МЕХАНИЗМ ДВУСТВОРЧАТОЙ РАЗДВИЖНОЙ ДВЕРИ

Полезная модель относится к механизмам раздвижных дверей с роликовыми подвесками створок и может быть использована на пассажирских транспортных средствах, в различных производственных помещениях.
Существует необходимость в модернизации салонных раздвижных дверей разной ширины в вагонах пассажирских поездов в соответствии с новыми нормативными требованиями, предъявляемыми к таким дверям.
Известны механизмы раздвижных 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 раздвижных 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 раздвижной 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 двустворчатой раздвижной двери, содержащий несущую направляющую и каретки для горизонтального перемещения створок в продольной плоскости двери, а также устройства фиксации кареток на несущей направляющей в открытом и закрытом положениях створок. Каретки содержат корпус с элементами крепления к створке, на котором закреплены ролики с возможностью вращения в продольной плоскости двери, и установлены роликами на несущей направляющей с возможностью перемещения вдоль нее. Каретки расположены 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»: общая схема сборки и принцип работы раздвижной двери; модель D-80 CF - комплектация В). 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. Для полного открытия дверного проема необходимо вручную сдвигать каждую из створок. Кроме того, под воздействием вибраций 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.
Техническая проблема, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании механизма двустворчатой раздвижной двери с ручным приводом, высокоэффективного в эксплуатации на пассажирском транспорте.
Решение технической проблемы осуществляется за счет достижения технического результата, который заключается в обеспечении надежной фиксации створок в закрытом и открытом положениях в условиях вибраций на пассажирских транспортных средствах.
Для решения поставленной технической проблемы предлагается следующее.
Механизм двустворчатой раздвижной двери содержит несущую направляющую и установленные на ней каретки для горизонтального перемещения створок в продольной плоскости двери, а также устройства фиксации кареток на несущей направляющей в открытом и закрытом положениях створок. Каждая каретка содержит корпус с закрепленными на нем роликами 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.
Предлагаемый механизм дополнительно снабжен шкиво-ременной передачей, соединенной с каретками створок. Устройства фиксации выполнены с возможностью упругой фиксации каретки на несущей направляющей. Вторая часть каждого устройства фиксации каретки установлена на наружной поверхности несущей направляющей и смещена в продольной плоскости двери по вертикали относительно корпуса каретки. Причем первая часть устройства фиксации каретки в открытом положении створок выполнена в виде детали, которая установлена на корпусе каретки одной из створок и имеет плоскую поверхность со стопорной канавкой, расположенную перпендикулярно продольной плоскости двери и параллельно направлению движения каретки. А вторая часть выполнена в виде стопора с нажимным элементом, подпружиненным к плоской поверхности со стопорной канавкой упомянутой детали с возможностью механического взаимодействия с ними. Первая часть устройства фиксации каретки в закрытом положении створок выполнена в виде фланца, закрепленного наверху корпуса каретки одной из створок, а вторая часть выполнена в виде механически связанного с фланцем пневмоцилиндра с возвратной пружиной для удерживания каретки в закрытом положении створок.
Предложенная компоновка и выполнение устройств фиксации каретки в механизме обеспечивают, по сравнению с прототипом, упругую фиксацию каретки на несущей направляющей, что позволяет осуществить надежную фиксацию створки, как в открытом, так и в закрытом ее положениях, в условиях вибраций на пассажирских транспортных средствах, за счет постоянного действия усилий упругих элементов (пружин).
Наличие шкиво-ременной передачи, соединяющей каретки створок, позволяет передавать с каретки одной створки на каретку другой створки удерживающие усилия возвратной пружины пневмоцилиндра и подпружиненного элемента стопора и за счет этого обеспечивать удерживание обеих створок в двух положениях, при которых дверь закрыта или полностью открыта. Таким образом, достигается надежная фиксация створок в закрытом и открытом положениях в условиях вибраций на пассажирских транспортных средствах, что обеспечивает высокую эффективность предлагаемого механизма в эксплуатации на пассажирском транспорте. Пневмоцилиндр с возвратной пружиной дополнительно обеспечивает плавный возврат каретки со створкой из промежуточного положения в закрытое.
Шкиво-ременная передача может содержать два шкива, установленных в верхней части несущей направляющей с возможностью вращения в поперечной плоскости двери, и зубчатый ремень, который охватывает шкивы, образуя две ветви с разнонаправленным перемещением. Одна из ветвей должна быть прикреплена к корпусу каретки одной створки, а другая - к корпусу каретки другой створки.
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.
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 двустворчатой раздвижной двери, вид в продольной плоскости двери.
На фиг. 2 - механизм на фиг. 1, вид сверху.
На фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.
На фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1.
На фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1.
На фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 2.
На фиг. 7 - фиксация каретки в открытом положении створок двери.
На фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг. 1.
На фиг. 9 - разрез Е-Е на фиг. 1.
Механизм двустворчатой раздвижной двери (фиг. 1, 2) содержит несущую направляющую 1 и каретки 2, 3 с роликами 4 для горизонтального перемещения первой и второй створок (не показаны); устройство 5 фиксации каретки 2 первой створки двери в открытом положении; устройство 6 фиксации каретки 2 первой створки двери в закрытом положении и шкиво-ременную передачу 7, соединенную с каретками 2, 3.
Несущая направляющая 1 состоит из двух профилей 8 с верхней и нижней полками 9, 10 (фиг. 3) для установки роликов 4 кареток 2, 3. Профили 8 соединены между собой крепежными узлами 11 и винтами 12 (фиг. 2, 4, 6, 7). В верхней и нижней частях профилей 8 выполнены продольные пазы 13, 14 для крепления узлов и деталей механизма (фиг. 3-5).
Каретка 2 для перемещения первой створки двери содержит корпус 15, а каретка 3 для перемещения второй створки двери содержит корпус 16 (фиг. 1, 3, 4, 6). Ролики 4 установлены на корпусах 15, 16 кареток 2, 3 на горизонтальных осях 17 (фиг. 3, 6) так, что при перемещении кареток 2, 3 на полках 9, 10 профилей 8 несущей направляющей 1 ролики 4 вращаются в продольной плоскости двери. Корпуса 15, 16 кареток 2, 3 содержат, соответственно, элементы 18, 19 (фиг. 1) для крепления в них болтами, соответственно, первой и второй створок (не показано). Корпус 15, 16 может иметь любую конструкцию. В частности, корпус 15 выполнен из двух кронштейнов 15a, 15b, жестко соединенных между собой тягой 15c (фиг. 6). Корпус 16 имеет аналогичную конструкцию (не показано).
Устройство 5 фиксации каретки 2 в открытом положении створок двери состоит из двух частей: из детали 20 (фиг. 6, 7), закрепленной наверху кронштейна 15a корпуса 15 каретки 2, и стопора 21 (фиг. 1, 2, 3, 7) с нажимным элементом 22 (фиг. 3, 7), установленного на несущей направляющей 1. Деталь 20 имеет плоскую поверхность 23 (фиг. 6, 7) со стопорной канавкой 24. Поверхность 23 расположена перпендикулярно продольной плоскости двери и параллельно направлению движения каретки 2 и обращена вверх. Стопор 21 закреплен снаружи несущей направляющей 1 болтами 25 (фиг. 2, 7) с прижимными гайками 26 (фиг. 3), расположенными в пазах 13 наверху несущей направляющей 1. При этом стопор 21 установлен выше каретки 2 (фиг. 1, 3, 7). В качестве стопора 21 можно использовать, например, фиксатор пружинный шариковый компании KIPP, с пружиной повышенной упругости (http://www.alterv.ru/site.xp/050049054052.html). Нажимной элемент 22 стопора 21 выполнен в виде шарика (фиг. 3, 7), который подпружинен к поверхности 23 со стопорной канавкой 24 детали 20 (фиг. 7). На детали 20, для плавного механического взаимодействия с нажимным элементом 22, выполнена поверхность 27 (фиг. 6, 7), образующая тупой угол с поверхностью 23, а стопорная канавка 24 имеет v-образную форму и глубину, обеспечивающую освобождение каретки 2 от фиксации нажимным элементном 22 при ручном перемещении одной из створок с приложением к ней допустимого стандартного усилия. В зависимости от ширины створок и перекрываемого створками дверного проема положение стопора 21 можно регулировать его смещением в пазах 13 несущей направляющей 1 при ослабленных болтовых соединениях, образованных болтами 25 и прижимными гайками 26. В пазах 14 несущей направляющей 1 на аналогичных болтовых соединениях (не обозначены) закреплен ограничитель 28 (фиг. 1, 7) перемещения створок, положение которого на несущей направляющей 1 также можно регулировать.
Устройство 6 фиксации каретки 2 в закрытом положении створок (фиг. 1, 6) состоит из двух частей. Первая часть выполнена в виде фланца 29, закрепленного наверху кронштейна 15b корпуса 15 каретки 2 (фиг. 6). Вторая часть устройства 6 выполнена в виде пневмоцилиндра 30 (фиг. 1, 6), имеющего, например, конструкцию фирмы Камоцци (Camozzi) - см. http://pnevmo.com.ru/catalog/group_92.htm, и содержащего поршень (не показан), шток 31 которого соединен с фланцем 29 гайками 32 (фиг. 1, 6), возвратную пружину и дроссель (не показаны). Пневмоцилиндр 30 установлен снаружи, наверху несущей направляющей 1 в опорах 33 (фиг.1, 6), которые закреплены болтами 34 с прижимными гайками 35, расположенными в пазах 13 несущей направляющей 1 (фиг. 5) и обеспечивают возможность регулировки положения пневмоцилиндра 30 на несущей направляющей 1.
Шкиво-ременная передача 7 (фиг. 1, 2) содержит два шкива 36, установленных с возможностью вращения в поперечной плоскости двери на осях 37 в кронштейнах 38, 38', зубчатый ремень 39, и натяжное устройство 40. Кронштейны 38, 38', закреплены болтовыми соединениями (не обозначены) в пазах 13 в верхней части несущей направляющей 1. Зубчатый ремень 39 охватывает шкивы 36, образуя две ветви 39a, 39b (фиг. 2) с разнонаправленным перемещением. Ветвь 39a прикреплена к корпусу 15 каретки 2 (фиг. 8), а ветвь 39b прикреплена к корпусу 16 каретки 3 (фиг. 9) посредством прижима 41, пластины 42 и винтов 43. Прижим 41 закреплен на корпусе 15, 16 винтами 44 (фиг. 8, 9) и имеет зубчатую поверхность (не показана) для зацепления с зубьями ремня 39. Ремень 39 фиксируется винтами 43 между прижимом 41 и пластиной 42. Натяжное устройство 40 состоит из упора 45, жестко закрепленного на несущей направляющей 1, и болта 46, который образует резьбовое соединение (не обозначено) с кронштейном 38, позволяющее регулировать положение последнего на несущей направляющей 1 поворотом болта 46 при ослабленных болтах кронштейна 38.
В исходном положении, в котором дверь закрыта, устройство 6 фиксации каретки 2 удерживает каретку 2 от перемещений усилием возвратной пружины пневмоцилиндра 30, которое передается также на каретку 3 через шкиво-ременную передачу 7 и удерживает каретку 3 рядом с кареткой 2. Для открытия двери одну или обе створки вручную раздвигают в стороны. При этом каретки 2, 3 через шкиво-ременную передачу 7 синхронно перемещаются в разные стороны, и фланец 29 перемещается вместе с кареткой 2, выдвигая шток 31 поршня пневмоцилиндра 30 и растягивая установленную в нем возвратную пружину. Для фиксации створок двери в открытом положении каретка 2 с деталью 20 перемещается по несущей направляющей 1 до фиксации каретки 2 стопором 21 (фиг. 7). При этом поверхности 27 и 23 детали 20 механически воздействуют на нажимной элемент (шарик) 22, поджимая его в корпус стопора 21. Затем, когда канавка 24 оказывается напротив шарика 22, тот, под воздействием пружины, попадает в канавку 24, удерживая каретку 2 и, через шкиво-ременную передачу 7, - каретку 3 в раздвинутом положении, соответствующем открытому положению створок двери. Ограничитель 28 препятствует дальнейшему перемещению кареток 2, 3 со створками при их раздвигании.
Для закрытия двери каретку 2 освобождают от фиксации, вручную сдвигая створки в обратном направлении. При этом возвратная пружина пневмоцилиндра 30 сжимается, плавно возвращая поршень с его штоком 31, каретку 2 и, через шкиво-ременную передачу 7, - каретку 3 в исходное положение за счет силы торможения, создаваемой сопротивлением воздуха, который стравливается через дроссель пневмоцилиндра 30 с определенной интенсивностью, регулируемой степенью открытия дросселя.
Приведенный пример выполнения конструкции демонстрирует открытое расположение устройств 5, 6 фиксации, при котором соответствующие их части 21, 30, закрепленные на несущей направляющей 1, смещены в продольной плоскости двери по вертикали относительно корпуса 15 каретки 2. 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 20 и 21 устройства 5 фиксации каретки 2 и частей 29, 30 устройства 6 фиксации каретки 2 также позволяет осуществить надежную фиксацию дверной створки за счет использования простых известных конструкций с пружинными элементами, что обеспечивает высокую эффективность механизма в условиях вибраций на пассажирском транспорте.