МЕХАНИЗМ СДВИЖНОЙ ДВЕРИ

Полезная модель относится к механизмам сдвижных дверей с роликовыми подвесками створок и может быть использована в различных областях техники, в частности, на пассажирских транспортных средствах.
Существует необходимость в модернизации салонных сдвижных дверей разной ширины в вагонах пассажирских поездов в соответствии с новыми нормативными требованиями, предъявляемыми к таким дверям.
Известны механизмы сдвижных дверей с роликовыми подвесками створок, содержащими каретки и закрепленные на стене несущие направляющие С-образной формы с верхней и нижней полками. Каретки установлены в несущих направляющих на роликах, имеющих горизонтальную ось вращения, и снабжены элементами крепления к створке двери. При движении каретки ролики перемещаются вдоль направляющих, контактируя либо с нижней полкой направляющей (см., например, патент ЕПВ №0444378), либо со всеми ее стенками (патент ЕПВ №0596362). В упомянутых аналогах не предусмотрена возможность фиксации кареток в их крайних положениях - при открытой или закрытой двери.
Известны механизмы сдвижных дверей с аналогичными подвесками створок, у которых каретки установлены в несущей направляющей на роликах, подпружиненных к нижней и верхней полкам направляющей (заявка Германии DE 19601287, фиг. 6; патент РФ на полезную модель №37512). В данных механизмах на несущей направляющей, в местах крайних положений кареток, выполнены пазы для фиксации одного из роликов каретки. Используемые упругие элементы обеспечивают надежный контакт роликов каретки с полками направляющей и фиксацию роликов в пазах при нахождении створок в открытом и закрытом положениях. К недостаткам таких механизмов следует отнести ограниченные возможности регулировки положений кареток в местах их фиксации вследствие неизменного расположения фиксирующих пазов.
Известен механизм сдвижной двери с направляющим роликом в верхней части створки и устройством фиксации ролика, когда створка находится в открытом положении (см. заявку Германии на полезную модель DE 202006008483 U1). Ролик закреплен на створке, имеет вертикальную ось вращения и установлен в направляющем рельсе, контактируя с его вертикальными стенками. Устройство фиксации имеет нажимной элемент, который выполнен в виде подпружиненного шарика или болта с закругленным свободным концом и смонтирован в корпусе, закрепленном на наружной стороне направляющего рельса. Фиксация створки в открытом положении осуществляется при взаимодействии нажимного элемента с окружной поверхностью направляющего ролика, причем нажимной элемент, перемещаясь к ролику, проходит через отверстие в направляющем рельсе. У данного механизма так же, как и у предыдущего аналога, отсутствует возможность регулировки открытого положения створки относительно нажимного элемента, расположение которого определяется неизменными координатами упомянутого отверстия.
Известен также механизм сдвижной двери, содержащий несущую направляющую, каретку для горизонтального перемещения створки в продольной плоскости двери, устройство фиксации каретки на несущей направляющей в открытом положении створки и устройство фиксации каретки на несущей направляющей в закрытом положении створки. Каретка содержит корпус с элементами крепления к створке, на котором закреплены ролики с возможностью вращения в продольной плоскости двери, и установлена роликами на несущей направляющей с возможностью перемещения вдоль нее. Каретка расположена внутри профиля несущей направляющей. Каждое устройство фиксации каретки состоит из двух частей, первая из которых выполнена в виде штифта, расположенного на корпусе каретки вдоль несущей направляющей, а вторая представляет собой упругую ответную часть, которая неподвижно закреплена на несущей направляющей напротив штифта (см. сайт www.mfurnitura.com Механизмы раздвижных дверей, перегородок). При перемещении каретки в одно из крайних положений штифт соответствующего устройства фиксации входит в ответную часть и удерживается в ней силами трения. Данный механизм является наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели и принят в качестве прототипа. Ответная часть устройства фиксации установлена с возможностью монтажной регулировки ее положения вдоль длины несущей направляющей, которое определяет положение фиксации каретки, что делает механизм удобным для монтажа и универсальным в использовании для навески створок разных размеров. Но при этом устройства фиксации каретки расположены внутри профиля направляющей и недоступны для быстрого визуального контроля и технического обслуживания в процессе эксплуатации. Кроме того, под воздействием вибрации транспортного средства будут ослабляться силы трения, удерживающие каретку со штифтом в ответной части устройства фиксации. Поэтому рассмотренный механизм неудобен для технического обслуживания, а также малоэффективен в дверях на пассажирском транспорте вследствие ненадежной фиксации каретки на несущей направляющей.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании механизма сдвижной двери с ручным приводом, удобного для монтажа, технического обслуживания и обеспечивающего высокую эффективность механизма в условиях эксплуатации на пассажирском транспорте.
Для решения поставленной задачи предлагается следующее.
Механизм сдвижной двери содержит несущую направляющую, каретку для горизонтального перемещения створки в продольной плоскости двери, устройство фиксации каретки на несущей направляющей в открытом положении створки и устройство фиксации каретки на несущей направляющей в закрытом положении створки. Каретка содержит корпус с элементами крепления к створке, на котором закреплены ролики с возможностью вращения в продольной плоскости двери, и установлена роликами на несущей направляющей с возможностью перемещения вдоль нее. Каждое устройство фиксации каретки состоит из двух частей, первая из которых расположена на корпусе каретки, а вторая установлена на несущей направляющей с возможностью монтажной регулировки положения фиксации каретки.
В предлагаемом механизме устройства фиксации выполнены с возможностью упругой фиксации каретки на несущей направляющей, и обе части устройств фиксации каретки в открытом и закрытом положениях створки выполнены с возможностью быстрого доступа к ним. Причем вторая часть каждого устройства фиксации каретки установлена на наружной поверхности несущей направляющей и смещена в продольной плоскости двери по вертикали относительно корпуса каретки. При этом в устройстве фиксации каретки в открытом положении створки первая часть выполнена в виде детали, имеющей плоскую поверхность со стопорной канавкой, расположенную перпендикулярно продольной плоскости двери и параллельно направлению движения каретки. Его вторая часть содержит стопор с нажимным элементом, подпружиненным к плоской поверхности со стопорной канавкой упомянутой детали с возможностью механического взаимодействия с ними.
Предложенная компоновка устройств фиксации в механизме обеспечивает, по сравнению с прототипом, не только открытое расположение их частей, но также и наиболее удобное расположение для осуществления монтажных работ, визуального контроля и технического обслуживания. Кроме того, упругая фиксация каретки на несущей направляющей, которую обеспечивают оба устройства фиксации, и, в частности, предложенное выполнение устройства фиксации каретки в открытом положении створки, позволяет осуществить надежную фиксацию створки в условиях вибраций на пассажирских транспортных средствах за счет постоянного действия усилия упругих элементов (пружин).
Первая часть устройства фиксации каретки в закрытом положении створки может быть выполнена в виде фланца, закрепленного наверху корпуса каретки, а вторая часть - в виде механически связанного с фланцем пневмоцилиндра с возвратной пружиной для удерживания каретки в закрытом положении створки. Такая конструкция дополнительно обеспечивает плавный возврат каретки со створкой из промежуточного положения в закрытое, а также надежную фиксацию каретки на несущей направляющей в закрытом положении створки в условиях вибраций в результате действия усилия сжатия возвратной пружины.
Первая часть устройства фиксации каретки в закрытом положении створки может быть выполнена в виде детали, имеющей плоскую поверхность со стопорной канавкой, расположенную перпендикулярно продольной плоскости двери и параллельно направлению движения каретки. При этом вторую его часть можно выполнить в виде стопора с нажимным элементом, подпружиненным к плоской поверхности со стопорной канавкой упомянутой детали с возможностью механического взаимодействия с ними, что позволяет максимально упростить конструкцию механизма.
Деталь со стопорной канавкой может быть расположена наверху корпуса каретки и обращена плоской поверхностью со стопорной канавкой вверх, а стопор закреплен на несущей направляющей выше каретки в установленном месте ее фиксации.
Деталь со стопорной канавкой также может быть расположена внизу корпуса каретки и обращена плоской поверхностью со стопорной канавкой вниз, а стопор закреплен на несущей направляющей ниже каретки в установленном месте ее фиксации.
Для обеспечения надежной работы устройства фиксации деталь со стопорной канавкой и нажимной элемент целесообразно выполнить с возможностью плавного механического взаимодействия друг с другом.
Сущность предлагаемого механизма поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен механизм сдвижной двери, вид в продольной плоскости двери.
На фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
На фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.
На фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг. 3.
На фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1.
На фиг. 6 - фиксация каретки на фиг. 4 в открытом положении створки двери.
На фиг. 7 - вариант механизма сдвижной двери, вид в продольной плоскости двери.
На фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг. 7.
На фиг. 9 - фиксация каретки на фиг. 7 в открытом положении створки двери.
На фиг. 10 - вариант простой конструкции механизма сдвижной двери.
На фиг. 11 - вид Е на фиг. 10.
Механизм сдвижной двери (фиг. 1, 7, 10) содержит несущую направляющую 1, установленную на ней каретку 2 с роликами 3 для горизонтального перемещения створки 4, устройство 5 фиксации каретки 2 в открытом положении створки 4 и устройство 6 фиксации каретки 2 в закрытом положении створки 4.
Несущая направляющая 1 состоит из двух профилей 7 (фиг. 2, 3) с верхней и нижней полками 8, 9 (фиг. 2) для установки роликов 3 (фиг. 3) каретки 2. Профили 7 соединены между собой крепежными узлами 10 и винтами 11 (фиг. 2, 6, 9). В верхней и нижней частях профилей 7 выполнены продольные пазы 12, 13 для крепления узлов и деталей механизма (фиг. 2, 3, 5, 8).
Каретка 2 содержит корпус 14 (фиг. 3-11), на котором установлены ролики 3 на горизонтальных осях 15 (фиг. 3-8, 10) так, что при перемещении каретки 2 на полках 8, 9 профилей 7 несущей направляющей 1 ролики 3 вращаются в продольной плоскости двери. Корпус 14 каретки 2 содержит элементы 16 (фиг. 1, 3, 4, 7, 10) для крепления в них створки 4 болтами 17 (фиг. 3) и может иметь любую конструкцию. В частности, на фиг. 4, 7, 10 корпус выполнен из нескольких держателей 14 роликов 3, жестко соединенных между собой тягами 14′.
Устройство 5 фиксации каретки 2 в открытом положении створки двери (фиг. 1, 7, 10) состоит из двух частей: из детали 18 (фиг. 4, 7, 11), закрепленной наверху или внизу корпуса 14 каретки 2, и стопора 19 (фиг. 2, 7, - 10) с нажимным элементом 20, установленного на несущей направляющей 1. Деталь 18 имеет плоскую поверхность 21 (фиг. 4, 9, 11) со стопорной канавкой 22. Поверхность 21 расположена перпендикулярно продольной плоскости двери и параллельно направлению движения каретки 2 так, что обращена вниз (фиг. 6) или вверх (фиг. 9). Стопор 19 закреплен снаружи несущей направляющей 1 (фиг. 1, 2, 7-10) болтами 23 с прижимными гайками 24, расположенными в пазах 13 внизу несущей направляющей 1 (фиг. 2) или в пазах 12 наверху несущей направляющей (фиг. 8). При этом стопор 19 установлен, соответственно, ниже каретки 2 (фиг. 1, 6) или выше нее (фиг. 7-10). В качестве стопора 19 выбран фиксатор пружинный шариковый компании KIPP, с пружиной повышенной упругости (http:www.alterv.ru/site.xp/050049054052.html). Нажимной элемент 20 стопора 19 выполнен в виде шарика (фиг. 2, 8, 9, 11), который подпружинен к поверхности 21 со стопорной канавкой 22 детали 18 (фиг. 6, 9). На детали 18, для плавного механического взаимодействия с нажимным элементом 20, выполнена поверхность 25 (фиг. 6, 9), образующая тупой угол с поверхностью 21, а стопорная канавка 22 имеет v-образную форму и глубину, обеспечивающую освобождение каретки 2 от фиксации нажимным элементном 20 при ручном перемещении створки 4 с приложением к ней допустимого стандартного усилия. В зависимости от ширины створки и перекрываемого створкой дверного проема положение стопора 19 можно регулировать его смещением в пазах 12 или 13 несущей направляющей 1 при ослабленных болтовых соединениях, образованных болтами 23 и прижимными гайками 24. На несущей направляющей 1 на аналогичных болтовых соединениях закреплен ограничитель 26 (фиг. 1, 7, 10) перемещения створки 4, положение которого на несущей направляющей 1 также можно регулировать.
Устройство 6 фиксации каретки в закрытом положении створки 4 (фиг. 1, 7) состоит из двух частей. Первая часть выполнена в виде фланца 27, закрепленного наверху корпуса 14 каретки 2 (фиг. 4, 6, 7). Вторая часть выполнена в виде пневмоцилиндра 28 (фиг. 1, 3, 4, 7), например, фирмы Камоцци (Camozzi) - http://pnevmo.com.ru/catalog/group_92.htm, содержащий поршень (не показан), шток 29 которого соединен с фланцем 27 гайками 30 (фиг. 4, 6, 7), возвратную пружину и дроссель (не показаны). Пневмоцилиндр 28 установлен снаружи, наверху несущей направляющей 1 на основаниях 31 (фиг. 1, 4) и в опорах 32, которые закреплены болтами 33 с прижимными гайками 34, расположенными в пазах 12 несущей направляющей 1 (фиг. 2, 3, 5, 7) и обеспечивают возможность регулировки положения пневмоцилиндра 28 на несущей направляющей 1.
Устройство фиксации 6 каретки 2 в закрытом положении створки может быть выполнено аналогично описанному выше устройству 5. Оно состоит из двух частей: из описанной выше детали 18, закрепленной на корпусе 14 каретки 2, и стопора 35 с нажимным элементом 36, установленного на несущей направляющей 1 в определенном месте фиксации каретки 2 в закрытом положении створки (фиг. 10). На поверхности 21 детали 18 выполнена стопорная канавка 37 (фиг. 11), удерживающая нажимной элемент 36 стопора 35 и каретку 2 от перемещений в закрытом положении створки. Стопор 36 расположен на той же стороне несущей направляющей 1, на которой установлен и стопор 19 (фиг. 10). На фиг. 10 представлена конструкция, в которой поверхность 21 детали 18 со стопорными канавками 22 и 37 обращена вверх, а стопоры 19 и 35 установлены наверху несущей направляющей 1 в ее пазах 12. В другой конструкции каретки, аналогичной показанной на фиг. 4, деталь 18 может быть установлена внизу корпуса 14 каретки 2, а стопоры 19 и 35 - внизу несущей направляющей 1 в пазах 13 (не показано). Для плавного взаимодействия с деталью 18 нажимной элемент 36 выполнен в виде шарика. На детали 18, для плавного механического взаимодействия с нажимным элементом 36, выполнена поверхность 38 (фиг. 11), образующая тупой угол с поверхностью 21, а стопорная канавка 37 имеет v-образную форму и глубину, обеспечивающую освобождение каретки 2 от фиксации нажимным элементном 36 при ручном перемещении створки.
В исходном положении дверь закрыта, и устройство фиксации 6 удерживает каретку 2 от перемещений. Для открытия двери и фиксации створки 4 в открытом положении створку 4 вручную сдвигают в сторону, и каретка 2 с деталью 18 (фиг. 4, 7, 10) перемещается по несущей направляющей 1 до фиксации каретки 2 стопором 19. При фиксации каретки 2 в открытом положении створки 4, поверхности 25 и 21 детали 18 механически воздействуют на нажимной элемент (шарик) 20, поджимая его в корпус стопора 19. Затем, когда канавка 22 оказывается напротив шарика 20, последний, под воздействием пружины, попадает в канавку 22, удерживая каретку 2 в открытом положении створки 4. Ограничитель 26 препятствует дальнейшему перемещению каретки 2. В конструкции, оборудованной пневмоцилиндром 28 (фиг. 1, 4, 7), фланец 27 также перемещается вместе с кареткой 2, выдвигая шток 29 поршня пневмоцилиндра 28 и растягивая установленную в нем возвратную пружину.
Для закрытия двери каретку 2 освобождают от фиксации, вручную сдвигая створку 4 в обратном направлении. При этом в конструкции механизма с пнемоцилиндром 28 (фиг. 1, 4, 7) возвратная пружина пневмоцилиндра 28 сжимается, плавно возвращая поршень с его штоком 29 и каретку 2 в исходное положение за счет силы торможения, создаваемой сопротивлением воздуха, который стравливается через дроссель пневмоцилиндра 28 с определенной интенсивностью, регулируемой степенью открытия дросселя. В конструкции механизма на фиг. 10 каретку 2 перемещают вручную до фиксации нажимного элемента 36 стопора 35 в стопорной канавке 37 детали 18.
Приведенные примеры выполнения конструкций демонстрируют открытое расположение устройств 5, 6 фиксации, при котором соответствующие их части 19, 28, 35, закрепленные на несущей направляющей 1, смещены в продольной плоскости двери по вертикали относительно корпуса 14 каретки. Такое расположение упомянутых устройств фиксации и их частей наиболее удобно, по сравнению с прототипом, для осуществления монтажных работ, визуального контроля и технического обслуживания механизма. Предложенное расположение частей 18, 19 устройства 5 фиксации каретки 2 и частей 27, 28 или 18, 35 устройств 6 фиксации каретки 2 также позволяет осуществить надежную фиксацию дверной створки за счет использования простых известных средств с пружинными элементами, что обеспечивает высокую эффективность механизма в условиях вибраций на пассажирском транспорте.