门关闭器 【技术领域】
本发明涉及一种门关闭器，更具体地说，涉及一种包括打算用来暗装在门厚度内的致动器组件和用来固定到门框上锚定件型式的门关闭器，并且其中一个操作件联接到锚定件上，且在致动器组件内在驱动器件的作用下和在缓冲器机构的控制下可运动，该驱动器件通常包括一个或多个机械弹簧，该缓冲器机构，如填充流体的缓冲器(通常可单向操作)，用来调节门在关闭方向上的运动速率，而不显著限制门在打开方向上的运动速率。
背景技术
在我们以前欧洲专利申请号EP-A-59503中公开了一种门关闭器，其中在门关闭运动的最终部分期间，把增大的推力施加到门上，以克服例如弹出的门闩(door latch)的力。在该申请中，描述了一种包括滚珠和棘爪(detents)装置的推力机构。
在我们以后的国际专利申请号WO-A-02/063125中描述了一种在门关闭运动的最终部分期间实现施加增大推力的改进机构。在该申请中，提出一种包括槽和凸轮随动件的凸轮机构，以施加增大的推力。本发明代表对我们前两项申请的改进。
【发明内容】
根据本发明的第一方面，我们提出一种门关闭器，该门关闭器包括：锚定组件，用来装在门框上；致动器组件，用来装在门地厚度内，该门为铰接，以相对于门框在打开和关闭位置之间运动；操作件，由连杆联接到锚定组件上，并且安装达到在缩回位置和延长位置之间范围内运动，在该缩回位置，锚定组件保持与致动器组件邻近，在延长位置，锚定组件相对于致动器组件具有一定间隔；弹性驱动器件，布置成把驱动力施加在操作件上，以把操作件向缩回位置驱动，并由此把锚定组件和致动器组件拉在一起，从而当安装好时，门关闭器起作用，把门拉到其相对于框的关闭位置；缓冲器机构，可操作地连接到操作件上，以便当门由驱动器件拉动关闭时，使操作件至少在向着缩回位置的方向上的运动得到缓冲；弹性推力装置，布置成对应于门在转到其关闭位置最终部分上的运动，当操作件接近缩回位置时，在其运动范围的限定部分把增大的驱动力施加在操作件上，并且其中弹性推力装置包括至少一个在相对于操作件的运动方向一般垂直向内方向上作用的弹簧，以把增大的驱动力施加到操作件上。
因此，与我们以前的申请相反，在门转到关闭位置的最终部分上对操作件已由弹簧施加关闭门的增大驱动力，这些弹簧作用的方向一般平行于操作件运动的方向，按照本发明，至少一个弹簧横向起作用，优选一般垂直于该方向。
根据本发明的第二方面，我们提出一种门关闭器，该门关闭器包括：锚定组件，用来装在门框上；致动器组件，用来装在门的厚度内，该门为铰接，以相对于门框在打开和关闭位置之间运动；操作件，由连杆联接到锚定组件上，并且安装达到在缩回位置和延长位置之间范围内运动，在该缩回位置，锚定组件保持与致动器组件邻近，在延长位置，锚定组件相对于致动器组件具有一定间隔；弹性驱动器件，布置成把驱动力施加在操作件上，以把操作件向缩回位置驱动，并由此把锚定组件和致动器组件拉在一起，从而当安装好时，门关闭器起作用，把门拉到其相对于框的关闭位置；缓冲器机构，可操作地连接到操作件上，以便当门由驱动器件拉动关闭时，使操作件至少在向着缩回位置的方向上的运动得到缓冲，该缓冲器机构包括缸中的活塞，活塞把缸分成两个腔，当门打开和关闭时，活塞和缸相对地运动，使得流体根据门运动的方向从一腔流到另一腔，缓冲器机构还包括调节节流阀，以便当门由弹性驱动器件拉动关闭时，限制流体从一个腔到另一个腔的流动，节流阀包括组合的两个元件，节流阀对流体施加的流体流量限制通过两个节流阀元件的相对位置调节是可变的，调节节流阀的元件之一包括流体流动路径，该流体流动路径包括环绕和沿着轴线延伸的凹槽，一个元件可环绕和沿着该轴线运动，两个元件的另一个包括一端口，借助于该端口使凹槽的所需部分达到对准，以提供要求的流体流量限制。
本发明第二方面的门关闭器可以具有本发明第一方面的门关闭器的任何特征。
根据本发明的第三方面，我们提出一种门结构，这种门结构包括框、装在框中的门以及根据本发明第一或第二方面的门关闭器。
【附图说明】
现在参照附图通过示例描述本发明的实施例，在附图中：
图1是按照本发明门关闭器的一个实施例侧剖视图，表示当门被关闭(在图的上部)和处于打开状态(在图的下部)时门关闭器各元件的位置，
图2是图1中门关闭器的致动器组件在图1箭头II-II方向的剖视图，
图3是门关闭器部分沿图2线B-B的水平剖面图，表示在图1中没有看到的附加细节，
图4是图3中所见门关闭器部分的放大图，表示更多的细节。
【具体实施方式】
在图中所示的门关闭器1包括：锚定组件10，它在使用中装在门框中或门框上，其边缘面对着铰接到框上的门边缘；和致动器组件30，它在使用中装在门的厚度内。
锚定组件10包括：安装板11，它相对于框固定；和调节锚定件12，它在这个示例中是与安装板11在其远离门的一侧相隔一调节距离的板。调节螺钉13啮合在锚定件12上形成的螺纹孔14中，并且螺钉13的开槽头部15靠在安装板11上，且位于在安装板11上形成的中心孔16中。将会理解，通过螺钉13的转动，锚定件12和安装板11的间隙可以改变，其目的下文描述。
安装板11靠近其端部还形成有一对小孔17，而且锚定件12形成有一对与小孔17对准的小孔18。锚定件12被横向销21联接到一对连杆的一个端部上，这对连杆在这个示例中是铰接连杆20，横向销21容纳在锚定件12的厚度内，并且连杆20的另一端部分别联接到致动器组件30操作件22的横向构件35上，其目的下文描述。
致动器组件30这样设定尺寸，以便适于配合在门的厚度内，并且为此设置有：壳体23，它包括在使用中位于门边缘上的边缘安装件24，边缘安装件24具有与锚定组件安装板11的小孔17相对准的小孔25；和向外延伸的法兰部分26，它具有接收用来固定致动器组件30的固定螺钉27的小孔。
在致动器组件30的壳体23内设有杆31，该杆31具有容纳在边缘安装件24螺纹孔中的螺纹端部，杆31的中心轴线A在这个示例中与致动器组件30的对称轴线重合。
操作件22包括一对每个通常与杆31平行延伸的平行轴32，平行轴32的每一个在枢轴连接33处联接到相应铰接连杆20上，连杆20每个包括一对在34处枢轴连接的部分，从而当门被打开和关闭时，使连杆20部分与连杆20和轴32之间能够接合起来。
操作件22还在轴32的另一端部包括横向构件35，轴32的每一个由横向销36连接到横向构件35上，横向销36容纳在横向构件35的厚度内。横向构件35还带有套筒38，套筒38如下文描述的那样在其中容纳杆31，并且横向构件35进一步包括杆31延伸穿过的小孔37，因为当门被打开和关闭时，操作件22及此时由其所带的套筒38在壳体23内沿轴线A方向运动。
操作件22在由一对驱动弹簧45构成的弹性驱动器件的压力下，在壳体23内向图1上部所示的缩回或“门关闭”位置偏动。弹簧45在横向构件35与边缘安装件24之间延伸，并且每个弹簧容纳在浮动套筒40上，而浮动套筒40容纳在操作件22的轴32上。在所示的实例中，至少如图1上部看到的那样，当连杆20完全缩回到壳体23中时，套筒40也容纳铰接连杆20的一部分。在所示的实施例中，驱动弹簧45分别装有一对螺簧，这对螺簧可以反向缠绕，并由相应的浮动套筒40的凸缘41隔开，致使施加到操作件22上使铰接连杆20缩回的弹性力在操作件22整个运动范围内均正常化。
显然，受压时的驱动弹簧45作用在横向构件35上，把致动器组件30内的横向构件35(即图1中所视右方)驱动到缩回位置，并拉动壳体23内轴32和相关联的连杆20，以便把锚定组件10的安装板11引到致动器组件30的边缘安装件24，从而把门推向其关闭位置。
当门打开时，如图1下部所示，操作件22的轴32和横向构件35拉向外面(即向左)，由此造成驱动弹簧45被进一步压缩。当门从其“门打开”位置释放时，驱动弹簧45起作用，使横向构件35和轴32返回其开始位置，由此把门带回其相对于框的关闭装置。
致动器组件30还包括缓冲器机构50，以调节门在驱动弹簧45的作用下的关闭速率。
在图3中清楚看到，缓冲器机构50包括：固定活塞51，其形成在杆31端部的中间位置；和缸52，其由套筒38构成，操作件22则带有套筒38。缸52含有流体，优选是液压流体。
缸52在最接近横向构件35的端部具有密封53，该密封53可随缸52沿杆31运动，并在密封53与活塞51之间缸52的内腔65中含有流体。在缸52的另一端部，设有另外的密封54，该密封54可随缸52沿杆31运动，并在密封54与活塞51之间缸52的外腔66中含有流体。
活塞51是环形的，并包括活塞头57和密封58，当缸52沿杆31运动时，密封58在活塞51与缸52和杆31的每一个之间提供密封作用。活塞51由一对销57a、57b固定到杆31上。因而活塞51把缸52分成内外腔65、66。活塞51包括衬环R，以进一步支撑密封58。
通常与杆27平行的第一流体通道70设在缸52的壁中，以便当门通过由弹簧45构成的弹性驱动器件移动到关闭位置时，使流体能够以受控方式从外腔66流到内腔65。这种情况表示在图3的上部。第一流体通道70包括调节节流阀71(见图4)，该调节节流阀71限制流体沿第一流体通道70流动，通过节流阀71的流体流动路径的长度、以及此处对流体流量的限制是可调节的。
在这个示例中，节流阀71由节流阀元件72构成，节流阀元件72包括凹槽，如螺旋凹槽73(见图4，该细节在图4中看得最清楚)，该凹槽73环绕和沿着第一流体通道70的轴线B延伸，环绕和沿着第一流体通道70的轴线B节流阀元件72可由调节件73运动。节流阀元件72可相对于端口74运动，来自外腔66的流体通过横向连接通路75可流到端口74，借助于端口74使凹槽73的所需部分可达到对准，以改变凹槽73的长度，沿凹槽73流体被限制从端口74流到节流阀元件72的另一侧，并由此经另外的横向连接通路76流到缸52的内腔65，以达到要求的流体流量限制和由此受控的流体流动。
为了使节流阀元件72的位置能够调节，节流阀元件72包括外螺纹结构，该外螺纹结构与第一流体流动通道70中相对应的内螺纹结构77啮合。调节件73具有整体头部结构78，该整体头部结构78包括凹槽79或其它结构，借助于该凹槽79或其它结构，通过穿过在边缘安装件24上的开口80(见图1)插入工具，可以插入诸如螺丝刀之类的工具。
通常与杆31平行的第二流体通道82同样设在缸52的壁中，以便当门移动到打开位置时，能够使流体从内腔65流到外腔66，而且这种流体流动基本上不受阻碍。
在图3的下部可以看到，第二流体流动通道82经由相应的横向连接通道83、85与内外腔65、66的每一个连通，但在第二流体流动通道82内，设有一个单向阀84。在这个示例中，该阀包括受弹簧作用的球阀件88，球阀件88被推向阀座89，从而当门被关闭时，球阀件88防止流体从外通道66到内通道65的流动，但当门打开时，根据流体因从内腔65流至外腔66的流体压力，球阀件88则被顶离其阀座89。
因此，流体可经第二流体流动通道82从内腔65自由流至外腔66，并且门可自由地打开。然而，根据门向其关闭位置运动，允许以受控方式经节流阀71使流体通过第一流体流动通道70从外腔66流到内腔65。在门打开期间经节流阀71从内腔65至外腔66的任何流体流动是微不足道的。
门关闭器1还包括弹性推力装置90，以对应于门在转到其关闭位置最终部分上的运动，当操作件22接近缩回位置时在其运动范围的限定部分把增大的驱动力施加在操作件22上。
推力装置90包括一对弹簧，在这个示例中其为板簧92，这些板簧92分别作用在与操作件22沿轴线A运动的运动方向一般垂直的方向上。也可选择设置作用在这一方向上的其它弹簧装置。
板簧92分别固定在或者至少靠近其相对于致动器组件30边缘安装件24的一个端部，并且每个在其相对端部或与其相邻的地方带有凸轮随动件，该凸轮随动件由滚轮94构成，滚轮94相对于板簧92由紧固件95固定。
板簧92装到杆31的任一侧，并构造成施加杆31的一般径向向内的弹性力。
设置凸轮96，在门向其关闭位置的运动最终部分期间凸轮随动件94跟随凸轮96。在这个示例中，凸轮96方便地由滑动套筒38构成的凸轮托架支承，滑动套筒38在套筒38的外表面还设有缓冲器组件50的缸52。
凸轮96的形状将确定由一般径向向内的力产生的合力，该径向向内的力由作用在凸轮96上的板簧92施加，凸轮96的形状是这样的，使得合力作用在一般沿杆31轴线的方向上，以增大由驱动器件提供的驱动力，该驱动器件由驱动弹簧45构成。以其最简单的形式，凸轮96可以是与杆31的轴线A倾斜大约45°的表面，但最好凸轮96具有较为复杂的形状，该形状设计成，当随动件94跟随凸轮96的初始部分时能够初次施加最大的增加推力，凸轮96的初始部分可与门关闭时弹簧碰锁机构的门闩首先啮合其门栓(keeper)的门位置相对应，并且在该位置需要克服碰锁机构的弹簧力。
通过改变操作件22和锚定组件10锚定件12的相对位置，可调节套筒38在杆31上的位置，在该位置增大的驱动力变得可操作，即在关闭运动的限定范围内弹性推力装置变得可操作以施加增大的驱动力来增加施加在操作件22上的力以关闭门的位置。这如前面描述的那样，通过转动调节螺钉13调节锚定件12相对于安装板11的位置、从而调节操作件22相对于锚定件12的位置来实现。
因此，推力装置90的作用是在门关闭操作的最终阶段提供辅助关闭力，从而克服对于门关闭的任何阻力，例如这种阻力可能由在门与门框之间操作的碰锁机构施加的。推力装置90也保持在操作件22上的推力，以助于门保持关闭。
这样，调节锚定件12能够使推力装置进入操作的地点得以改变。锚定组件10的锚定件12相对于安装板11的调节改变门的角度位置，在该位置凸轮随动件94啮合凸轮96。
在门关闭期间，在凸轮随动件94与凸轮96的啮合点之前，凸轮随动件94可以搭在托架部分表面100上，对于由驱动器件，即驱动弹簧45施加的力不施加任何增大的驱动力。
通常，施加增大的驱动力使门关闭的范围是打开的0°到约7°之间，但可以高达15°的打开。因而，在一种极端情况下，当凸轮随动件94搭在托架部分表面100上时，推力装置90变得不起作用，而在推力装置90起作用的角运动范围可以根据采用的精确几何形状设定在例如高达7°或大约7°。
通过调节节流阀71调节缓冲机构50，使得即使由推力装置90施加增大的力时也有可能达到有控关闭。当流量限制设定到最小，即对流体从外腔66到内腔65的流动提供最小限制的“软”作用，也就是节流阀元件72向外定位形成沿凹槽73短暂限制的流动路径时，可在短期内施加由推力装置90施加的增大驱动力，而当流量限制设定到最大，即对流体从外腔66到内腔65的流动提供最大限制，也就是节流阀元件72向内定位形成沿凹槽73长期限制的流动路径时，可在较长时间内施加由推力装置90施加的增大驱动力。
因此，所述的门关闭器1，在施加增大关闭力的角运动选择范围方面以及就施加的缓冲程度方面是完全可调节的，而且特别紧凑，使得它能装在门中又不损害门的耐火能力。
在不脱离本发明的范围条件下可以进行多种修改。例如，在所述的实施例中，操作件22已由一对相对于轴线A对称布置的轴42构成，但在另一个示例中，可以只设置单轴和由此设置单驱动弹簧45(它可以包括一个或多于一个螺簧)和铰接连杆20。
如果需要，各种元件的任何相互啮合部分可以涂覆具有低摩擦系数的材料，如聚四氟乙烯(PTFE)，以尽可能地减少磨损问题，并且使由推力驱动器施加的增大力达到最大值。