валу. Предпочтительно также, чтобы один или оба продольных конца вращающегося вала образовывали силовой отвод для силовой связи с подвижным конструктивным элементом. Таким образом, усилия могут вводиться в пружинное устройство через вращающийся вал и снова сниматься с вращающегося вала. Предпочтительно, чтобы вращающийся вал проходил через корпус пружинного энергоаккумулятора одним или обоими продольными концами. Далее возможно, чтобы вращающийся вал был расположен во внутреннем пространстве корпуса и чтобы, например, через корпус был вставлен элемент силовой связи, жестко соединяемый с вращающимся валом.
Пружинное устройство может содержать, например, также две встречно намотанные винтовые пружины, связанные между собой на своих обоих вторых продольных концах посредством связующего элемента. Он может быть выполнен, например, в виде вращающейся втулки, установленной с возможностью вращения на поддерживающем устройстве. Целесообразно, чтобы связующий элемент образовывал силовой отвод, через который скручивание может вводиться в пружинное устройство, а аккумулированные усилия его пружин могут сниматься.
Предпочтительно, чтобы была предусмотрена передача, в частности тросовая или цепная передача, которая связывает подвижный конструктивный элемент с пружинным энергоаккумулятором. Передача может быть выполнена понижающей или повышающей. Целесообразно, чтобы передача преобразовывала линейное движение подвижного конструктивного элемента, например движение перемещения по высоте, во вращательное движение для вращения второго продольного конца пружинного устройства и наоборот.
Предпочтительно, чтобы для регулирования различных скручивающих натяжений пружинного устройства было предусмотрено регулировочное устройство, имеющее фиксируемый, по меньшей мере, в двух положениях вращения вращающийся держатель, на котором закреплено пружинное устройство. За счет фиксации положения вращения вращающегося держателя пружинное устройство может быть натяжено, например, для согласования пружинного энергоаккумулятора с соответствующим весом подвижного конструктивного элемента.
Целесообразно, чтобы регулировочное устройство содержало самостопорящуюся передачу для приведения в действие вращающегося держателя, например червячную передачу, и/или блокировочное устройство для жесткой блокировки вращающегося держателя.
Предпочтительно, чтобы регулировочное устройство содержало также индикатор для указания соответствующего скручивающего натяжения пружинного устройства. Индикатор содержит, например, счетное колесо, кинематически связанное с вращающимся держателем или пружинным устройством. Счетное колесо обеспечивает простую связь через захват, который расположен на вращающемся держателе или пружинном устройстве, входит в соответствующий выступ счетного колеса и захватывает его. Предпочтительно, чтобы счетное колесо и вращающийся держатель или пружинное устройство были связаны по типу понижающей передачи, так чтобы обороты вращающегося держателя вызывали меньше оборотов счетного колеса. Возможна также повышающая передача.
Предпочтительно, чтобы вращающийся держатель регулировочного устройства был установлен на стержнеобразном поддерживающем устройстве с возможностью вращения. Очевидно, что вращающийся держатель может быть также установлен на корпусе или на удерживающем устройстве пружинного энергоаккумулятора.
Предпочтительно, чтобы пружинный энергоаккумулятор содержал опорное устройство для подвижной установки на основании или подвижном конструктивном элементе. Опорное устройство обеспечивает «плавающую» опору во избежание перекосов пружинного энергоаккумулятора на устройстве, на котором оно размещено. Целесообразно, чтобы опорное устройство обеспечивало вращательные движения вокруг оси вращения параллельно продольной оси пружинного устройства. Предпочтительно, чтобы за счет опорного устройства были возможны также осевые движения параллельно продольной оси пружинного устройства. Опорное устройство может быть расположено, например, на удерживающем устройстве, например корпусе, пружинного энергоаккумулятора. Например, могут быть предусмотрены опорные цапфы, которые входят в соответствующие опорные гнезда соответственно на основании и подвижном конструктивном элементе в зависимости от того, где размещен пружинный энергоаккумулятор. Вращательное движение, вызванное аккумулированием усилий пружины в пружинном энергоаккумуляторе или отдачей усилий пружины, обеспечивается за счет «плавающего» опорного устройства, однако ограничено элементом съема усилий или вторым продольным концом пружинного устройства. Например, стержнеобразное поддерживающее устройство или соединенный с ним элемент съема усилий ограничивает это вращательное движение. Осевое движение ограничено, например, вертикальными стойками или ножками устройства, на котором размещен пружинный энергоаккумулятор.
Предпочтительно, чтобы было предусмотрено ослабляемое фиксирующее устройство для фиксации второго продольного конца пружинного устройства. Целесообразно, чтобы пользователь мог приводить в действие фиксирующее устройство посредством исполнительного устройства, которое расположено, например, в зоне подвижного конструктивного элемента. Исполнительное устройство содержит, например, трос Боудена. Посредством фиксирующего устройства можно ослабить или фиксировать пружинный энергоаккумулятор или пружинное устройство.
Целесообразно также использовать транспортный предохранитель, которым пружинное устройство может быть жестко фиксировано в натяженном состоянии для транспортировки пружинного энергоаккумулятора. Транспортный предохранитель воздействует, например, на второй продольный конец пружинного устройства.
Ниже варианты осуществления изобретения поясняются со ссылками на фигуры чертежей, в числе которых:
фиг.1 изображает вид мебели в изометрии;
фиг.2 - частично в разрезе вид сбоку мебели из фиг.1 по линии А-А из фиг.1;
фиг.2а - увеличенный фрагмент из фиг.2;
фиг.3 - вид в изометрии первого пружинного энергоаккумулятора мебели из фиг.1;
фиг.4 - пружинный энергоаккумулятор по фиг.3 с прозрачным корпусом;
фиг.5 - сечение пружинного энергоаккумулятора по фиг.3 по линии В-В из фиг.3;
фиг.6 - сечение пружинного энергоаккумулятора по фиг.5 по линии С-С из фиг.5;
фиг.7 - сечение пружинного энергоаккумулятора по фиг.5 по линии D-D из фиг.5;
фиг.8 - сечение пружинного энергоаккумулятора по фиг.5 по линии Е-Е из фиг.5;
фиг.9 - элемент скольжения для поддерживающих частей пружинного устройства пружинного энергоаккумулятора по фиг.4 в перспективе;
фиг.10 - вид сбоку элемента скольжения по фиг.9;
фиг.11 - вид в изометрии передачи, расположенной, по меньшей мере, в одной вертикальной стойке мебели по фиг.1 и 2;
фиг.12 - вид в изометрии, частично в разрезе второго пружинного энергоаккумулятора для мебели по фиг.1 с прозрачным корпусом;
фиг.12а - увеличенный фрагмент VI по фиг.12;
фиг.13 - частичный вид пружинного энергоаккумулятора по фиг.12, однако с неразрезной винтовой пружиной;
фиг.14 - сечение пружинного энергоаккумулятора по фиг.12 приблизительно по линии В-В из фиг.12.
Мебель 10, например офисная мебель, содержит перемещаемую по высоте относительно каркаса 12 рабочую плиту 11. Последняя является конструктивным элементом 14, подвижным относительно каркаса 12, который образует основание 13. Вертикальное перемещение рабочей плиты 11 поддерживается пружинным энергоаккумулятором 15. Он создает уравновешивание и отрегулирован с возможностью удержания рабочей плиты 11 в разных положениях по высоте без участия или в основном без участия пользователя. На фиг.1 сплошными линиями обозначено верхнее, а штриховыми линиями - нижнее положение рабочей плиты 11.
Пружинный энергоаккумулятор 15 образует, например, составляющую часть каркаса 12. Например, пружинный энергоаккумулятор 15 расположен между двумя вертикальными стойками 16 каркаса 12 по типу поперечной траверсы. Стойки 16 расположены на ножках 17. Ножки 17 выступают вперед, образуя С-образные ножки. Возможны также Т-образные ножки. Стойки 16 выполнены с возможностью продольного перемещения, предпочтительно, например, телескопическими, чтобы обеспечить перемещение рабочей плиты 11 по высоте. Верхняя часть 19 стоек 16 направляется их нижней частью 18. На верхней части 19 стоек 16 закреплен корпус 20, из которого показаны, например, боковые стенки 21.
Рабочая плита 11 установлена с возможностью наклона относительно корпуса 20, причем устройства наклона не показаны. Корпус 20 может содержать дополнительные элементы, например выдвижной ящик (не показан) или другие выдвижные элементы. Таким образом, в мебели 10 корпус 20 с расположенной на нем рабочей плитой 11 выполнен с возможностью перемещения по высоте.
Пружинный энергоаккумулятор 15 и подвижный конструктивный элемент 14 кинематически связаны передачей 22. Стойки 16 изготовлены в данном случае, например, из металла, например листовой стали, и/или пластика. Стойки 16 внутри полые. Таким образом возникает конструктивное пространство, в котором может быть расположена соответствующая передача 22. Например, в мебели 10 передача 22 расположена в правой на фиг.1 стойке 16 и тем самым в защищенном внутреннем пространстве 23, не доступном для пользователя.
Передача 22 преобразует линейное движение, возникающее при перемещении конструктивного элемента 14 по высоте, во вращательное движение для аккумулирования усилий пружины в пружинном энергоаккумуляторе 15. В обратном направлении он отдает вращающее усилие передаче 22, которая преобразует его в направленное вверх, поддерживающее конструктивный элемент 14 линейное усилие.
Один или несколько захватов 24, закрепленных на верхней части 19 стойки, проходят через вертикальную прорезь 25 в нижней части 18 стойки и соединены с цепью 26. Например, поводки 24 выполнены в виде винтов, которые вставлены в отверстия верхней части 19 стойки и ввинчены в поводковую часть 27 цепи 26. Поводковая часть 27 образует замок цепи 26.
Цепь 26 движется вокруг нижней 28 и верхней 29 звездочек, установленных с возможностью вращения на вертикальных опорах 30. Вертикальные опоры 30 выполнены пластинчатыми, например, в виде стальных листовых деталей, соединенных между собой поперечным соединителем 31. Звездочки 28, 29 расположены наподобие сэндвича между опорами 30. По меньшей мере, одна из звездочек 28, 29 установлена с возможностью перемещения в вертикальном направлении для регулирования натяжения цепи 26.
На верхнем конце 32 передачи 22 расположены опорные ролики 33, по которым обкатывается внутренняя сторона верхней части 19 стойки. Опорные ролики 33 поддерживают противоположные друг другу узкие стороны верхней части 19 стойки, которая имеет, например, в основном прямоугольный внутренний контур. Опорные ролики 33 препятствуют перекосу верхней части 19 стойки, которая нагружена выступающим вперед корпусом 20 не только вертикально, но и горизонтально. Понятно, что при равномерной или симметричной нагрузке верхних частей 19 стоек опорные ролики 33 не требуются.
В левой на фиг.1 стойке 16 расположена передача по типу передачи 22 и/или блок опорных роликов, содержащий опорные ролики по типу опорных роликов 33. Кроме того, вместо опорных роликов 33 могут быть предусмотрены, например, также ползуны и т.п.
Прорезь 25 выполняется настолько узкой, в частности меньше 8 мм, что пользователь, в частности ребенок, не может просунуть в нее палец. Это исключает травматизм. Мебель 10 может использоваться поэтому в качестве молодежной или детской мебели.
Как уже сказано, передача 22 может быть расположена только в одной из обеих стоек 16. Ниже следует исходить, например, из того, что передача 22 расположена в каждой стойке 16.
Пружинный энергоаккумулятор 15 имеет в этом случае силовую связь с обеими передачами 22. Для жесткой связи узлов винты 34 вставлены в гнезда 35 нижних звездочек 28 и гнезда 36 пружинного энергоаккумулятора 15.
Образующие силовые отводы гнезда 36 расположены на торцевых сторонах вращающегося вала 37 пружинного энергоаккумулятора 15. Вращающийся вал 37 проходит в направлении 38 продольной протяженности пружинного энергоаккумулятора 15 и установлен с возможностью вращения на его корпусе 39. Продольные концы 40, 41 вращающегося вала 37 установлены с возможностью вращения в подшипниках 42, 43 корпуса 39. Подшипники 42, 43 расположены в крышках 44, 45, которые закрывают с торцов среднюю часть 46 корпуса 39. Средняя часть 46 выполнена, например, в виде металлической отливки. Крышки 44, 45 привинчены к средней части 46, например, винтами 47.
Вращающийся вал 37 образует стержнеобразное поддерживающее устройство 48 для винтовой пружины 49 пружинного устройства 50. Поддерживающее устройство 48 проходит через внутреннее пространство 89 винтовой пружины 49. Для аккумулирования усилий пружины при приведении в действие подвижного конструктивного элемента 14, линейное движение которого преобразуется передачей 22 во вращательное движение и передается на пружинное устройство 50. Винтовая пружина 49 одним концом жестко закреплена на корпусе 39, а другим - на вращающемся валу 37. Например, винтовая пружина 49 первым продольным концом 51 жестко соединена с закрепляемым жестко относительно корпуса 39 удерживающим устройством 53, а вторым продольным концом 52 - с вращающимся валом 37. Таким образом, вращательное движение вращающегося вала 37 приводит к скручиванию винтовой пружины 49, которая опирается на удерживающее устройство 53.
При таком скручивании винтовая пружина имеет тенденцию к волнообразной деформации, то есть к деформации поперек направления 38 продольной протяженности или поперек стержнеобразного поддерживающего устройства 48. Последнее ограничивает волнообразную деформацию, причем в данном случае конструкция винтовой пружины 49, которая, в свою очередь, образует самостоятельное изобретение, противодействует волнообразной деформации и, в частности, обеспечивает равномерное, с возможностью вращения опирание на поддерживающее устройство 48.
Для опирания на стержнеобразное поддерживающее устройство 48 или на вращающийся вал 37 служат вращающиеся опорные устройства 54 пружинного устройства 50. Вращающиеся опорные устройства 54 содержат секции 56 поддерживающих витков винтовой пружины 49. Витки 57 секций 55 торсионных витков имеют в противоположность виткам 58 секций 56 поддерживающих витков больший диаметр.
Витки 58 секций 56 поддерживающих витков навиты предпочтительно «в блок», то есть они касаются друг друга уже тогда, когда винтовая пружина 49 не находится под скручивающей нагрузкой или находится под ней только в зоне своего обычного натяжения, которое она имеет уже тогда, когда подвижный конструктивный элемент 14 находится в своем выдвинутом на фиг.1 верхнем положении. Витки 57, напротив, расположены на осевом расстоянии друг от друга в направлении 38 продольной протяженности.
Внутреннее сечение секций 56 поддерживающих витков не уменьшается при восприятии скручивающих усилий или уменьшается лишь несущественно так, что секции 56 поддерживающих витков могут в основном свободно вращаться на поддерживающем устройстве 48 или на вращающемся валу 37. Таким образом, винтовая пружина 49, правда, направляется поддерживающим устройством 48, однако может в основном свободно вращаться, так что не возникает нежелательных потерь на трение, а пружинный энергоаккумулятор 15 не блокируется.
Скользящие свойства секций 56 поддерживающих витков улучшаются за счет элементов 59 скольжения, расположенных на соответствующей внутренней периферии 60 секции 56 поддерживающих витков. Элементы 59 скольжения выполнены, например, в виде пластиковых втулок, вставленных в секции 56 поддерживающих витков. Элементы 59 скольжения могут быть, например, приклеены к секциям 56 поддерживающих витков. В данном случае элементы 59 скольжения выполнены в виде зажимных колец или зажимных втулок и имеют проходящую в их продольном направлении прорезь 61, так что они могут сжиматься и в смонтированном состоянии прижиматься к внутренней периферии соответствующей секции 56 поддерживающих витков.
Для закрепления элементов 59 скольжения служат далее выступы 62, 63 на их внешней стороне. Выступ 62 выполнен в виде винтообразного выступа на внешней периферии 64 элемента скольжения, который в смонтированном состоянии входит между соседними витками 58 секции 56 поддерживающих витков. Элементы 59 скольжения могут ввинчиваться в секции 56 поддерживающих витков или при скручивании винтовой пружины 49 могут непреднамеренно вывинчиваться. Последнее предотвращается за счет выступов 63, которые в зоне торцевых концов элементов 59 скольжения выдаются наружу за внешнюю периферию 64 и также входят между витками 58.
На внутренней периферии элементов 59 скольжения расположены проходящие в направлении 38 продольной протяженности ребра 65, которые улучшают скользящие свойства элемента 59 скольжения и облегчают также сжатие для функционирования в качестве зажимной втулки.
Диаметр витков 57 секций 55 торсионных витков сначала увеличивается от одного вращающегося опорного устройства 54 к следующему, возрастает до максимума, а затем снова уменьшается, так что винтовая пружина 49 приобретает конический или «в талию» внешний контур.
Соответствующие продольные концы 51, 52 целесообразно выполнены в виде секций 56 поддерживающих витков или вращающихся опорных устройств 54, так что, с одной стороны, возможен простой съем усилия или простая силовая связь с удерживающим устройством 53, а, с другой стороны, в данном случае с вращающимся валом 37.
Первый продольный конец 51 винтовой пружины 49 закреплен на удерживающем устройстве 53 жестко по отношению к корпусу 39. Второй продольный конец 52 жестко закреплен на удерживающем устройстве 66 фиксирующего устройства 67. Удерживающее устройство 66 жестко соединено с вращающимся валом 37, например напрессовано на него в горячем состоянии. Удерживающее устройство 53, напротив, фиксируется с возможностью вращения по отношению к корпусу 39 и жестко. Удерживающее устройство 53 образует вращающуюся опору 68 регулировочного устройства 70 для регулирования различных скручивающих натяжений винтовой пружины 49. Вращающийся вал 37 проходит через вращающуюся опору 68 с возможностью вращения по отношению к ней, иначе чем удерживающее устройство 66. Вращающаяся опора 68 установлена на вращающемся валу 37 с возможностью вращения посредством подшипников 69.
Для жесткого удержания винтовой пружины 49 удерживающие устройства 53, 66 имеют торцевые пазы 71, 72 для размещения продольных концов 51, 52. Дополнительно продольные концы 51, 52 фиксированы соответственно, по меньшей мере, одним винтом 73. Винты 73 проходят через периферийные стенки 74, 75, которые ограничивают пазы 71, 72 радиально снаружи, и входят между двумя соседними витками винтовой пружины 49. Паз 71 ограничен снаружи периферийной стенкой 74, а внутри внутренней стенкой 76. Паз 72 ограничен периферийной стенкой 75 и вращающимся валом 37, который проходит через удерживающее устройство 66.
Фланцеобразные выступы 77, 78 на внешней периферии 79 удерживающего устройства 66 имеют соответственно, по меньшей мере, одну выемку 80, 81, в которые входят стопоры 82, 83 фиксирующего устройства 67 и транспортного предохранителя 84, с помощью которого пружинное устройство 50 в состоянии скручивающего натяжения жестко фиксируется для транспортировки мебели 10 или пружинного энергоаккумулятора 15. Стопоры 82, 83 входят радиально снаружи в выемки 80, 81, в данном случае в основном равномерно распределенные по всей внешней периферии выступов 77, 78, соответственно жестко фиксируя удерживающее устройство 66.
Стопор 83 образован, например, винтом, который ввинчен в отверстие 85 в боковой стенке корпуса 39 или крышки 45. В расфиксированном состоянии транспортного предохранителя 84 стопор 83 не выдается за внешнюю периферию корпуса 39.
На верхней стороне корпуса 39 находится крепежная деталь 86 для размещения троса Боудена 87 исполнительного устройства 88 для приведения в действие фиксирующего устройства 67. Трос Боудена 87 проходит от пружинного энергоаккумулятора 15 к подвижному конструктивному элементу 14, а именно, например, к верхней стороне или боковой кромке рабочей плиты 11, где его легко привести в действие.
В данном примере предусмотрены два шестеренчатых выступа 77, 78. Возможно, чтобы стопоры фиксирующего устройства и транспортного предохранителя входили в одни и те же выемки вращающегося удерживающего устройства. Далее возможно, чтобы за вращающееся удерживающее устройство выдавались выступы, которые для жесткой фиксации входят в выемки стопоров.
Исполнительное устройство 88 целесообразно содержит пружину, например пружину 107 на крепежной детали 86 и/или на тросе Боудена 87, которая автоматически приводит стопор 82 в положение блокировки, жестко фиксирующее удерживающее устройство 66.
Регулировочное устройство 70 содержит передачу 90 для приведения в действие вращающегося держателя 68. Передача 90 выполнена в виде самостопорящейся передачи, например червячной. Червячный вал 91 находится в зацеплении с зубчатым венцом 92 на внешней периферии 93 вращающегося держателя 68 или удерживающего устройства 53. Червячный вал 91 проходит поперек направления 38 продольной протяженности и установлен с возможностью вращения на крышке 45. По меньшей мере, на одном проходящем через корпус 39 продольном конце червячного вала 91 расположено исполнительное устройство 104 для передачи 90, например внутренний шестигранник. Червячный вал 91 фиксирован без спадания на корпусе 39 посредством ввинченного в крышку 45 предохранительного кольца 94.
Индикатор 95 регулировочного устройства 70 служит для указания соответствующего скручивающего натяжения винтовой пружины 49. Для приведения в действие индикатора 95 на внешней периферии 93 вращающегося держателя 68 расположен, по меньшей мере, один поводок 96, который, например, радиально отстоит от вращающегося держателя 68. Поводок 96 расположен на фланцевом выступе 97 между посадочным пазом 71 или посадочным участком для винтовой пружины 49 и зубчатым венцом 92. Поводок 96 приводит в действие счетное колесо 98 индикатора 95, входя в выемки 99, распределенные по внешней периферии счетного колеса 98. Выемки 99 образованы, например, между штифтообразными выступами 106, отстоящими от торцевой стороны счетного колеса 98.
Счетное колесо 98 установлено с возможностью вращения на корпусе 39. Оно имеет стопорение, то есть при вращении за счет поводка 96 оно поворачивается каждый раз на один шаг. На внешней периферии счетного колеса 98 предпочтительно выполнены метки, указывающие скручивающее натяжение винтовой пружины 49. Метки видны, например, через окошко 100 в верхней стороне крышки 45. Счетное колесо 98 и фланцевый выступ 97 с поводком 96 образуют понижающую передачу, при которой, например, за один оборот вращающегося держателя 68 счетное колесо 98 поворачивается на один шаг.
Пружинный энергоаккумулятор 15, в принципе, может быть установлен между стойками 16 жестко. Однако в данном случае предусмотрена плавающая установка посредством опорного устройства 101. Опорное устройство 101 обеспечивает вращательные движения вокруг оси 105 вращения параллельно продольной оси или направлению 38 продольной протяженности и, кроме того, осевые движения параллельно продольной оси 38.
По меньшей мере, одна торцевая сторона 103 корпуса 39 удалена от стоек 16 для осевых движений.
От торцевых сторон 103 выступают опорные штыри 102 опорного устройства 101, которые входят в опорные выемки (не показаны) в стойках 16. Опорные штыри 102 расположены на расстоянии от продольных концов 40, 41, так что корпус 39 может вращаться вокруг опорных штырей 102 на заданную величину и аксиально подвижен в направлении 38 продольной протяженности или в продольном направлении опорных штырей 102. При приведении вращающегося вала 37 во вращение или при отдаче им усилия пружинный энергоаккумулятор 15 может тем самым совершать плавающие движения, что препятствует перекосам.
Во втором примере на фиг.12-14 с пружинным энергоаккумулятором 115 вместо устройства 15 реализована другая концепция вращающейся опоры винтовой пружины 149, пригодной для восприятия скручивающих усилий. Пружинный энергоаккумулятор 115 содержит частично те же компоненты, что и энергоаккумулятор 15, так что они обозначены теми же ссылочными позициями и подробно не описаны. Аналогичные компоненты, насколько возможно, обозначены ссылочными позициями, увеличенными на 100 по сравнению с энергоаккумулятором 15.
В отличие от винтовой пружины 49 винтовая пружина 149 не имеет сужений, а имеет в направлении всей своей продольной протяженности в основном одинаковый диаметр витков. Винтовая пружина 149 жестко закреплена на своих продольных концах 151, 152 на удерживающем устройстве 166 и вращающемся держателе 168 например, выступами 186 для восприятия скручивающих усилий. Компоненты 166, 168 соответствуют по своей функции компонентам 66, 68. Винтовая пружина 149 имеет, например, одну в основном сплошную секцию торсионных витков.
При скручивании винтовая пружина 149 склонна к волнообразной деформации. В этом случае вступают в действие вращающиеся опорные устройства 154, посредством которых винтовая пружина 149, вращаясь, опирается без трения на расположенное в ее внутреннем пространстве 189 поддерживающее устройство 48. Вращающиеся опорные устройства 154 содержат кольцевые опоры 180, например шарикоподшипники 182, на которые винтовая пружина 149 опирается при скручивающей нагрузке.
Кольцевые опоры 180 расположены с осевыми промежутками 181 на поддерживающем устройстве 48 целесообразно с возможностью осевого перемещения. Внутренний диаметр колец 187 кольцевых опор 180, например, больше наружного диаметра поддерживающего устройства 48. Осевой зазор служит для уменьшения перекосов, когда винтовая пружина 149 опирается на кольцевые опоры 180. Осевой зазор кольцевых опор 180 на поддерживающем устройстве 48 обеспечивает также их простой монтаж. Очевидно, что вращающиеся опорные устройства 154 могут быть установлены на поддерживающем устройстве 48 также жестко, например приклеены или напрессованы в горячем состоянии.
Между кольцевыми опорами 180 расположены распорки 183, которые в основном определяют осевые промежутки 181, однако предпочтительно обеспечивают осевой зазор вращающихся опорных устройств 154. Распорки 183 выполнены, например, в виде пружин 184. Они опираются на внутренние кольца 187 кольцевых опор 180. Поддерживающее устройство 48 продето сквозь пружины 184.
В нескрученном состоянии винтовая пружина 149 радиально удалена от кольцевых опор 180 на расстояние 185. Внутренняя периферия винтовой пружины 149 больше внешней периферии внешних колец 188 кольцевых опор 180. Только когда винтовая пружина находится под скручивающей нагрузкой, например при натяжении или аккумулировании скручивающих усилий, внутренняя периферия винтовой пружины 149 полностью или частично прилегает к внешней периферии кольцевых опор 180. Шарикоподшипники 182 позволяют, однако, вращаться винтовой пружине 149 без трения на поддерживающем устройстве 48 даже в скрученном состоянии.
Реферат
Изобретение относится к пружинному энергоаккумулятору для размещения между основанием и подвижным относительно него конструктивным элементом и направлено на более легкий ход конструктивного элемента относительно основания. Пружинный энергоаккумулятор содержит пружинное устройство для аккумулирования усилий пружины при приведении в действие конструктивного элемента за счет скручивания, выполненной в виде винтовой пружины секции торсионных витков пружинного устройства. Для поддержки пружинного устройства при скручивании он содержит стержнеобразное поддерживающее устройство, которое входит во внутреннее пространство пружинного устройства или проходит через него. На поддерживающем устройстве с возможностью вращения установлено вращающееся опорное устройство, посредством которого секция торсионных витков опирается при скручивании. Вращающееся опорное устройство содержит вращающуюся втулку или кольцевую опору в виде шарикоподшипника или роликоподшипника. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 14 ил.
