Ворота із зрівноважувальним пристроєм на гвинтових пружинах

1 Ворота із переміщуваним над головою в напрямних між закритим і відкритим положеннями ворітним полотном і з приєднаним одним кінцем до ворітного полотна і другим кінцем закріпленим нерухомо зрівноважувальним пристроєм, що містить щонайменше один блок гвинтових пружин, який складається щонайменше з двох коаксіально розташованих гвинтових пружин, внутрішня із яких має ЗОВНІШНІЙ діаметр по спіралі менший, ніж внутрішній діаметр по спіралі відповідної зовнішньої пружини, при цьому одна з пружин в одному і тому самому осьовому напрямку пружин має лівосторонній напрямок витків, а інша пружина має правосторонній напрямок витків, в результаті чого витки обох пружин перехрещуються, які відрізняються тим, що гвинтові пружини виконані у напрямку пружної енергоакумулюючої деформації у вигляді пружин розтягання і КІНЦІ обох утворюючих один пружинний блок коаксіальних пружин виконані принаймні на одному загальному КІНЦІ такими, що закінчуються у формі спіралі і насунуті на загальний кріпильний елемент, який має першу звернену до пружин вузьку кріпильну ділянку для кріплення внутрішньої пружини і примикаючу до неї з протилежного від пружин боку більш широку ділянку для кріплення зовнішньої пружини, при цьому кріпильні ділянки на своїх крайках виконані з гачкоподібними виступами, які взаємодіють із насунутою спіраллю пружин і надійно запобігають їх зняттю, причому КІЛЬКІСТЬ кріпильних елементів на загальному несучому елементі кріпильних елементів дорівнює КІЛЬКОСТІ приєднаних пружинних блоків 2 Ворота за п 5, які відрізняються тим, що кріпильний елемент у своїй протилежній кріпильним ділянкам зоні виконаний у вигляді тримача ролика для напрямного ролика або у вигляді якоря для його фіксації на ВІДПОВІДНІЙ напрямній О Ю 00 ю Даний винахід стосується воріт із переміщуваним над головою в напрямних між закритим і відкритим положеннями ворітним полотном і з приєднаним одним кінцем до ворітного полотна, а іншим кінцем закріпленим нерухомо зрівноважувальним пристроєм ВІДОМІ зрівноважувальні пристрої для воріт із переміщуваним над головою ворітним полотном, що містить щонайменше один блок гвинтових пружин, який складається щонайменше з двох коаксіально розташованих гвинтових пружин, внутрішня із яких має ЗОВНІШНІЙ діаметр по спіралі менший, ніж внутрішній діаметр по спіралі відповідної зовнішньої пружини, при цьому одна з пружин в одному і тому самому осьовому напрямку пружин має лівосторонній напрямок витків, а інша пружина має правосторонній напрямок витків, в результаті чого витки обох пружин перехрещуються (див патентну заявку Німеччини №2514841) При застосуванні цих гвинтових пружин важливо передбачити міри безпеки, спрямовані на запобігання розлітанню частин пружини, яке може відбутися при розриві пружини, причому мова може йти як про захисні пристрої у формі трубкоподібних гільз або кожухів, які при роботі пружини здатні телескопічно всуватися одна в другу, так і про такі, які встановлені з можливістю переміщення через охоплюваний спіраллю відповідної пружини простір і при розриві пружини уловлюють частини пружини 58510 Блок гвинтових пружин відомого рішення виконаний з декількох розташованих коаксіально пружин стиснення з протилежним напрямком витків Для запобігання зчепленню пружин одна з одною при зломі однієї з них і бічного згинання пружинного блоку передбачається, з одного боку, зовнішня гранована труба і, з іншого боку, внутрішня тягова штанга Пружини стиснення, що мають більшу довжину, мають тенденцію згинатися назовні Тому коаксіально розташовані пружини стиснення з протилежним напрямком витків постачаються або внутрішньою штангою або ж телескопічним кожухом, що має місце у відомому рішенні Таке виконання займає багато місця і тому не може застосовуватися для запропонованих воріт Задачею винаходу є підвищення безпеки і зменшення місця, яке займається зрівноважувальним пристроєм Ця задача вирішується, згідно з винаходом, за рахунок того, що гвинтові пружини виконані у напрямку пружної енергоакумулюючої деформації у вигляді пружин розтягання і КІНЦІ обох утворюючих один пружинний блок коаксіальних пружин виконані принаймні на одному загальному КІНЦІ, ЩО закінчуються у формі спіралі і насунуті на загальний кріпильний елемент, який має першу звернену до пружин вузьку кріпильну ділянку для кріплення внутрішньої пружини і примикаючу до неї з протилежного від пружин боку більш широку ділянку для кріплення зовнішньої пружини, при цьому кріпильні ділянки на своїх крайках виконані з гачкоподібними виступами, які взаємодіють із насунутою спіраллю пружин і надійно запобігають їх зняттю, причому КІЛЬКІСТЬ кріпильних елементів на загальному несучому елементі кріпильних елементів дорівнює КІЛЬКОСТІ приєднаних пружинних блоків Згідно кращій формі виконання воріт за винаходом кріпильний елемент у своїй протилежній кріпильним ділянкам зоні виконаний у вигляді тримача ролика для напрямного ролика або у вигляді якоря для його фіксації на ВІДПОВІДНІЙ напрямній Завдяки такому виконанню пружин удається розмістити у невеликому просторі повний пружинний блок високої здатності енергоакумуляцм, а саме, як у порівнянні із ВІДПОВІДНО СИЛЬНОЮ великогабаритною окремою пружиною, так і в порівнянні з декількома розташованими паралельно більш слабкими пружинами При цьому тісний зв'язок пружин розтягання, які коаксіально входять одна в другу, і які ВІДПОВІДНО ОХОПЛЮЮТЬ одна другу, грає особливу роль, яка можлива завдяки тому, що сусідні пружини, дивлячись в одному і тому ж напрямку поздовжньої осі пружин, мають взаємно протилежний напрямок витків, так що спіралі цих сусідніх пружин перехрещуються і тому можуть бути приведені в тісний взаємний зв'язок без небезпеки того, що витки однієї пружини можуть увійти в проміжки між витками другої пружини і тим самим порушити їх роботу При цьому внутрішня пружина слугує елементом, який уловлює уламки зовнішньої пружини і, навпаки, зовнішня пружина слугує в якості циліндричної оболонки для внутрішньої пружини, так що при розриві однієї з пружин друга перешкоджає розлітанню уламків першої пружини При застосуванні пружин розтягання, встанов лених у горизонтальній площині, коаксіально розташовані відносно одна одної пружини різного діаметра слугують, крім того, взаємною опорою, яка перешкоджає провисанню Рішення згідно з винаходом не вимагає захисного кожуха, однак при зломі однієї з пружин розтягання з протилежним напрямком витків немає загрози зчеплення частин зламаної пружини, тобто частини зламаної пружини не представляють собою додаткове навантаження для цілої пружини, що залишилася При цьому частини зламаної пружини утримуються і спрямовуються цілою пружиною, що залишилася, внаслідок чого загроза поранення людини або пошкодження предметів знижена до мінімуму У зв'язку з тим, що таке виконання не вимагає захисного кожуха, економиться простір, що займається пристроєм, що є дуже важним для воріт, наприклад, гаражів, які, як правило, обмежені в просторі Нижче даний винахід докладніше пояснюється описом прикладів його здійснення з посиланням на креслення, що додаються, на яких фіг 1 зображує перспективний вид полотна стельових зчленованих воріт, із внутрішнього боку, положення напрямних і зрівноважувального пристрою, фіг 2 - вид збоку (з боку ворітного полотна) і вид зверху на горизонтальну дугоподібну ділянку напрямного пристрою і, яка, ВІДПОВІДНО, спускається, фіг 3 - різні варіанти одного або декількох паралельно включених пружинних блоків, кожен із яких складається із коаксіальних пружин, а також пружинна система у схематичному частковому розрізі, фіг 4 - зображення одного з варіантів виконання згідно з фіг 3 на виді збоку і на виді зверху з частковим розрізом, фіг5а-в - зображення в перспективі окремих вузлів, зображених на фіг1, у збільшеному масштабі Схематично показані на фіг 1 стельові зчленовані ворота мають ворітне полотно, яке складається з декількох панелей 10, із яких сама верхня 10' і сама нижня 10" у закритому положенні воріт панелі відрізняються від інших панелей За винятком самої верхньої панелі 10', всі ІНШІ панелі переміщуються відомим способом за допомогою роликів 11 у так називаних перших напрямних, які складаються кожна з горизонтальної ділянки 12, дугоподібної ділянки 12' і вертикальної ділянки 12" встановлених по обидва боки ворітного полотна, у той час як сама верхня панель 10' своїми розташованими по обидва боки и верхньої крайки 13 роликами 11 встановлена у других напрямних, які складаються кожна з горизонтальної ділянки 14, яка спускається, якщо дивитися в напрямку ворітного отвору, ділянки 14' і, нарешті, відігнутої під кутом кінцевої ділянки 14" Такий варіант виконання з двома напрямними також відомий Ворота оснащені зрівноважувальним пристроєм 15, що складається з гвинтових пружин розтягання і передбачених для них тросових тяг, що в принципі також відомо, таким чином, що у ВІДПОВІДНІЙ горизонтальній ДІЛЯНЦІ напрямна гвинтова пружина розтягання розташована пара 58510 лельно цій ДІЛЯНЦІ, закріплена на протилежній від ворітного отвору боці і на зверненій до ворітного полотна боці з'єднана із напрямним роликом, навколо якого пропущений трос, який закріплений одним кінцем у зоні нижніх крайок самої нижньої панелі і другим кінцем закріплений стаціонарно - у широкому розумінні на з'єднаних нерухомо з царгами деталях Даний приклад виконання вказує розташування пружинного розтягувального пристрою у кожній із периферійних віддалених одна від одної бічних зон горизонтальних ділянок 12 і 14 напрямних так, що цей пристрій практично не потребує для себе місця вище і нижче напрямних Площа, необхідна збоку для пристроїв гвинтових пружин розтягання, зменшена завдяки тому, що ці пристрої мають блоки 16 гвинтових пружин розтягання, із яких - в залежності від потрібного зусилля, ВІДПОВІДНО ваги ворітного полотна і для безпеки на випадок падіння при розриві пружин - переважно розташовані паралельно і одне під другим Кожен пружинний блок складається при цьому з двох окремих, розташованих коаксіально одна в другій, ВІДПОВІДНО охоплюючих одна одну, гвинтових пружин розтягання, із яких внутрішня 17 і сполучена з нею зовнішня 18 пружина мають різні напрямки витків, якщо дивитися в одному і тому самому осьовому напрямку пружин, так що в напрямку, перпендикулярному до осьового напрямку пружин, витки обох пружин перехрещуються під гострим кутом, як це більш чітко видно на фіг 3 і 4 Пристрої пружин розтягання, які складаються кожен з одного або декількох паралельно включених пружинних блоків 16, на горизонтальній ДІЛЯНЦІ напрямних закріплені в нерухомій щодо будинку зоні, а саме на протилежному від ворітного отвору КІНЦІ горизонтальних напрямних 12, 14 - фіг 5 - і мають на їх об'єднаному, ближньому до ворітного отвору КІНЦІ напрямний ролик у формі роликової пари 25, ВІДПОВІДНО ролика з двома паралельними канавками, по яких пропущені два троси 21, які проходять паралельно і закріплені ВІДПОВІДНИМИ їх кінцями практично на тих же самих пристроях, а саме, по-перше, у загальній точці 22 кріплення відомої конструкції в зоні нижньої крайки 23 самої нижньої у закритому положенні воріт панелі 10" і, по-друге, стаціонарно на ближньому до ворітного отвору КІНЦІ горизонтальних напрямних 12, 14 При цьому, щоб скомпенсувати зміну положення точки кріплення при русі ворітного полотна стосовно постійного осьового напрямку пружин пружинних блоків, троси пропущені між парою 25 напрямних роликів і ближньої до ворітного полотна точкою 22 кріплення крізь поворотний ролик 24 Більш наочно розташування пружинних блоків 16 у просторовому сполученні з горизонтальними ділянками 12, 14 напрямних пояснюється на фіг 2, на якій в схематизованому вигляді показанні пружинні блоки, що ВІДПОВІДНО складаються з двох коаксіально розташованих гвинтових пружин, які мають протилежний напрямок витків, і траєкторія проводки обох паралельних тросів для одного пружинного пристрою На фіг 2 (вид збоку, в середині схематизований) видно форму, ВІДПОВІДНО просторовий зв'язок між горизонтальними ділянками 14 і 15 напрямних і пристроєм гвинтових пружин розтягання, що складається з двох розта шованих один під іншим пружинних блоків 16 На площі, що звільнилася в результаті розриву креслення, що показує вид збоку на горизонтальну частину напрямних, зображений розріз, виконаний перпендикулярно до поздовжнього напрямку напрямних Далі на фіг 2 - на виді збоку - вказаний ряд отворів 40, вирубаних у зверненій всередину будинку кінцевій зоні горизонтальної ділянки 14 напрямної, який (ряд) взаємодіє з якорем 37, закріпленим на зверненому усередину будинку КІНЦІ пружинних блоків 16, як це вказано також на фіг 5 На фіг 3 вказані, у рознесеному виді, три варіанти виконання пристроїв пружин розтягання так, як вони розташовані в бічних зонах горизонтальних ділянок 12 і 14 напрямних, а саме у різному виконанні, конкретно з одним єдиним пружинним блоком 16, з двома і трьома розташованими один під другим пружинними блоками 16, кожен із яких складається з двох розташованих коаксіально одна з одною пружин 17 і 18, середня, у поздовжньому напрямку, частина яких зображена укороченою Для кожного варіанта виконання - з одним, двома і трьома пружинними блоками - передбачені розташований із двох боків несучий елемент ЗО із роликотримачами 35, 36 і якір 37 із пелюстками 38, 39, які виконані у вигляді кріпильних елементів 31, 31', 31" у КІЛЬКОСТІ, що відповідає КІЛЬКОСТІ перед бачених пружинних блоків 16, як це легко бачити з креслення Під вказаними на виді збоку різними варіантами виконання вказаний ВІДПОВІДНИЙ ВИД зверху Приєднання пружин пружинних блоків до кріпильних елементів ще докладніше пояснюється у зв'язку з фіг 4 На фіг 3 показаний виріз із поздовжньої частини пружинного блока, який складається з двох коаксіальних пружин, а саме з внутрішньої пружини 17 і зовнішньої пружини 18, яка охоплює її Як видно, обидві пружини 17 і 18 мають різний напрямок витків в одному і тому самому напрямку осі 29 пружин, тобто витки 20 обох пружин 17 і 18 перехрещуються під гострим кутом Внутрішня пружина 17 має менший ЗОВНІШНІЙ діаметр Da у порівнянні з внутрішнім діаметром Di зовнішньої пружини 18 Завдяки цьому пружини можуть рухатися незалежно одна від другої, без небезпеки того, що ділянки витків однієї пружини будуть заходити в зазори між ділянками сусідніх витків другої пружини, хоча різниця в діаметрах Di-Da може підтримуватися малою Щоб знизити фрикційне навантаження між сусідніми зонами витків 20 пружин, на цих ділянках може бути передбачений антифрикційний екран, наприклад, у вигляді обмеженого сусідніми зонами витків і такого, що має у перетині форму жолоба облямівки витків, або у виді оточуючої їх оболонки із відповідної пластмаси, нечутливої до фрикційного навантаження На фіг 4 на прикладі сполученої з ВІДПОВІДНОЮ парою 25 напрямних роликів кінцевої зони пристрою гвинтових пружин розтягання, що складається з трьох пружинних блоків 16, вказане приєднання пружин цих блоків через об'єднуючий їхній несучий елемент ЗО Виконаний плоским, несучий елемент ЗО оснащений трьома спрямованими у напрямку пружинних блоків кріпильними елементами 31, 31' і 31", які лежать в одній площині і мають по одній більш вузькій кріпильній ДІЛЯНЦІ 32 і 58510 по одній розташованій між цим останнім і несучим елементом більш широкій кріпильній ДІЛЯНЦІ 33 Як вказано на фіг 4 (вид збоку і вид зверху) зовнішня пружина 18 ВІДПОВІДНОГО пружинного блока 16, яка має більший діаметр у порівнянні з діаметром внутрішньої пружини 17, насунута на більш широку кріпильну ділянку 33 майже до несучого елемента таким чином, що насунута зона 19 спіралі зачіплюється за виступи на крайках 47 кріпильної ділянки, які мають форму обернено спрямованих гачків, і тим самим, хоча вона лише насунута, вона проте надійно застопорена проти зіскакування, причому повернена на 180° між обома ділянками 32 і 33 конфігурація крайки, яка включає в себе виступи 34 і западини 48, дозволяє бачити, що зовнішня пружина 18 і внутрішня пружина 17 мають протилежно спрямований напрямок витків У протилежній від кріпильних елементів 31 зоні несучого елемента виконано тримач 35 ролика, виконаний у вигляді єдиної деталі з несучим елементом ЗО щокової опори, і сполученої з цією опорою відповідної деталі 36, причому ця остання з'єднана з несучим елементом ЗО навішенням, як це показано на виді зверху, обидві деталі 35 і 36 скріплені одна з одною за допомогою пустотілої заклепки, яка одночасно представляє собою вісь для напрямного ролика, виконаного у вигляді напрямної роликової пари 25 На фіг 5 показаний у збільшеному масштабі ряд окремих вузлів із фіг 1, а саме на фіг 5а показане виконання, на протилежному від ворітного отвору боці (тобто з боку будинку) вузла кріплення перемінної довжини для символічно представленого однією пружиною пристрою гвинтових пружин розтягання, що складається з одного або декількох розташованих паралельно один під іншим пружинних блоків 16, до кінця яких, зверненому всередину будинку, приєднаний якір 37, вказаний раніше на фіг 3 Якір 37 вставляється в один із отворів на вибір із ряду 40 отворів, а саме відігнутим у напрямку пружини пелюстком 39, який при пропусканні його в отвір заходить за стінку горизонтальної ділянки 14 напрямної і під дією пружини 16 Перелік позицій 10, 10', 10" 11 12, 12', 12" 13 14, 14', 14" 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 8 взаємодіє з нею Інший пелюсток 38, виконаний на протилежному від пружини боці і спрямований у другий від пелюстка 39 бік, оснащений отвором, який сполучається з вирубаним отвором, сусіднім із тим вирубаним отвором, крізь який проходить перший пелюсток 39, коли відбувається зачеплення першого пелюстка 38 за стінку Крізь цей вирубаний отвір і отвір у пелюстку 38 пропускається фіксуючий болт, ці процеси зображені на фіг 5а, 56 і 5в Для обходження з якорем 37 вищеописаним чином слугує виконана на ньому навісна скоба 46 На фіг 5г показаний вузол кріплення звернених до ворітного отвору КІНЦІВ обох паралельних тросів 21 з одного боку ворітного полотна Виконані потовщеними, КІНЦІ 44 тросів закріплені у фіксуючих гніздах 43, переважно на зразок запору Боудена, і в цьому положенні вони утримуються силою пружинних блоків, що діє на ВІДПОВІДНИЙ напрямний ролик 25 Ці, виконані у вигляді пристосувань для навішування, фіксуючі гнізда передбачені на коромислі 41, здатному повертатися навколо осі 42, так що в результаті повороту коромисла відбувається вирівнювання різниць у довжині між обома тросами 21 і досягається рівномірний розподіл навантаження Для забезпечення можливості вирівнювання в широких межах фіксуючі гнізда 43 передбачені віддаленими по обидва боки осі 42 далі від напрямної роликової пари 25, ніж вісь 42 Виконання цього стаціонарного вузла кріплення з можливістю зміни його довжини досягається тим, що коромисло 41 може бути вставлене на вибір в один із отворів ряду 45 отворів, виконаного в поздовжньому напрямку ділянки 14 напрямної, завдяки чому забезпечується можливість регулювання встановлюваної пружинної сили з урахуванням наявних довжин тросів і обумовлених старінням змін цих значень величин На фіг 5д і 5е показане розташування інших, виконаних петлеподібно, КІНЦІВ тросів 21 у точці 22 кріплення в зоні 23 нижніх крайок самої нижньої панелі 10", а також положення і принцип дії поворотного ролика 24 у ближній до будинку зоні ділянки 14, ВІДПОВІДНО 14', напрямної Ворітне полотно із самою верхньою і самою нижньою панеллю Ролики Перші напрямні - горизонтальна, дугоподібна і вертикальна ділянки Зона верхньої крайки самої верхньої панелі Другі напрямні - горизонтальна, дугоподібна і вертикальна ділянки Зрівноважувальний пристрій Блок гвинтових пружин розтягання, іншими словами - пружинний блок Внутрішня пружина Зовнішня пружина Насунута зона спіралі Спіраль пружини Троси Точки кріплення Зона нижньої крайки самої нижньої панелі Поворотні ролики Пари напрямних роликів Стаціонарний вузол кріплення тросів БІЧНІ ЗОНИ горизонтальних ділянок напрямних Вузол кріплення пружинних блоків з боку будинку Вісь пружин Несучий елемент 31, 31', 31" 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 50 51 52 53 54 55 56 57 60 61 63 64 65 66 9 58510 Кріпильні елементи Кріпильні ділянки - більш вузькі Кріпильні ділянки - більш широкі Виступи Тримачі роликів Сполучена з тримачами роликів відповідна деталь Якір Більш ДОВГИЙ пелюсток Більш короткий пелюсток Ряд вирубаних отворів Коромисло Вісь Фіксуючі гнізда = навісні гнізда Потовщені КІНЦІ тросів Ряд отворів Навісні скоби Крайки Заглиблення Блок гвинтових пружин стиснення Внутрішня пружина Зовнішня пружина Телескопічний трубчастий кожух Дно телескопічного трубчастого кожуха Опорний елемент Опорний елемент з напрямною переміщення Напрямний стрижень Ворітне полотно Ролики Напрямна Повідкова пара Шарнір Шарнір 10 14і ФІГ1 11 12 58510 hi ФІГ.З 14 Ф1Г.4 ФІГ.5 ФІГ.5Є 15 Комп'ютерна верстка Е Гапоненко 58510 16 Підписано до друку 05 09 2003 Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна