Система приводу для воріт

Реферат: Винахід стосується системи приводу (1) для воріт (2), стулка яких, відповідно, пересувається вбік по направляючій рейці (3). Каретка (4), яка має шарнірне з'єднання з верхнім краєм стулки воріт, переміщується вздовж направляючої рейки (3). Для електроживлення мотора (5), який приводить в дію каретку (4) вздовж направляючої рейки (3) прокладено струмопровідні доріжки, контакти яких можуть, на вибір, знаходитись на їх передньому або задньому кінцях. UA 102704 C2 (12) UA 102704 C2 UA 102704 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується системи приводу для воріт. Ворота, які приводяться в рух системою приводу, це, в першу чергу, гаражні ворота. Аналогічна система приводу відома з патенту DE 10 2008 004 050. Ця система приводу призначена для закривання та відкривання воріт зі стулкою, яка, відповідно, перемішується вбік по направляючій рейці. По направляючій рейці рухається каретка, яка за допомогою тягового важеля має шарнірне з'єднання з верхнім краєм стулки. На тяговому важелі розміщується мотор. Система приводу має форму ланцюгового приводу. На валу мотора закріплено зірочку, яка обертається під час роботи системи приводу в зачепленні з ланцюгом, що рухається вздовж направляючої рейки. Електроживлення мотора забезпечується через контактну рейку, в якій знаходяться електричні проводи. Контактна рейка являє собою єдине ціле з ланцюговим каналом. Виходячи з цього стану техніки в основу винаходу покладено завдання, підвищити функціональність системи приводу описаного вище типу. Для вирішення цього завдання передбачено особливості формули 1, переважні конструктивні форми та корисні подальші розробки винаходу описано в інших пунктах формули. Винахід стосується системи приводу для воріт, стулка яких пересувається вбік по направляючій рейці, при цьому вздовж направляючої рейки рухається каретка, яка має шарнірне з'єднання з верхнім краєм стулки воріт. Для електрозабезпечення мотора, що приводить в дію каретку, вздовж направляючої рейки прокладено струмопровідні доріжки, контакти яких можуть, на вибір, знаходитись на їх передньому чи задньому кінцях. Система приводу, згідно з винаходом може швидко та без значних конструктивних затрат встановлюватись на ворітних системах різних типів. Особливою перевагою у цьому випадку є те, що одна з направляючих рейок воріт може бути використана також для пересування каретки, за рахунок якої ворота закриваються та відкриваються. При цьому, існує ще й та перевага, що каретка може розміщуватись, на вибір, на одній з направляючих рейок, що розширює можливості використання такої системи приводу. Важливою перевагою системи приводу, згідно з винаходом являється те, що за рахунок можливості підключення струмопровідних доріжок як на їх передньому так і на задньому кінцях відстань між джерелом електроживлення та струмопровідними доріжками можливо максимально скоротити. В особливо корисній конструкції винаходу вздовж направляючої рейки прокладено ще одну рейку, в якій розміщуються дві металеві вставки, які проходять вздовж поздовжньої осі рейки та являються, по суті, струмопровідними доріжками. Рейка з металевими вставками представляє собою модульний елемент, який може кріпитись на різних типах направляючих рейок. Оскільки металеві вставки знаходяться всередині рейки, вони абсолютно не залежать від електричних якостей направляючої рейки. Крім того, важливою перевагою є те, що сама рейка або закріплені на ній блоки забезпечують стабільне положення металевих вставок, тому тут не потрібні додаткові конструктивні заходи. Особливою перевагою є також те, що рейка має профіль у вигляді літери С для розміщення струмопровідних доріжок, при цьому металеві вставки в рейці у механічному та електричному відношеннях розділені перемичкою. За рахунок цього забезпечується дуже проста конструктивно фіксація електричного розділення металевих вставок. Згідно з особливо переважною конструктивною формою винаходу, на передньому та задньому кінцях рейки розміщується, відповідно, по одному контактуючому модулю для забезпечення контакту металевих вставок, при цьому для електричного з'єднання на одному з контактуючих модулів, на вибір, може монтуватись штекер. Контакт за допомогою штекера відрізняється простотою й може встановлюватись без використання спеціальних інструментів. Контактуючі модулі можуть розміщуватись на рейці як модульні блоки. При цьому контактуючі модулі можуть знаходитись як на передньому, так і на задньому кінцях рейки. Крім того, перевагою винаходу є те, що контактуючі модулі забезпечують механічне кріплення металевих вставок в рейці. Контактуючі модулі можуть мати аналогічну будову,або відрізнятись за своєю конструкцією. Перевагою є також те, що рейка виконує цілий ряд додаткових функцій. Так, на рейці можуть кріпитись модулі так, що вони можуть пересуватись, які мають важелі для внутрішніх кінцевих перемикачів каретки. Додатково, рейка притиснута до підпори всередині каретки, при цьому підпора виготовлена з гладкого матеріалу. Рейка підтримує контрольований рух тягового пристрою, тобто, ланцюга. 1 UA 102704 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Крім того, така конструкція дозволяє зберігати зусилля, яке створюється зірочкою при обпиранні рейки на підпору, в середині каретки та не дозволяти йому виходити назовні. Рейка такої конструкції являється інтегрованим блоком, який приймає на себе багато з функцій системи приводу і до якого може бути під'єднано різноманітні модулі системи приводу. Функціональність рейки ще більше підвищується за рахунок того, в ній розміщується тяговий пристрій, вздовж якого пересувається каретка. Взагалі, як тяговий пристрій може бути використано зубчатий ремінь, перфострічку, кульковий ланцюг, канат або зубчату рейку, які знаходяться в зачепленні з привідним елементом каретки. Особливо перевагою являється те, що направляючий пристрій складається з натягнутого в рейці ланцюга, при цьому зірочка, що приводиться у дію від мотора, знаходиться у зачепленні з ланцюгом. При цьому, особливою перевагою є те, що ланцюг виконує лише переміщення каретки, і немає потреби у його додатковому використанні в якості засобу електроживлення для мотора. Металеві вставки в рейці відрізняються набагато кращими характеристиками з точки зору електрозабезпечення мотору, ніж ланцюг. В ще одній переважній конструктивній формі винаходу у стінці каретки зроблено отвори, через які проходять струмознімачі, при цьому струмознімачі закріплено стійко проти пошкоджень, це означає, що струмознімачі, що використовуються, не чутливі до руйнівних електричних чи механічних впливів. Винахід ілюструється надалі на основі креслень. На них показано: Фіг. 1: Схема воріт з відповідною системою приводу. Фіг. 2а: Структура системи приводу, згідно з Фіг. 1. Фіг. 2b: Деталізоване зображення конструкції, згідно з Фіг. 2а. Фіг. 2с: Вид збоку на конструкцію, згідно з Фіг. 2а. Фіг. За: Зображення перерізу рейки з металевими вставками для системи приводу, згідно з Фіг.1 та 2. Фіг. 3b: Вид зверху на нижню сторону рейки, згідно з Фіг. 3а. Фіг. 4: Зображення каретки та одного з розміщених, згідно з Фіг. 3 модулів з важелями для кінцевих перемикачів. Фіг. 5: Зображення перерізу частини каретки, згідно з Фіг. 4 з розміщенням струмознімачів. Фіг. 6. Вид зверху на конструкцію, згідно з Фіг. 5. На Фіг. 1 показано систему приводу 1 для воріт 2, що, в даному випадку, являються гаражними воротами. Ворота 2, що, в даному випадку, являються секційними воротами, які складаються з кількох окремих частин, які називаються секціями. В принципі, ворота 2 можуть бути секційними, поворотними, відкидними середньо підвісними або ролетними воротами. Ворота 2 на обох краях рухаються по, відповідно, одній з направляючих рейок 3. Кожна з направляючих рейок 3 має сегмент рейки, що направлений вертикально, та сегмент рейки, що направлений горизонтально. Вертикальний сегмент з'єднується з горизонтальним за допомогою сегмента рейки, що має форму дуги. На Фіг. 1 показано ворота 2 в закритому положенні, при якому ворота 2 розміщуються між вертикальними елементами направляючої рейки 3 і закривають не показаний на схемі отвір гаража. У відкритому положенні ворота 2 розміщуються між горизонтальними сегментами направляючої рейки 3 й піднімаються під стелю гаража. За допомогою системи приводу 1 ворота 2 можуть переміщуватись із закритого у відкрите положення. Як показано на Фіг. 1, система приводу 1 розміщується на лівій направляючій рейці 3. На вибір, система приводу 1 може також розміщуватись на правій направляючій рейці 3. Система приводу 1 має каретку 4, що пересувається по направляючій рейці 3 та яка приводиться у дію мотором 4, що конструктивно являється електромотором. Мотор 5 закріплено на тяговому важелі 6, який створює шарнірне з'єднання між верхнім краєм воріт 2 та кареткою 4. Іншим компонентом системи приводу 1 являється розміщена в зоні горизонтального сегменту направляючої рейки рейка 7, у якій прокладено детально показані на Фіг. 1 струмопровідні доріжки. Струмопровідні доріжки призначені для електроживлення мотора 5. Для цього у каретці 4 розміщуються відповідні, не показані на Фіг. 1, засоби для знімання струму, що знаходяться у стані електричного контакту зі струмопровідними доріжками і які підключено до мотора 5. Рейка 7 жорстко закріплена на повздовжніх кінцях направляючої рейки 3 за допомогою елементів кріплення, які не показані на схемі. В зоні поздовжнього кінця рейки 7 розташовано контактуючий модуль 8. 2 UA 102704 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Контактуючі модулі 8 мають, наприклад, однакову будову, вони надягаються на рейку 7 та, переважно, закріплюються за допомогою фіксаторів. Для підключення до електроживлення, на вибір, на одному з контактуючих модулів 8 встановлено штекер 9, з яким з'єднано кабель 10, другий кінець якого під'єднаний до штекера системи управління приводом воріт. Оскільки штекер 9, на вибір, може бути встановлено у контактуючому модулі 8 на передньому кінці зони отвору воріт, або, як показано на Фіг. 1, у контактуючому модулі 8 на задньому кінці воріт, довжина кабелю 10 може бути максимально короткою. Всередині кожного з контактуючих модулів 8 встановлена плата, на якій, з одного боку, розміщено контакти для штекера 9, а, з другого боку знаходяться електричні контакти для подачі електроживлення до струмопровідних доріжок рейки 7. Крім того, на рейці 7 розміщено два модулі 11 так, що вони можуть пересуватись, та які призначені для визначення кінцевого положення каретки 4. Ці модулі 11 одягаються на рейку 7 та закріплюються за допомогою фіксаторів. На Фіг. 2а, 2b та 2с показано деталізоване зображення основних компонентів системи приводу 1. На Фіг. 2а та 2b показано каретку 4 системи приводу 1 у частковому вигляді, а саме, вид зверху на основний її корпус 4а з пластмаси, найчастіше, з пластмаси, посиленої скловолокном. На Фіг. 2с показана вид на конструкцію з боку. На цьому основному корпусові 4а розміщено два направляючі ролики 12 так, що вони можуть обертатись. Ці направляючі ролики 12 переміщуються по направляючій рейці 3, при цьому направляючі ролики 12 можна пристосувати для використання з різноманітними типами направляючих рейок 3. Каретка 4 має шарнірне з'єднання з закріпленим на стулці воріт тяговим важелем 6. Фіг. 2с показує нижні вільні кінці тягового важеля 6 з цапфами 13, за допомогою яких важіль кріпиться на стулці воріт. За допомогою мотора 5, який розташований на тяговому важелі 6, приводиться у дію зірочка 14. Для цього зірочка 14 закріплена на валу мотора 5. Зірочка 14 зачеплена з ланцюгом 15, який у якості тягового засобу натягнутий у рейці 7 та жорстко закріплений у тій же рейці 7. Рейку 7 та розміщений у ній ланцюг 15 детально показано на Фіг. 3а та 3b. Ланцюг 15 рухається у ланцюговому каналові 16 на задній стороні рейки 7. Ланцюговий канал 16 відкритий у нижній частині рейки 7, таким чином через відкриту нижню частину зірочка 14 зачіплюється з ланцюгом 15. Як видно з Фіг. 3а, нижня частина рейки 7 виконана як профіль 17, що має форму літери С. Цей профіль 17 являє собою єдине ціле з ланцюговим каналом 16 і виготовлений з електрично ізольованого матеріалу, переважно, з пластмаси. В середині профілю 17, що має форму літери С, передбачено перемичку 18, що являє собою єдине ціле з цим профілем 17, що має форму літери С. Перемичка 18 розділяє профіль 17 на два сегменти, що розміщуються один над одним, при цьому в кожен з сегментів вставлено по металевій вставці 19, що являє собою струмопровідну доріжку. Металеві вставки 19 вставлено в сегменти та, найкраще, зафіксовано, при цьому стінки профілю 17, що має форму літери С, та перемички 18 мають спеціально для цього зроблені, не показані на схемі пази. За допомогою контактуючих модулів 8, розміщених на кінцях рейки 7, металеві вставки 19 захищені від зсуву вздовж осі рейки 7. Для цього в контактуючих модулях 8 передбачено спеціальні підпори. За допомогою мотора 5 зірочка 14 приводиться в обертальний рух, при цьому каретка 4 за допомогою її направляючих роликів 12, що переміщуються по направляючій рейці 3, починає рухатись вздовж направляючої рейки 3 та вздовж закріпленої на ній рейки 7. При цьому рейка 7 притискається до підпори 20 (Фіг. 2b) на основному корпусові 4а. Підпора 20 виготовлена, на відміну від основного корпуса 4а, не з посиленої скловолокном пластмаси, а з гладкої пластмаси. На цій підпорі 20 знаходиться верхній бік ланцюгового каналу 16 рейки 7. За рахунок цього, зусилля, що створюються всередині каретки 4, не виходять назовні. На показаному на Фіг. 2а та 2с основному корпусі 4а розміщуються інші складові частини каретки 4, такі як електронні блоки та кришка. Основний корпус 4а каретки 4 з електронними блоками показано на Фіг. 4. При цьому електронний блок має провідникову плату 21, від якої відходять з'єднувальні кабелі 22, до яких під'єднано мотор 5. Крім того, на провідниковій платі 21 розміщено два кінцевих перемикачі 23. Кожен з кінцевих перемикачів 23 має контактне вушко 24. На Фіг. 4 показано один з розміщених на рейці 7 модулів 11. Модуль 11 має важіль для контактного вушка 24 правого кінцевого перемикача 23. Важіль складається, головним чином, кулачка 25. Коли каретка 4 наїжджає на модуль 11, контактне вушко 24 контактує з кулачком 25 важеля і подається вверх, за рахунок чого спрацьовує кінцевий перемикач 23. Для визначення кінцевих положень модулі 11 пересуваються по рейці 7 у відповідні позиції. Коли, після цього, каретка 4 переміщується до одного з модулів 11, мотор 5 вимикається за 3 UA 102704 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 рахунок спрацьовування кінцевого перемикача 23, контактне вушко якого 24 контактує з важелем відповідного модуля 11. На Фіг. 5 показано зображення перерізу контактної плати 21 з кінцевими перемикачами 23 а також, а також стінку 26, яка закриває задню частину та являється частиною корпусу електронного блоку. Ця стінка 26 повернена у бік металевих вставок 19, тобто до обох струмопровідних доріжок рейки 7. На Фіг. 6 показано вид зверху на стінку 26. У стінці 26 передбачено два прямокутні отвори 27. Через ці отвори 27 виглядають струмознімачі 28, що знаходяться у електричному контакті зі струмопровідними доріжками рейки 7. Струмознімачі 28 зроблено з металічного матеріалу у вигляді смуг. Кожен зі струмознімачів 28 закінчується язичком, при цьому кінець язичка виглядає крізь отвір 27 та контактує з відповідною струмопровідною доріжкою. Як альтернатива, для забезпечення контакту може використовуватись вугільний контакт. Вільні кінці цих язичків, з одного боку, знаходяться у контакті з провідниковою платою 21. Крім того, вільні кінці язичка розміщено на сегментах внутрішньої сторони стінки 26, при цьому сегменти прилягають до протилежних країв отвору 27. За рахунок двохстороннього розміщення вільних кінців на протилежних краях отвору 27, задня частина язичка щільно прилягає по формі до відповідного отвору 27 й тим самим вона захищена від механічних пошкоджень. За допомогою струмознімачів 28, що рухаються вздовж струмопровідних доріжок, здійснюється електрозабезпечення мотору 5. Через контактуючий модуль 8, до якого під'єднано штекер 9, струмопровідні доріжки з'єднано з системою електроживлення. Струмознімачі 28, що пересуваються під час руху каретки 4 вздовж струмопровідних доріжок забезпечують електроживлення мотора 5, який через з'єднувальний кабель 22 підключений до провідникової плати 21, на якій, в свою чергу, теж передбачено струмознімачі 28. Список умовних позначень: (1) Система приводу (2) Ворота (3) Направляюча рейка (4) Каретка (4а) Основний корпус (5) Мотор (6) Тяговий важіль (7) Рейка (8) Контактуючий модуль (9) Штекер (10) Кабель (11) Модуль (12) Направляючі ролики (13) Цапфа (14) Зірочка (15) Ланцюг (16) Ланцюговий канал (17) Профіль (18) Перемичка (19) Металева вставка (20) Підпора (21) Провідникова плата (22) З'єднувальний кабель (23) Кінцевий перемикач (24) Контактне вушко (25) Кулачок (26) Стінка (27) Отвір (28) Струмознімач 4 UA 102704 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1.Система приводу (1) для воріт (2), стулка яких пересувається вбік по відповідній направляючій рейці (3), при цьому направляюча каретка (4), яка має шарнірне з'єднання з верхнім краєм стулки воріт, переміщується вздовж однієї з направляючих рейок (3), причому для електроживлення мотора (5), який приводить у дію направляючу каретку (4), вздовж направляючої рейки (3) передбачено струмопровідні доріжки, виконані з можливістю електричного контактування, на вибір, на їх передньому або задньому кінцях, яка відрізняється тим, що система забезпечена рейкою (7), яка проходить уздовж направляючої рейки (3), при цьому в даній рейці (7) передбачено дві металеві вставки (19), що розташовані вздовж поздовжньої осі вказаної рейки і утворюють струмопровідні доріжки 2. Система приводу, згідно з п. 1, яка відрізняється тим, що рейка (7) має профіль (17) у вигляді літери С для розміщення струмопровідних доріжок. 3. Система приводу, згідно з п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що металеві вставки (19) у рейці (7) у механічному та електричному відношенні розділено перемичкою (18). 4. Система приводу, згідно з одним з пп. 2 та 3, яка відрізняється тим, що на передньому та задньому кінцях рейки (7) може встановлюватись, відповідно, по одному контактуючому модулю(8) для забезпечення електричного контакту металевих вставок (19). 5. Система приводу, згідно з п. 4, яка відрізняється тим, що як електричне з'єднання на одному з контактуючих модулів (8) розміщується штекер (9). 6. Система приводу, згідно з будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що на рейці (7) закріплено модулі (11) так, що вони можуть пересуватись, а на цих модулях передбачено важелі для внутрішніх кінцевих перемикачів (23) каретки (4). 7. Система приводу, згідно з будь-яким з пп. 1-6, яка відрізняється тим, що в рейці (7) розміщується тяговий пристрій, вздовж якого рухається каретка (4). 8. Система приводу, згідно з п. 7, яка відрізняється тим, що тяговий пристрій складається з натягнутого в рейці (7) ланцюга (15), при цьому з ланцюгом (15) зачеплена зірочка (14), що приводиться в дію від мотора (5). 9. Система приводу, згідно з п. 7, яка відрізняється тим, що як тяговий пристрій можуть використовуватись зубчатий ремінь, перфострічка, кульковий ланцюг, канат або зубчата рейка, які знаходяться в зачепленні з привідним елементом каретки (4). 10. Система приводу, згідно з будь-яким з пп. 1-9, яка відрізняється тим, що каретка (4) має підпору (20) з гладкого матеріалу, який забезпечує поверхню ковзання, при цьому рейка (7) притиснута до підпори (20). 11. Система приводу, згідно з будь-яким з пп. 1-10, яка відрізняється тим, що у каретці (4) знаходяться струмознімачі (28), які перебувають у контакті зі струмопровідними доріжками. 12. Система приводу, згідно з п. 11, яка відрізняється тим, що у стінці (26) каретки (4) передбачено отвори (27), через які проходять струмознімачі (28), при цьому струмознімачі (28) закріплені так, що вони є стійкими до пошкоджень. 13. Система приводу, згідно з п. 12, яка відрізняється тим, що кожен зі струмознімачів (28) на кінці має язичок, що висовується через отвір (27), при цьому вільні кінці язичка зафіксовано на сегментах внутрішньої сторони стінки (26), які розташовані по обидва боки отворів (27). 14. Система приводу, згідно з будь-яким з пп. 1-13, яка відрізняється тим, що каретка (4) може, на вибір, встановлюватись на одній з направляючих рейок (3). 15. Система приводу, згідно з будь-яким з пп. 1-14, яка відрізняється тим, що вздовж ділянки направляючої рейки (3), направленої горизонтально, розміщуються струмопровідні доріжки. 5 UA 102704 C2 6 UA 102704 C2 7 UA 102704 C2 8 UA 102704 C2 9 UA 102704 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10