Планковий бар’єр з системою компенсації ваги

1. Моторизований бар'єрний пристрій, який має вал (14), на якому закріплено планку, моторний вузол (12) для обертання вала і вузол (13) компенсації моменту, що створюється на валу вагою планки, який включає торсіонну пружину (24), що співвісно охоплює вал і має перший кінець (27), що проштовхується обертанням вала для зведення пружини, коли вал (14) обертається у першому напрямку з нейтрального положення, і другий кінець (28), який проштовхується обертанням вала для зведення пружини, коли вал (14) обертається у другому, протилежному напрямку, з нейтрального положення, забезпечуючи щонайменше часткову компенсацію моменту, що створюється вагою планки в обох напрямках обертання з нейтрального положення. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що вал (14) переміжною дією двох кінців (27, 28) пружини тримає тяговий палець (26), розташований паралельно до нього на деякій радіальній відстані між двома кінцями пружини, що висуваються радіально, щоб штовхати палець (26) з протилежних напрямків, причому стопорні засоби (29, 30) запобігають руху кожного відповідного кінця (27, 28) пружини у напрямку, протилежному напрямку зведення пружини під час тягового переміщення пальця (26) на другому кінці. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що торсіонну пружину (24) вибрано таким чином, щоб вона створювала момент, суттєво подібний і прямо пропорційний протилежному моменту, що створюється вагою планки. 2 (19) 1 3 94648 4 (19), який може вільно обертатись на валу (14) і з яким з'єднана шестірня (20) редукторного мотора (21) моторного вузла (12), засоби (35, 35) з'єднання з можливістю вивільнення, розташовані між валом і зубчастим механізмом, і важіль (23) для ручних операцій із засобами вивільнення для забезпечення зчепленого стану і роз'єднаного стану. 12. Пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що важіль (23) закріплено на платі (15), що утримує планку на валу (14). 13. Пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що засіб звільнення має подовжений елемент (35), який проходить поперек вала (14) у подовженій щілині (36) на валу для аксіального ковзання на валу між положенням зчеплення у радіальному гнізді (38) втулки (39), інтегрованої з механізмом (19), і положенням роз'єднання з гніздом (38), причому важіль має кінематичне з'єднання з подовженим елементом (35) для забезпечення його переміщення проти дії пружини (37) з положення зчеплення у положення роз'єднання. 14. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що важіль (23) кінематично приєднано до подовженого елемента (35) операційним штифтом (40), що ковзає вздовж осі всередині вала (14). 15. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що втулка (39) має сукупність радіальних гнізд (38), розташованих з кутовим інтервалом. 16. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що має кріпильні засоби (41, 42) для закріплення на стінці. Винахід належить до моторизованих бар'єрних пристроїв, які дозволяють встановлювати планку для відкриття правого або лівого боку без необхідності коригувати систему балансування. Відомо, що у таких пристроях існує необхідність щонайменше частково компенсувати момент, що створюється вагою планки. Такий момент змінюється у широких межах під час руху планки з вертикального положення у горизонтальне і навпаки. Для створення такої компенсації були запропоновані різні механізми. Наприклад, були запропоновані спіральні балансувальні колеса, встановлені між рамою пристрою і придатним для цього плечем, що виступає з валу повертання планки. Подовження пружини під час повертання планки до горизонтального положення намагається компенсувати момент ваги планки. Якщо потрібним є праве відкриття, а не ліве, то або місце закріплення пружини має бути симетрично перенесене або весь пристрій має бути повернутий на 180° навколо його вертикальної осі, щоб вихідний вал завжди виконував одне й те ж обертання. Перше рішення передбачає ручне втручання, що не є завжди легким, що зумовлюється, проміж іншим, високою тягою пружини. Друге рішення викликає несиметричне розташування правого бар'єру відносно лівого бар'єру (повернутого у протилежному напрямку) у вигляді згори, головним чином коли дві сполучені бар'єри використовуються на боках одного проходу. Крім того, механізм ручного звільнення планки може опинитись повернутим до стіни, що обмежує доступ з подальшим утрудненням або неможливістю роботи у випадку відмови силового приводу або зникнення подачі енергії. Для отримання кращого балансу при меншій потребі місця, було запропоновано використання торсіонних пружин, встановлених на осі обертання планки. У такому рішенні зміна напрямку дії пружини стає доволі ускладненим внаслідок необхідності видаляти і інвертувати пружину на валу (яку при цьому необхідно знімати). З цієї причини при використання торсіонної пружини бажано повертати весь пристрій на 180°, з тією ж згаданою вище несиметричністю. Загальною задачею винаходу є усунення згаданих вище вад створенням бар'єрного пристрою з системою балансування, яка може однаково компенсувати вагу планки при відкритті як правого, так і лівого проходу. Для вирішення цієї задачі згідно з винаходом запропоновано моторизований бар'єрний пристрій, який має вал, на якому закріплено планку, моторний вузол для обертання валу і вузол компенсації моменту, що створюється на валу вагою планки, який включає торсіонну пружину, що співвісно охоплює вал і має перший кінець, що проштовхується обертанням валу для зведення пружини, коли вал обертається у першому напрямку з нейтрального положення, і другий кінець, який проштовхується обертанням валу для зведення пружини, коли вал обертається у другому, протилежному напрямку з нейтрального положення, забезпечуючи щонайменше часткову компенсацію моменту, що створюється вагою планки в обох напрямках обертання з нейтрального положення. Для кращого пояснення інноваційних концепцій винаходу і його переваг порівняно з існуючими рішеннями далі наведено опис можливого типового втілення з посиланнями на креслення, в яких: фіг.1 - частковий схематичний перспективний вигляд бар'єрного пристрою згідно з винаходом; фіг.2 - схематичний вигляд згори пристрою фіг.1; фіг.3 - частковий схематичний перспективний вигляд задньої частини пристрою фіг.1; фіг.4 - частковий схематичний перспективний вигляд елемента вивільнення пристрою фіг.1; фіг.5 - перспективний вигляд ззаду бар'єрного пристрою фіг.1, обладнаного стінним кріпленням. Фіг.1 ілюструє бар'єрний пристрій 10 (з знятим кожухом, показаним пунктиром). Пристрій 10 має тіло 11, яке містить моторний вузол 12 і балансувальний вузол 13, з'єднаний з обертальним валом 14, на якому закріплено плату 15 для встановлення планки 16. Обертальний вал 14 (фіг.2, де видалено частину кожуху) на парі підшипників 17 і 18) підтримує зубчастий механізм 19, з яким зчеплено шестерню 20 редукторного 5 мотору 21. Зубчастий механізм 19 з'єднано з валом з можливістю від'єднання системою 22 вивільнення, яка приводиться у дію важелем 23 (якщо потрібно, закритим кожухом, не показаним). Вал 14 проходить через торсіонну пружину 24 балансувального вузла 13 і виступає ззаду до опорного плеча 25, яке підтримує палець 26 упору, розташований паралельно і радіально на деякій відстані від валу 14. Пружина має перший кінець 27, який проштовхується для зведення пружини, коли вал обертається у першому напрямку від нейтрального положення (що відповідає вертикальному положенню планки), і другий кінець 28, який проштовхується для зведення пружини, коли вал обертається у другому, протилежному напрямку від нейтрального положення. Зокрема, як показано на фіг.2, при вертикальному положенні планки, два кінці 27 і 28 торсіонної пружини 24 простягаються у радіальному напрямку і опираються симетрично на два боки пальця 26 у напрямку тяги пружини. Торсіонну пружину попередньо напружують для забезпечення стабільного підтримання вертикального положення планки з бажаною силою. Стопорні засоби кінців пружини запобігають руху кожного кінця пружини у напрямку, протилежному до напрямку осьового навантаження пальця для зведення пружини від нейтрального положення. Ці засоби утворюються донними або кінцевими частинами щілин 29, 30 у покривній оболонці пружини, через які проходять кінці пружини. Для завершення руху закриття планка має повернутись на 90° (проти годинникової стрілки, як показано на фіг.), бажано, між двома механічними стопорами. Один з цих стопорів є рухомим, оскільки, коли відбувається протилежне обертання стрижня, важіль має починати рух з того ж вертикального положення, але у протилежному напрямку, де він знайде інший фіксований стопор. Як показано на фіг.3, під час руху, заднє плече 25 важелю повертається на 90° від вертикального положення (показаного суцільною лінією) до горизонтального положення (штрихова лінія). Механічні стопорні засоби мають обмежувати обертальний рух валу між вертикальним положенням і горизонтальним положенням планки. Такі засоби є також регульованими і можуть вибірково переводитись у горизонтальне положення у напрямках за годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки відносно вертикального положення планки. Переміщення між двома положення бажано обмежувати стопором31 для вертикального положення і стопором 32 для горизонтального положення. Вертикальному стопору надано форму оборотної плати 31, завдяки чому він може бути встановлений, щоб запобігати подальшому руху проти годинникової стрілки (фіг.2) або за годинниковою стрілкою (перекиданням плати направо від важелю, як показано переривчастою лінією на фіг.2) і, таким чином, виконувати функцію згаданого вище рухомого стопору. В останньому випадку важіль у горизонтальному положенні може бути повернутий наліво і горизонтальним стопором буде стопор 33 (у дзеркальному відношенні до стопора 32). Коли пристрій встановлено як показано на фіг., то, коли 94648 6 важіль переходить від вертикального положення у горизонтальне (рухом проти годинникової стрілки (фіг.1), палець 26 пересуває кінець 27 пружини, а її кінець 28 залишається блокованим опорною поверхнею стопора 30. Коли бар'єр потрібно перемістити у протилежному напрямку, здійснюють перемикання через вертикальний стопор 31, в результаті чого редукторний мотор повертає планку у напрямку проти годинникової стрілки з вертикального положення у горизонтальне, причому палець 26 пересуває кінець 28 пружини, а кінець 27 залишається блокованим опорною поверхнею стопора 29. В обох випадках повністю симетрично торсіонна пружинна (розмір якої підбирають відповідно до ваги планки) забезпечує необхідну дію балансувального вузла. У випадку планки, не центрованої відносно осі обертання (як показано на фіг.), існує можливість обертання планки 15 і укладання планки на цю плату для забезпечення руху, повністю симетричного відносно випадку як правого відкриття, так і лівого відкриття. Фіг.4 ілюструє більш детально систему вивільнення планки, яка діє, коли планкою керують вручну, з забезпеченням дії пружини у балансувальному вузлі. Як уже відзначалось, планку вивільняють, щоб від'єднати її від редукторного мотора. Для цього система вивільнення має засіб зчеплення між зубчастим механізмом 19 і валом 14. Засіб зчеплення включає подовжений елемент 35, який проходить поперек валу 14 у щілині або прорізі 36 на валу і може ковзати вздовж осі валу проти тяги пружини 37. Пружина 37 штовхає елемент 35 усередину радіального гнізда 38 втулки 39, яка є єдиним цілим з механізмом 19 і вільно обертається на валу 14. Операційний штифт 40 (показаний штриховою лінією на фіг.2) може ковзати співвісно у валу 14 для штовхання елемента 35 важелем 23 і для від'єднання його від втулки 39. Втулка 39 має декілька радіальних гнізд, розташованих з кутовим інтервалом (наприклад, 30°), і тому стрижень може бути розблокований у проміжних положеннях. Тепер можна зрозуміти, як було вирішено поставлену задачу створення пристрою, що забезпечує балансування планки в обох напрямках, без втручання у балансувальний пристрій. Балансування стрижня здійснюється повертанням придатку торсіонної пружини, яка зводиться під час руху планки: для балансування стрижня у протилежному застосуванні просто повертають стрижень на 180° (якщо це потрібно для утримання), повертають рухомий стопор і, таким чином, вихідний вал, обертаючись у протилежному напрямку, перемістить інший придаток (при цьому перший залишається нерухомим), забезпечуючи цим балансування планки. Ще однією перевагою описаного пристрою є вивільнення на одному боці, коли на вході встановлено два протилежні бар'єри. Слід відзначити, що, на відміну від нормальних бар'єрів, балансування стрижня здійснюється моментом, прямо пропорційним скручуванню тор 7 сіонної пружини. Завдяки цьому пружина може бути належним чином вибрана відповідно до ваги планки і тому момент, що створюється пружиною, є дуже близьким до протилежного моменту, що створюється вагою планки, і під час усього переміщення планки мотор може працювати з мінімальним навантаженням, майже на максимальному холостому ході. Розміри стрижнів можуть бути вибрані таким чином, щоб мати однаковий статичний момент відносно центру обертання при їх максимальній довжині і, якщо стрижні мають бути скорочені (у певних межах), найкращий режим роботи бар'єру забезпечується простим додаванням ваги для компенсування втраченого статичного моменту. Цим усувається необхідність мати декілька пружин для різних довжин стрижня. Пристрій згідно з винаходом також відрізняється тим, що може бути закріплений безпосередньо на стінці, без звичайних опорних плит (як в існуючих пристроях), завдяки новій структурі системи балансування, яка забезпечує компактність 94648 8 пристрою у вертикальному напрямку і невелику глибину, розчеплення спереду і оборотність напрямку відкриття/закриття планки без необхідності повертати тіло приводу. Фіг.5 ілюструє пристрій з фіг.1 з опорною плитою 41, яка може бути зафіксована на нижній частині тіла 11, з засобами 42 закріплення на задній частині (наприклад, отворами для гвинтових анкерів) для встановлення на стінці. Наведений вище опис ілюструє нові концепції на прикладах втілень і не обмежує об'єму патентних прав, визначених формулою винаходу. Наприклад, положення планки відносно осі обертання і система її встановлення можуть бути іншими відповідно до конкретних вимог, включаючи естетичні міркування. Плече, яке взаємодіє з механічними стопорами для двох крайніх положень обертання планки, за необхідності може бути відокремлене від підтримуючого плеча тягового пальця 26. Засоби вивільнення планки також можуть бути виключені або відрізнятись від описаних. 9 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 94648 Підписне 10 Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601