Система приводу воріт

Реферат: Винахід належить до систем приводу (1) воріт, полотно (3) яких приводиться у дію та відсувається убік за допомогою відповідної напрямної рейки (4). Одна керована пересувна каретка (6) рухається вздовж однієї напрямної рейки (4) та з'єднується з полотном воріт (3), причому в ній інтегрований привід (10) з автономним енергопостачанням. Привід (10) заряджається на стаціонарній зарядній станції за допомогою бездротового пристрою електропередачі. Запобіжний пристрій пов'язаний через бездротовий дистанційний пристрій керування з інтегрованим блоком керування (11). UA 100902 C2 (12) UA 100902 C2 UA 100902 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до систем приводу для воріт. Ворота, які приводяться в дію за допомогою системи приводу, є передусім, секційні ворота або ролетні ворота, причому це типові гаражні ворота. Секції воріт рухаються убік по напрямним рейкам, які розташовані вздовж рами воріт та вздовж гаражної стелі. Відомі системи приводу таких воріт мають двигун, розташований на одній з напрямних рейок. Двигун розміщений на консолі або подібному елементі, що рухається на напрямних роликах у напрямній рейці. На консолі розміщена рухома штовхальна штанга, яка також рухомо з'єднується з верхньою ламеллю. За допомогою двигуна ворота відкриваються або закриваються, рухаючись вздовж напрямної рейки. Подібна система приводу відома з патенту DE 10 2005 053 560 А1, причому, в цьому патенті йдеться про можливість використання акумулятору для автономного енергозабезпечення додатково, окрім підключення двигуна до електромережі. З патенту DE 94 06 829 U1 відомий привід для воріт з електричним двигуном, який містить двигун, що рухається не по одній з напрямних рейок воріт, а по окремій напрямній рейці. Ця система приводу також забезпечується автономним енергозабезпеченням з застосуванням акумулятора, який може за необхідності безконтактно заряджатися за допомогою зарядної станції. В основі винаходу лежить завдання розробити систему приводу вищезазначеного типу, яка поєднуватиме просту конструкцію з високою функціональністю. Вирішення цього завдання наведене у пункті 1 формули винаходу. Переваги конструктивних рішень і оптимальні варіанти виконання винаходу описані у підпорядкованих наступних пунктах формули винаходу. Винахід, що заявляється, а саме система приводу, призначений для забезпечення руху воріт, полотно яких рухається у бічному напрямку по відповідній напрямній рейці. Пересувна каретка, яка рухається вздовж напрямної рейки, пов'язана з полотном воріт, причому в неї вмонтовано привід з автономним енергозабезпеченням. Привід заряджається за допомогою стаціонарної зарядної станції шляхом бездротової передачі енергоживлення. Запобіжний пристрій шляхом бездротової передачі сигналу пов'язаний з блоком керування, приєднаним до приводу. Першою суттєвою ознакою винаходу є те, що між блоком керування приводом та запобіжним пристроєм відбувається бездротова, переважно двостороння, передача даних та привід забезпечується автономним енергопостачанням, причому зарядження автономного енергозабезпечення відбувається безконтактним методом, тобто без прямого контакту, зокрема індуктивного або ємнісного. Водночас для такого елемента не потрібно передбачувати прокладення електромережі, в результаті чого значно зменшуються витрати на установлення системи приводу, що заявляється як винахід. Зменшення витрат на установлення є особливо суттєвим у випадку, якщо запобіжний пристрій також забезпечений автономним енергоживленням, таким чином також не потрібно передбачувати будь-які прокладання електромереж. Автономне незалежне енергозабезпечення для приводу реалізується переважно за рахунок використання акумулятора. Також, як альтернативний варіант, може бути передбачено використання паливного або сонячного елементів. Автономне енергозабезпечення для запобіжного пристрою може також бути реалізовано за допомогою акумулятора або також сонячного елемента. Пристрій для передачі електроживлення, що призначений для автономного енергозабезпечення приводу, передбачений в одному з кінцевих положень пересувної каретки та, разом з нею, причому у першому кінцевому положенні ворота повністю закриті та у другому кінцевому положенні ворота повністю відкриті. Ці кінцеві положення визначаються кінцевим вимикачем, який рухається по напрямній рейці. У найпростішому випадку пристрій для передачі електроживлення приєднується як окремий модуль до одного з кінцевих вимикачів. Найбільш оптимальною реалізацією є варіант, за якого один з кінцевих вимикачів сам є пристроєм для передачі електроживлення, в результаті чого створюється особливо простий та маловитратний пристрій. За допомогою запобіжного пристрою контролюється нижня кромка полотна воріт, причому запобіжний пристрій створюється, зокрема шляхом з використанням фоторелейного бар'єра. Дистанційне керування для безконтактної двосторонньої передачі даних між запобіжним пристроєм блока керування може бути забезпечено за допомогою лінії радіозв'язку. Наступною суттєвою ознакою винаходу є модульна конструкція системи приводу, причому її особливі переваги полягають у тому, що пересувна каретка з приводом може бути змонтована безпосередньо на напрямній рейці воріт без використання спеціального оснащення чи 1 UA 100902 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 інструменту. Також перевагою є те, що не потрібне внесення жодних конструктивних змін або пристосувань під час встановлення пересувної каретки на напрямній рейці. Окрім цього, пересувна каретка має зручні засоби керування, які можуть використовуватись для напрямних рейок та які можуть потім встановлюватись для експлуатації системи приводу у напрямних рейках. Зокрема, для цього є відповідний привід, виконаний як фрикційний. У випадку виконання фрикційного приводу з фрикційним диском передбачається, що він фрикційно рухається по напрямній рейці. Додатково вигідним є привід з керівним пристроєм, утворений таким чином, що він може бути встановлений на напрямні рейки різних конструкцій. Оскільки привід, за допомогою якого забезпечується рух полотна воріт, розташований з боку полотна воріт, яке рухається по напрямній рейці, прикладене зусилля до полотна воріт за допомогою приводу відповідно є однобічним та несиметричним. Якщо ворота мають велику ширину, це може призвести до небажаних перевертань верхньої кромки полотна воріт та водночас нерівномірного керування полотном воріт. Це зумовлює не тільки підвищене спрацювання механічних складових частин, й призводить до випадків обмеження функціональності запобіжного пристрою. Для уникнення подібних випадків заподіяння шкоди на кожній напрямній рейці повинна бути встановлена відповідна пересувна каретка з вмонтованим приводом, причому ці приводи переважно повинні мати ідентичну конструкцію. Зокрема, це зумовлюється вимогами автономного енергозабезпечення з приєднаним пристроєм для передачі електроенергії. Надалі суть винаходу пояснюється за допомогою креслень. На кресленнях зображено: Фіг. 1: Схематичне зображення системи приводу воріт. Фіг. 2: Збільшене зображення частини розташування, згідно Фіг. 1, яке містить керовану пересувну каретку з інтегрованим приводом на напрямній рейці. На Фіг. 1 схематично зображено приклад виконання системи приводу воріт 1 за винаходом, що заявляється. У даному випадку розглядаються секційні ворота 2, в яких полотно секційних воріт 3 рухається убік по двом напрямним рейкам 4, що розміщені в будівлі, уданому випадку в гаражі. Як показано на Фіг 1, вхідний переріз гаража закривається воротами з полотном воріт 3. Якщо ворота перебувають у закритому положенні, полотно воріт 3 знаходиться у зоні проходження сегмента напрямної рейки 4, спрямованого вертикально. Якщо ворота перебувають у відкритому положенні, полотно воріт 3 знаходиться у зоні проходження сегментів напрямної рейки 3 у горизонтальному напрямку під стелею гаража. У стулці воріт 3 передбачені з обох бічних країв напрямні ролики 5, які рухаються по напрямним рейкам 4. Для відкриття та закриття воріт передбачено пересувну каретку 6, яка рухається за допомогою двигуна та пересувається по одній з напрямних рейок 4. Пересувна каретка 6 поєднується через штовхальну штангу 7 з верхньою кромкою полотна воріт 3. Замість штовхальної штанги 7 може бути передбачено інший елемент зв'язку. Шляхом використання пересувної каретки 6 у зоні горизонтального сегмента напрямної рейки 4 ворота можуть відкриватися або закриватися. На нижній кромці полотна воріт 3 знаходиться запобіжний пристрій, за допомогою якого здійснюється контроль за нижньою кромкою воріт. Запобіжний пристрій фіксує появу будь -якого об'єкта у цій зоні та визначає це як небезпечну ситуацію. У разі настання подібної ситуації рух воріт призупиняється з міркувань дотримання умов безпеки. Загалом, запобіжний пристрій може бути сконструйованим як механічний, обладнаний контактами прилад. Додаткової зручності та вигідності додає можливість безконтактної роботи запобіжного пристрою. У цьому випадку запобіжний пристрій реалізовано по суті із застосуванням фотореле 8. Це фотореле 8 приймає світлові промені 9 випромінювальних передавачів 8а та світлові промені 9 прийомних станцій 8b, які розташовані на протилежних кромках полотна воріт 3. За відсутності об'єкта, світлові промені 9, спрямовані передавачем 8а, щільно проходять нижче від нижньої кромки полотна воріт 3, паралельно до неї до прийомної станції 8b. У разі появи об'єкта хід світлових променів 9 переривається, внаслідок чого у фотореле 8 виникає сигнал щодо об'єкта, який призводить до зупинки руху воріт. На Фіг.2 зображено збільшену частину напрямної рейки 4, на якій розташовано пересувну каретку 6. На пересувній каретці 6 розташований привід 10 у вигляді електродвигуна та блок керування 11 для керування рухом воріт, зокрема, приводом 10. Пересувна каретка 6 з вмонтованим приводом 10 може бути встановлена як модульний елемент вибірково на одній з напрямних рейок 4. Встановлення пересувної каретки 6 на напрямній рейці 4 здійснюється без спеціального оснащення та без конструктивного втручання у напрямну рейку 4, що має суттєві переваги. Це може бути забезпечено, передусім, якщо для пересувної каретки 6 передбачений фрикційний привід. Це означає, що привід 10 на пересувній каретці 6 забезпечує рух одного або 2 UA 100902 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кількох фрикційних дисків, які фрикційно рухаються по напрямній рейці 4. Фрикційні диски легко можуть бути застосовані для напрямної рейки 4. Шляхом належного визначення розмірів та розташування фрикційних дисків є можливим їх установлення на напрямних рейках 4 різного типу. Привід 10 забезпечується автономним електроживленням за допомогою акумулятора 12. Загалом може також передбачатись використання паливного елемента або подібних елементів, які застосовуються для забезпечення автономного електроживлення. Також запобіжний пристрій може забезпечуватись, не показаним на Фіг. 1 і 2 автономним елементом живлення, яке може бути реалізовано використанням сонячного елемента або також акумулятора 12. Автономне енергозабезпечення не потребує прокладення електричної мережі ані для приводу 10, ані для запобіжного пристрою. Окрім того, безконтактний зв'язок здійснюється між блоком керування 11 та запобіжним пристроєм за допомогою окремо представленого передавального пристрою. Передавальний пристрій у цьому випадку реалізований з використанням радіозв'язку, шляхом якого здійснюється двостороння передача даних. Для цього як у запобіжному пристрої, так і у блоці керування 11 передбачені відповідно радіопередавач і радіоприймач. Зокрема, сигнали, які генеруються у запобіжному пристрої, передаються за допомогою радіосигналів на блок керування 11, таким чином, блок керування 11 у випадку отримання ним повідомлення про появу об'єкта за допомогою запобіжного пристрою може зупинити привід. Пересувна каретка 6 може пересуватись у горизонтальній зоні напрямної рейки 4 у межах певного робочого ходу. Кінцеве положення руху пересувної каретки 6 для повністю відкритих та повністю закритих воріт встановлюється кінцевими вимикачами 13, які можуть пересуватись на напрямній рейці 4 та завдяки цьому їх розташування може бути відрегульовано. На Фіг. 2 показаний кінцевий вимикач 13 для положення, за якого ворота закриті. У цьому закритому положенні пересувна каретка 6 прилягає до кінцевого вимикача 13 та фіксується у такому положенні за допомогою блокувальних елементів 14. Блокування також може здійснюватись гальмівним пристроєм або подібною конструкцією у приводі 10. Через те, що зарядна ємність акумулятора 12 привода 10 є обмеженою, він заряджається зарядною станцією у визначений час, причому зарядна станція, як правило, розміщена за місцезнаходженням одного з двох кінцевих вимикачів 13, оскільки пересувна каретка 6 зупиняється у кінцевому положенні вимикачів. У цьому випадку зарядна станція розташована на наведеному на Фіг. 2 кінцевому вимикачі 13 для закритого положення воріт. Зарядна станція має зв'язок з електромережею, а також пристроєм передачі електроживлення 15 для передачі живлення на акумулятор 12. Завдяки цьому пристрою передачі енергоживлення 15 можлива бездротова передача енергії. Взагалі, також існує можливість використання відомих пристроїв, обладнаних контактами або штекерами, які здійснюють передачу електроенергії за допомогою прокладеної електромережі. У цьому випадку здійснюється індуктивна енергетична передача. Для цього застосовується система обмоток пристрою електропередачі 15. На пересувній каретці 6 передбачений відповідний модуль передачі 16 з належним розташуванням системи обмоток. Перевага використання цього пристрою електропередачі 15 у тому, що при передачі електроенергії виникає трансформація напруги. Електричні компоненти пересувної каретки 6 таким чином можуть бути розраховані не тільки на напругу мережі 230 В, але й на знижену напругу, зокрема, 12 В. Замість індуктивної передачі енергії може також здійснюватись ємнісна передача. При збільшеній ширині воріт можливе виникнення одностороннього впливу зусилля, прикладеного до полотна воріт 3 шляхом дії приводу 10 на одній з напрямних рейок 4, що є небажаним ефектом. У такому випадку пересувна каретка 6 із вмонтованим в ній приводом 10 та автономним енергозабезпеченням може бути відповідно передбачена для кожної напрямної рейки 4, причому таке розташування має бути ідентично сконструйованим та відповідати розміщенню згідно Фіг. 1 та 2. Пояснення до креслення (1) Система приводу (2) Секційні ворота (3) Полотно воріт (4) Напрямна рейка (5) Напрямний ролик (6) Пересувна каретка (7) Штовхальна штанга (8) Фотореле 3 UA 100902 C2 5 10 (8а) Передавач (8b) Приймач (9) Випромінювач світла (10) Привід (11) Блок керування (12) Акумулятор (13) Кінцевий вимикач (14) Блокувальний елемент (15) Пристрій електропередачі (16) Передатний модуль ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 45 1. Система приводу (1) воріт, що складаються з полотна воріт (3), яке рухається та відсувається по відповідній напрямній рейці (4), з щонайменше однією пересувною кареткою (6), що переміщується вздовж напрямної рейки (4) та пов'язана з полотном воріт (3), в якій вмонтовано привід (10) з незалежним енергопостачанням, причому пересувна каретка (6) з приводом (10), що виконаний як фрикційний механізм, встановлюється на напрямну рейку (4) без використання оснащення чи інструменту, пересувна каретка (6) має елементи керування, які можуть бути вмонтовані на напрямній рейці (4), при цьому привід (10) заряджається на стаціонарній зарядній станції за допомогою бездротового пристрою електропередачі (15), та має запобіжний пристрій, який пов'язаний через бездротовий дистанційний пристрій керування з інтегрованим блоком керування (11), який, у свою чергу, пов'язаний з приводом (10). 2. Система приводу за п. 1, яка відрізняється тим, що привід (10) має щонайменше один фрикційний диск, який рухається по напрямній рейці (4). 3. Система приводу за пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що за допомогою запобіжного пристрою контролюється нижня кромка полотна воріт (3). 4. Система приводу за пп. 1-3, яка відрізняється тим, що застосовується запобіжний пристрій, створений з використанням фоторелейного бар'єру. 5. Система приводу за пп. 1-4, яка відрізняється тим, що дистанційне керування сигналом здійснюється за допомогою лінії радіозв'язку, через яку здійснюється двостороння передача даних. 6. Система приводу за пп. 1-5, яка відрізняється тим, що запобіжний пристрій має автономне енергозабезпечення. 7. Система приводу за пп. 1-6, яка відрізняється тим, що автономне енергозабезпечення приводу (10) є акумулятором (12) або паливним елементом. 8. Система приводу за пп. 1-7, яка відрізняється тим, що автономне енергозабезпечення запобіжного пристрою є акумулятором (12) або сонячним елементом. 9. Система приводу за пп. 1-8, яка відрізняється тим, що кінцевий вимикач (13), застосований для обмеження робочого ходу пересувної каретки (6), є пристроєм електропередачі для приводу (10) і як пристрій електропередачі використовується індуктивний або ємнісний пристрій. 10. Система приводу за пп. 1-9, яка відрізняється тим, що у відповідній другій напрямній рейці (4) використовують другу пересувну каретку (6), пов'язану із полотном воріт (3), в яку вмонтовано другий привід (10) з автономним енергозабезпеченням. 11. Система приводу за пп. 1-10, яка відрізняється тим, що приводи (10) та їх відповідні складові елементи на обох напрямних рейках (4) утворені ідентично. 13. Система приводу за пп. 10, 11, яка відрізняється тим, що обидва приводи (10) керуються блоком керування (11). 4 UA 100902 C2 Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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 5