СИСТЕМА ЕДИНЫХ НАПРАВЛЯЮЩИХ СЕКЦИОННЫХ ПОДЪЕМНЫХ ВОРОТ И СЕКЦИОННЫЕ ПОДЪЕМНЫЕ ВОРОТА (ВАРИАНТЫ) ДЛЯ НИЗКОЙ ПРИТОЛОКИ С СИСТЕМОЙ ЕДИНЫХ НАПРАВЛЯЮЩИХ
SYSTEM OF SINGLE GUIDING SECTIONAL VERTICAL GATE AND SECTIONAL VERTICAL GATE (VERSIONS) FOR LOW STOP WITH SYSTEM OF SINGLE GUIDES

Группа изобретений относится к области строительства и касается вариантов конструкции потолочных секционных подъемных ворот, а также применяемой в них системы направляющих. Заявленные конструкции ворот могут быть использованы для перекрытия проемов с низкой и очень низкой притолокой в жилых зданиях с целью предотвращения несанкционированного доступа в помещение, обеспечение теплоизоляции, свето- и шумозащиты помещения.
Интерес к разработке конструкций секционный подъемных ворот для перекрытия проемов с низкой (менее 150 мм) и очень низкой (менее 100 мм) притолокой возникает в связи со стремлением людей к компактным вспомогательным помещениям (гаражам) и желанием максимально эффективно использовать имеющийся объем вспомогательного помещения, а также в связи с широким распространением в странах Европы стандартных модульных железобетонных конструкций для строительства гаражей.
Известны (патент RU №2203379 С2, E05D 15/24, опубл. 20.09.2000) потолочные сочлененные ворота для воротных проемов с особенно низкой высотой перемычки между верхней кромкой подлежащего закрытию воротного проема и граничащей с ней потолочной зоной, содержащие полотно ворот, состоящее из нескольких последовательно сочлененных в направлении перемещения панелей, которые перемещаются посредством установленных по их бокам роликов в системе направляющих, включающей первые боковые направляющие, содержащие вертикальный и горизонтальный участки с дугообразным соединением между ними; вторые направляющие, имеющие горизонтальную часть и примыкающую к ее концу концевую часть, которая своим первым участком немного наклонена к горизонтали, а своими вторым участком немного более, чем на 90° к горизонтали отогнута в направлении к полу.
Наиболее близкими по совокупности существенных признаков для первого варианта заявленных секционных подъемных ворот для низкой притолоки с уравновешивающим устройством на винтовых пружинах и для системы единых направляющих, примененной в обоих заявленных вариантах ворот, является известное (патент RU №2178499 С2, E05D 15/16, E05D 13/00, опубл. 20.09.2000) техническое решение - ворота с перемещаемым над головой в направляющих между закрытым и открытым положениями воротным полотном и с присоединенным одним концом к воротному полотну и другим концом, закрепленным неподвижно уравновешивающим устройством, содержащим, по меньшей мере, один блок винтовых пружин, состоящий, по меньшей мере, из двух коаксиально расположенных винтовых пружин, внутренняя из которых имеет наружный диаметр по спирали меньший, чем внутренний диаметр по спирали соответствующей наружной пружины, при этом винтовые пружины выполнены в направлении упругой энергоаккумулирующей деформации в виде пружин растяжения и концы обеих образующих один пружинный блок коаксиальных пружин выполнены, по меньшей мере, на одном общем конце, оканчивающимися в форме спирали, и надвинуты на общий крепежный элемент, который имеет первый обращенный к пружинам узкий крепежный участок для крепления внутренней пружины, и примыкающий к нему с противоположной от пружин стороны более широкий участок для крепления наружной пружины, при этом крепежные участки на своих кромках выполнены с крючкообразными выступами, взаимодействующими с надвинутой спиралью пружин и надежно предотвращающими их снятие. При этом система направляющих ворот включает две первые направляющие, состоящие каждая из горизонтального, дугообразного и вертикального участков, и две вторые направляющие, состоящие каждая из горизонтального участка, спускающегося (если смотреть в направлении воротного полотна) участка и отогнутого под углом концевого участка.
В системах направляющих известных (патенты №2178499, 2203379) конструкций ворот каждая вертикальная направляющая (вертикальный прямолинейный участок первых (боковых) направляющих) и соединенная с ней при помощи пластин и кронштейнов сваркой, клепкой или с помощью крепежных элементов угловая стойка, предназначенная для крепления системы направляющих к стене, образуют сборочную единицу (вертикальный участок системы направляющих), а горизонтальные участки направляющих выполнены из отдельных профилей, соединенных между собой с помощью пластин или кронштейнов.
К недостаткам сборной конструкции, состоящей из профиля угловой стойки и прямолинейной вертикальной направляющей, соединенных под углом друг к другу таким образом, что вертикальная направляющая образует со стеной угол от 1° до 3°, следует отнести увеличение размеров сборки при увеличении длины вертикальной направляющей (при длине вертикальной направляющей, например, до 3 м размер сборки увеличится до 150 мм) и, как следствие, габаритов изделия, в которых применяется система направляющих с такой сборной конструкцией. Кроме того, использование наклонных «вертикальных направляющих» требует применения боковых опор роликов, выступающих от полотна ворот внутрь помещения, что препятствует установке кожуха защиты зоны движения роликов, т.е. снижает безопасность эксплуатации ворот.
Применение в системе направляющих сборных конструкции вертикальных направляющих с угловыми стойками, а также изготовленных из отдельных профилей горизонтальных участков первых и вторых направляющих увеличивает трудоемкость изготовления элементов системы направляющих и металлоемкость всего изделия в целом. Кроме того, общим недостатком указанных сборных конструкций (вертикальной направляющей с угловой стойкой и горизонтальных участков первых и вторых направляющих друг с другом) является наличие внутри направляющих соединительных элементов в виде болтовых, клепанных или сварных соединений, выступающие элементы которых не только ухудшают внешний вид изделия, но и создают препятствия на пути движения роликов. Следует также отметить, что при раздельной сборке узлов левой вертикальной направляющей и зеркальной к ней правой вертикальной направляющей с угловыми стойками существует вероятность возникновения разницы в углах наклона указанных направляющих и, как следствие, возможный перекос торцевых сторон полотна ворот относительно друг друга, а также перекосы и деформации полотна ворот при движении по направляющим.
Примененное в известной конструкции ворот уравновешивающее устройство с предусмотренными для него тросовыми тягами установлено в соответствующем горизонтальном участке направляющих таким образом, что блок винтовых пружин расположен параллельно этому участку, и закреплено с одной стороны на противоположном от воротного проема конце горизонтальных направляющих, а на обращенной к воротному полотну стороне имеет направляющий ролик, по канавкам которого пропущены два троса, которые проходят параллельно и закреплены одними своими концами стационарно на ближнем к воротному проему концу горизонтальных направляющих, а другими - в общей точке крепления в зоне нижней кромки самой нижней в закрытом положении ворот панели. К недостаткам горизонтального расположения известного механизма уравновешивания ворот с пружинами растяжения следует отнести недостаточную надежность сборочной конструкции из горизонтальных направляющих роликов и горизонтальной направляющей пружин (направляющая пружинного блока) к потолку, удорожание этого узла.
В некоторых конструкциях известных ворот горизонтально расположенный пружинный блочно-тросовый механизм уравновешивания ворот занимает дополнительное пространство над горизонтальными направляющими, что предполагает увеличенную притолоку и, кроме того, вызывает:
- затруднение монтажа и регулировки натяжения пружинного механизма из-за неудобства доступа сверху между потолком и краем профиля направляющего для пружин;
- провисание пружин, приводящее к необходимости установки промежуточных проставок, препятствующих, в свою очередь, плавной работе пружин растяжения; провисание внутренней пружины, приводящее к возможности заклинивания ее витков между витками наружной пружины;
Из общедоступных источников известно (www.real-gate.ru/catalog/27/95) применение конструкции секционных подъемных ворот для низкой притолоки, в которых используется пружинный блочно-тросовый механизм уравновешивания ворот вертикального расположения: блоки винтовых пружин механизма размещаются вертикально вдоль направляющих слева и справа от проема внутри пространства между торцом полотна ворот и внутренней поверхностью угловой стойки. Однако такое расположение механизма уравновешивания ворот не позволяет поставлять на монтажный объект механизм уравновешивания в собранном с вертикальной направляющей и угловой стойкой состоянии и с предварительно натянутыми пружинами, т.к. пространство размещения механизмов уравновешивания совпадает с пространством, необходимым для закрепления угловых стоек к стене. Кроме того, следует отметить, что конструкция крепежных участков окончаний пружин блока винтовых пружин известного уравновешивающего устройства предполагает вкручивание окончания (или его фиксатора) в пружину, что увеличивает трудоемкость сборки самого механизма уравновешивания.
В качестве прототипа для второго варианта заявленной конструкции секционных подъемных ворот для низкой притолоки приняты известные (http://www.rollstavny.ru/direction7.php) содержащие воротное полотно, перемещаемое в системе направляющих, секционные потолочные ворота, в которых балансировка полотна ворот осуществляется при помощи торсионного (пружинно-инерционного) механизма, содержащего установленный в подшипники, закрепленные на угловых стойках концевых опорных кронштейнов, вал с, по крайней мере, одной торсионной пружиной, один конец которой закрепляется на валу и вращается вместе с валом, а другой крепится неподвижно к стене с помощью внутреннего опорного кронштейна, и с парой жестко закрепленных на его концах барабанов, наматывающих на себя при вращении вала трос, закрепленный на нижнем угловом кронштейне полотна ворот.
Известной (RU 2226597, С2, МПК E05D 13/00, опубл. 10.04.2004 г.) системой, блокирующей полотно ворот при повреждении пружины торсионного механизма, является устройство для контроля работающей с предварительным напряжением торсионной пружины, предусмотренной в качестве уравновешивающей пружины для перемещаемого над головой воротного полотна для предотвращения захлопывания или падения воротного полотна, содержащее вместе с нагружаемым несломанной пружиной торсионным валом блокирующий элемент, который для блокировки этого движения вращения и вследствие этого движения воротного полотна выполнен с возможностью захватывания и блокировки посредством содержащего зубчатое зацепление улавливающего звена, а также чувствительное и пусковое приспособление для восприятия напряжения пружины и вызывания движения улавливающего звена из рабочего положения в положение улавливания как реакцию на регистрируемый чувствительным элементом излом пружины.
Среди недостатков известного устройства для контроля пружины следует отметить использование специального (нестандартного) кронштейна крепления к стене устройства и специального тросового барабана с внутренним зубчатым венцом на наружной оболочке, который при обрыве пружины воспринимает ударную нагрузку улавливающего звена устройства, что может привести к разрушению тросового барабана и таким образом испортить механизм намотки тросов торсионного механизма.
Задача, на решение которой направлена группа изобретений, заключается в модернизации существующих конструкций секционных подъемных потолочных ворот.
Основной единый технический результат, который возможно получить при осуществлении заявленной группы изобретений, состоит в уменьшении габаритов изделия с целью использования их для проемов с очень низкой притолокой, а также снижении себестоимости изделия за счет уменьшения трудоемкости при изготовлении его конструктивных элементов, при сборке и монтаже его узлов.
Указанный единый технический результат для объекта «система направляющих» представленной группы изобретений достигается за счет того, что система направляющих секционных подъемных ворот состоит из расположенных по обеим сторонам проема и предназначенных для крепления к стене пары комбинированных с угловыми стойками вертикальных направляющих (далее комбинированные вертикальные направляющие), каждая из которых представляет собой единый длинномерный профиль с рядом пазов и/или отверстий в его нижней части для регулировки натяжения пружинного блочно-тросового механизма уравновешивания ворот, соединенных каждая посредством двойного изгиба направляющих с соответствующей двойной горизонтальной направляющей, выполненных каждая из единого длинномерного профиля, состоящего из двух идентичных длинных полок С-образного сечения с направляющими поверхностями, верхняя из которых является направляющей для роликов верхней панели полотна ворот, а нижняя - для роликов панелей полотна ворот, за исключением самой верхней, при этом двойной изгиб направляющих состоит из двух изгибов, нижний из которых служит для плавного соединения длинной полки комбинированной вертикальной направляющей с нижней полкой двойной горизонтальной направляющей, а верхний изгиб является конечным элементом верхней полки двойной горизонтальной направляющей; соединительного кронштейна, обеспечивающего плавное соединение изгибов с полками двойной горизонтальной направляющей, и стыкующегося с комбинированной вертикальной направляющей кронштейна крепления к стене в виде углового профиля, в нижней части ребра которого, за счет его контурного раскроя, боковые стенки профиля загнуты внутрь таким образом, что сечение данного профиля в его нижней части соответствует части сечения профиля комбинированной вертикальной направляющей, причем кронштейн крепления к стене двойного изгиба направляющих применяется для последующей установки на него концевого кронштейна крепления двойного шкива пружинной блочно-тросовой системы уравновешивания ворот или концевого опорного кронштейна установки вала торсионного механизма уравновешивания ворот.
Используемая в заявленной конструкции ворот вертикальная направляющая, комбинированная с угловой стойкой, является единым стальным холоднокатаным профилем, объединяющим в себе функции вертикальной направляющей для роликов полотна ворот и угловой стойки, обеспечивающей жесткость крепления к стенам системы направляющих (система единых направляющих). Объединение вертикальной направляющей и угловой стойки в один профиль позволяет повысить эстетичность внешнего вида, а также устранить недостатки конструкции, технологии изготовления и монтажа, характерные для сборных конструкций отдельных вертикальных направляющих с угловыми стойками путем:
- исключения соединительных элементов (пластины и кронштейны), необходимых для сборки угловой стойки и вертикальной направляющей, а также исключения из процесса производства операции сборки вертикальных направляющих и угловых стоек методом склепывания или сваривания или соединения с помощью болтов и гаек;
- устранения перекоса торцевых сторон полотна ворот относительно друг друга, а также перекоса и деформации полотна ворот при движении по направляющим путем исключения разницы в углах наклона правой и левой вертикальных направляющих.
Объединение вертикальной направляющей и угловой стойки приводит также к уменьшению габаритных размеров конструкции комбинированной вертикальной направляющей по сравнению со сборной конструкцией (вертикальной направляющей с угловой стойкой), а следовательно, и габаритов ворот, в которых используются система направляющих с комбинированными вертикальными направляющими.
Строгая параллельность направляющей (направляющая поверхность длинной полки (С-образная часть) профиля) поверхность, направляющая ролик при движении) и опорной (прикрепляемая к стене опорная поверхность профиля) поверхностей профиля комбинированной вертикальной направляющей, а также высокая точность их взаимного расположения, характерные для профилей изготовленных методом прокатки, позволяют при монтаже ворот обеспечить взаимную параллельность и расположение в одной плоскости траекторий движения роликов с обеих торцевых сторон полотна ворот без выполнения дополнительных операций контроля и выравнивания взаимного расположения узлов (роликов, расположенных в двух вертикальных направляющих с обоих боков полотна ворот), системы направляющих, которые (операции) являются необходимыми перед креплением элементов системы направляющих к стенам помещения. Прямолинейность и вертикальность комбинированной вертикальной направляющей обеспечивают строго вертикальное движение роликов полотна по направляющим при движении ворот, что снижает потери мощности механизма уравновешивания ворот на трение роликов о вертикальные направляющие.
Как правило, опорная (прикрепляемая к стене) поверхность комбинированной вертикальной направляющей и кронштейн крепления к стене двойного изгиба направляющих имеют кромочные отгибы для установки бокового уплотнителя, обеспечивающего герметичное перекрытие зазоров между полотном ворот и комбинированной вертикальной направляющей по всей высоте боковых сторон проема.
Использование двойной горизонтальной направляющей в виде единого профиля позволяет, как и в случае с комбинированной вертикальной направляющей, устранить недостатки конструкции, технологии изготовления и монтажа, характерные для горизонтальных направляющих, собранных из отдельных профилей с помощью соединительных пластин или кронштейнов, а именно исключить соединительные элементы (пластины и кронштейны, болтовые, клепаные и сварные соединения), необходимые для крепления участков горизонтальных направляющих между собой, а из процесса производства исключить операции сборки двойных направляющих.
Наличие специальных продольных желобов внутри длинных полок единых профилей комбинированных вертикальных направляющих и двойных горизонтальных направляющих для размещения в них головок крепежных элементов, необходимых для сборки направляющих с другими конструктивными элементами системы направляющих, уменьшает вероятность задевания роликов полотна за выступающие части соединительных элементов (головки винтов) во время движения роликов по направляющим. Дополнительные места гибки профилей, возникающие при изготовлении желобов, повышают жесткость направляющих.
Кронштейн крепления к стене системы единых направляющих, предназначенный для крепления изгибов в сборе с комбинированной вертикальной направляющей и двойной горизонтальной направляющей к стене, представляет собой угловой профиль. Контурный (разрез профиля по ребру снизу вверх и далее поперечный ребру надрез) раскрой ребра в нижней части углового профиля и отгиб боковых стенок внутрь профиля таким образом, что сечение данного профиля в его нижней части соответствует части сечения профиля комбинированной вертикальной направляющей, служат формированию пространства для свободного движения троса подвешивания ворот пружинного блочно-тросового механизма уравновешивания ворот с внутренней стороны комбинированной вертикальной направляющей, на ее наружную сторону, а боковые стенки профиля при этом обеспечивают точное позиционирование нижнего изгиба двойного изгиба направляющих с комбинированной вертикальной направляющей.
В частном случае исполнения системы направляющих каждая из комбинированных вертикальных направляющих может быть выполнена составной из нижней части единого длинномерного профиля с рядом пазов и/или отверстий для регулировки натяжения пружинного блочно-тросового механизма уравновешивания ворот и присоединенной к ней верхней части единого длинномерного профиля комбинированной вертикальной направляющей без аналогичных пазов и/или отверстий. Применение составной комбинированной вертикальной направляющей выгодно для оптимизации производственной и складской логистики малых предприятий при хранении и изготовлении ворот с различными вариантами механизмов уравновешивания из минимального количества комплектующих. Данное преимущество имеет значение только в случае отсутствия на малом предприятии специализированного штампового оборудования и оснастки.
Кроме того, на боковой поверхности кронштейна крепления к стене двойного изгиба направляющих может быть выполнено отверстие для временной фиксации нижних концов троса пружинного блочно-тросового механизма уравновешивания ворот, что используется при поставке на монтажный объект механизма уравновешивания ворот в собранном с вертикальной направляющей и угловой стойкой состоянии.
Особенностью конструкции двойного изгиба направляющих является также возможность его использования как в сборе с концевым опорным кронштейном установки вала торсионного механизма уравновешивания ворот, так и в сборе с концевым кронштейном крепления двойного шкива пружинной блочно-тросовой системы уравновешивания, то есть вне зависимости от типа заказанных ворот.
Таким образом, заявленная система единых направляющих является универсальной, т.е. применимой в любом типе ворот, вне зависимости от используемой в них системы уравновешивания ворот. При этом обе модификации двойного изгиба направляющих в сборе с кронштейном крепления к стене собираются на производстве способом контактной или рельефной сварки с последующим нанесением защитно-декоративного лакокрасочного покрытия и поставляются на монтаж в виде единых сборочных узлов. Монтаж комбинированной вертикальной направляющей выполняется совместно с двойным изгибом направляющих.
Описываемая конструкция двойного изгиба направляющих используется в составе ворот с системой направляющих, выполненных из единых профилей, но применение принципов заложенных в этой конструкции возможно и в сборочных единицах двойных изгибов традиционных систем направляющих секционных подъемных ворот.
Единый технический результат для первого (ворота с пружинным блочно-тросовым механизмом уравновешивания полотна ворот) из заявленных вариантов ворот достигается за счет того, что секционные подъемные ворота для низкой притолоки содержат несущий каркас с системой направляющих и установленным над верхней кромкой ворот горизонтальным ригелем; состоящее из нескольких последовательно расположенных и шарнирно соединенных между собой горизонтальных панелей и перемещаемое посредством расположенных по бокам панелей полотна роликов между закрытым и открытым положениями в системе направляющих воротное полотно и пружинную блочно-тросовую систему уравновешивания ворот, которая состоит из пары установленных вертикально с обеих сторон проема снаружи комбинированных вертикальных направляющих блоков сдвоенных пружин, двух тросов с концами, закрепленными на соответствующих нижних угловых кронштейнах нижней панели ворот, и пары концевых кронштейнов крепления двойных шкивов, установленных каждый на кронштейн крепления к стене соответствующего двойного изгиба направляющих системы направляющих; причем каждый из блоков сдвоенных пружин состоит из двух коаксиально расположенных винтовых пружин растяжения, внутренняя из которых имеет наружный диаметр по спирали меньший, чем внутренний диаметр по спирали наружной пружины, верхнего окончания со встроенным двойным шкивом и нижнего окончания, которое фиксируется в одном из пазов или отверстий в нижней части комбинированной вертикальной направляющей, и установлен вертикально снаружи комбинированных вертикальных направляющих с обеих сторон проема таким образом, что трос, закрепленный на нижнем угловом кронштейне нижней панели ворот, проходит с внутренней стороны комбинированной вертикальной направляющей, огибая двойной шкив концевого кронштейна крепления двойного шкива, на ее наружную сторону, опускается вниз, образуя петлю, которая заводится за шкив верхнего окончания блока сдвоенных пружин, разворачивается, поднимается вверх и фиксируется на концевом кронштейне крепления двойного шкива, который установлен на кронштейне крепления к стене двойного изгиба направляющих системы направляющих, которая состоит из расположенных по обеим сторонам проема и предназначенных для крепления к стене пары комбинированных с угловыми стойками вертикальных направляющих, каждая из которых представляет собой единый длинномерный профиль с рядом пазов или отверстий в его нижней части для регулировки натяжения пружинного блочно-тросового механизма уравновешивания ворот, соединенных каждая посредством двойного изгиба направляющих с соответствующей двойной горизонтальной направляющей, выполненных каждая из единого длинномерного профиля, состоящего из двух идентичных длинных полок С-образного сечения с направляющими поверхностями, верхняя из которых является направляющей для роликов верхней панели полотна ворот, а нижняя - для роликов панелей полотна ворот, за исключением самой верхней, при этом двойной изгиб направляющих состоит из двух изгибов, нижний из которых служит для плавного соединения длинной полки комбинированной вертикальной направляющей с нижней полкой двойной горизонтальной направляющей, а верхний изгиб является конечным элементом верхней полки двойной горизонтальной направляющей; соединительного кронштейна, обеспечивающего плавное соединение изгибов с полками двойной горизонтальной направляющей и стыкующегося с комбинированной вертикальной направляющей кронштейна крепления к стене в виде углового профиля, в нижней части ребра которого за счет его контурного раскроя боковые стенки профиля загнуты внутрь таким образом, что сечение данного профиля в его нижней части соответствует части сечения профиля комбинированной вертикальной направляющей.
Единый технический результат для второго (ворота с торсионным механизмом уравновешивания полотна ворот) из заявленных вариантов ворот достигается за счет того, что секционные подъемные ворота для низкой притолоки содержат несущий каркас с системой направляющих и установленным над верхней кромкой проема горизонтальным ригелем, состоящее из нескольких последовательно расположенных и шарнирно соединенных между собой горизонтальных панелей и перемещаемое посредством расположенных по бокам панелей полотна роликов над головой между закрытым и открытым положениями в системе направляющих воротное полотно и систему уравновешивания ворот, состоящую из торсионного механизма, содержащего установленный в подшипники, закрепленные на угловых стойках концевых опорных кронштейнов, вал с, по крайней мере, одной торсионной пружиной, один конец которой закрепляется на валу и вращается вместе с валом, а другой крепится неподвижно к стене с помощью внутреннего опорного кронштейна, и с парой жестко закрепленных на его концах барабанов, наматывающих на себя при вращении вала трос, закрепленный на нижнем угловом кронштейне полотна ворот, и пары концевых опорных кронштейнов установки вала торсионного механизма, закрепленных каждый на кронштейне крепления к стене соответствующего двойного изгиба системы направляющих, которая состоит из расположенных по обеим сторонам проема и предназначенных для крепления к стене пары комбинированных с угловыми стойками вертикальных направляющих, каждая из которых представляет собой единый длинномерный профиль с рядом пазов и/или отверстий в его нижней части, соединенных каждая посредством двойного изгиба направляющих с соответствующей двойной горизонтальной направляющей, выполненных каждая из единого длинномерного профиля, состоящего из двух идентичных длинных полок С-образного сечения с направляющими поверхностями, верхняя из которых является направляющей для роликов верхней панели полотна ворот, а нижняя - для роликов панелей полотна ворот, за исключением самой верхней, при этом двойной изгиб направляющих состоит из двух изгибов, нижний из которых служит для плавного соединения длинной полки комбинированной вертикальной направляющей с нижней полкой двойной горизонтальной направляющей, а верхний изгиб является конечным элементом верхней полки двойной горизонтальной направляющей; соединительного кронштейна, обеспечивающего плавное соединение изгибов с полками двойной горизонтальной направляющей и стыкующегося с комбинированной вертикальной направляющей кронштейна крепления к стене в виде углового профиля, в нижней части ребра которого, за счет его контурного раскроя, боковые стенки профиля загнуты внутрь таким образом, что сечение данного профиля в его нижней части соответствует части сечения профиля комбинированной вертикальной направляющей.
Наличие возможности комплектования ворот одним из типов уравновешивающего механизма без изменения конструкции и состава полотна ворот, а также конструктивных элементов системы направляющих, являющееся исключительной особенностью секционных подъемных ворот с предложенной системой единых направляющих, обеспечивает максимальную эффективность организации производства таких ворот, их складирования и логистики.
Установка соединенного с комбинированными вертикальными направляющими горизонтального ригеля над верхней кромкой проема в заявленных вариантах ворот так же, как и вышеуказанные особенности применяемой системы направляющих, служит для уменьшения необходимой для монтажа ворот притолоки без ухудшения герметичности уплотнения стыков между полотном ворот и контуром проема ворот в закрытом их положении. Герметичное перекрытие зазоров между полотном ворот и комбинированной вертикальной направляющей по всей высоте боковых сторон проема обеспечивается за счет того, что плоскость прилегания к стене горизонтального ригеля, опорная поверхность комбинированной вертикальной направляющей и кронштейн крепления к стене двойного изгиба направляющих системы единых направляющих имеют кромочные отгибы для установки бокового уплотнителя.
В любом из заявленных вариантов ворот для теплоизоляции металлических элементов системы направляющих, расположенных (элементов) в непосредственной близости к проему, используется устанавливаемый на кромочный отгиб комбинированной с вертикальной направляющей и далее на отгиб кронштейна крепления к стене в сборе с двойным изгибом направляющих боковой уплотнитель, содержащий образованную скобкообразными полками замковую часть, жесткий полый корпус, образованный двумя перпендикулярными к полкам замковой части стенками, и мягкий лепесток значительной длины. Предложенная конструкция бокового уплотнителя обеспечивает высокую степень герметичности (плотное перекрытие воздушного потока снаружи помещения внутрь) между полотном ворот и элементами окантовки проема по всему его контуру проема повышает коррозионную стойкость стальных элементов окантовки проема и элементов, а также увеличивает прочность конструкции в зоне бокового уплотнителя. Установка профиля бокового уплотнителя на монтажном объекте выполняется в сборе с комбинированной вертикальной направляющей. Сборка бокового уплотнителя с указанной вертикальной направляющей производится в условиях производства элементов системы направляющих или перед началом монтажа.
Многочисленные существующие аналоги боковых уплотнителей других производителей не имеют полного набора вышеперечисленных свойств описываемого бокового уплотнителя и оставляют открытыми металлические части элементов системы направляющих или покрывают эти металлические части тонким слоем пластмассы, не обеспечивая достаточной теплоизоляции между наружным и внутренним пространствами монтажного объекта.
Таким образом, предлагаемая конструкция ворот по обеим заявленным вариантам позволяет достичь высокой герметизации стыков полотна ворот с элементами обрамления проема - едиными вертикальными направляющими и верхним горизонтальным ригелем с помощью специального бокового уплотнителя. Теплоизоляция по контуру проема элементов (комбинированных вертикальных направляющих, кронштейна крепления к стене в сборе с двойным изгибом направляющих и горизонтального ригеля) системы направляющих
Использование заявленной системы направляющих возможно при установке на полотно ворот специальных опор и кронштейнов с закрепленными в роликодержателях с возможностью регулировки положения по трем осям роликов: боковые опоры средних панелей полотна, нижние угловые кронштейны нижней панели полотна, верхние угловые кронштейны верхней панели полотна. Установка на панели полотна ворот боковых опор, верхних и нижних угловых кронштейнов выполняется в условиях производства перед упаковкой ворот, что повышает удобство и точность их установки, сокращает время монтажа в отличие от широко применяемых способов установки нижних угловых кронштейнов на монтаже. В вариантах ворот заявленной конструкции боковые опоры утоплены «внутрь» панелей так, что они практически не выступают над плоскостью панелей и их можно даже закрыть профилем защиты зоны движения роликов (профиль защиты комбинированной вертикальной направляющей).
Указанное (вертикально снаружи комбинированных вертикальных направляющих с обеих сторон проема) расположение пружинных блочно-тросовых механизмов уравновешивания ворот в совокупности с использованием концевых кронштейнов крепления двойных шкивов системы уравновешивания в сборе с двойными изгибами направляющих системы единых направляющих позволяет:
- собирать пружинную блочно-тросовую систему уравновешивания ворот с комбинированными вертикальными направляющими полностью в условиях производства,
- выполнять предварительное натяжение пружин;
- временно фиксировать собранные троса в отверстиях двойных изгибов направляющих с помощью болтового соединения в положении, соответствующем ближайшему положению оси для закрепления троса на полотно ворот;
- в полностью собранном состоянии поставлять систему уравновешивания на монтажный объект, значительно уменьшая количество операций монтажа системы.
Для используемой в модели ворот по первому заявленному варианту пружинной блочно-тросовой системы уравновешивания ворот предпочтительно следующее изготовление конструктивных элементов.
1) Использование винтовых пружин с одинаковым направлением навивки.
2) Выполнение ножек, на которые надвинуты и закреплены концы образующих один пружинный блок коаксиальных пружин, ножницевидных кронштейнов верхнего и нижнего окончаний пружин раздвижными. Надежное прилегание витков пружин в зонах зацепления с участками ножницевидных кронштейнов дополнительно обеспечивается также за счет прижатия концов спиралей пружин к кромкам ножницевидного кронштейна в результате раздвижения его подвижной части относительно неподвижной.
3) Выполнение окончаний пружин с ножницевидными кронштейнами, а каждой ножки ножницевидных кронштейнов так, что она имеет конечный узкий крепежный участок с парными крючкообразными разнонаправленными выступами для крепления внутренней пружины и примыкающий к первому узкому крепежному участку с противоположной от пружин стороны более широкий крепежный участок с аналогичными выступами для крепления наружной пружины. Использование такой конструкции окончаний пружин позволяет снизить трудоемкость сборки блока сдвоенных пружин, исключив операцию вкручивания окончания или его фиксатора в сдвоенную пружину, а наличие крючкообразных выступов обеспечивает более точное расположение витка пружины в зоне зацепления за счет разнонаправленности выступов в паре, а также надежно предотвращает снятие пружин.
4) Выполнение концевого кронштейна крепления двойных шкивов из соединенных между собой основания с неподвижным фиксатором для петли троса системы уравновешивания ворот, пластины и закрепленного параллельно плоскости стены на оси между ними двойного шкива.
Безопасность эксплуатации в заявленных вариантах ворот обеспечивается:
- защитой зоны движения роликов (защитный профиль вертикальной направляющей) при любом типе механизма уравновешивания;
- защитой зоны движения пружины растяжения (ворота с пружинным блочно-тросовым механизмом уравновешивания ворот);
- предотвращением разрыва пружины торсионного механизма (ворота с торсионным механизмом уравновешивания ворот).
Комплект профилей (профиль защиты зоны движения роликов (профиль защиты направляющей) и профиль защиты зоны движения пружины (винтовой пружины растяжения пружинного блочно-тросового механизма уравновешивания)) служат для предотвращения попадания людей и посторонних предметов в зоны движения элементов (пружин растяжения и роликовые опоры с роликами) ворот, а также для обеспечения беззвучности работы подвижных узлов ворот в зоне расположения комбинированных вертикальных направляющих и привлекательного внешнего вида (эстетичность) ворот внутри помещения предпочтительно применять.
Таким образом, заявленные конструкции ворот, независимо от вида используемого в них механизма уравновешивания, могут быть дополнительно оснащены установленными на комбинированные вертикальные направляющие длинномерными профилями защиты зоны движения роликов.
Известны конструктивные элементы (защитные пластмассовые шайбы или экраны на ролики, боковые крышки панелей ворот с фасонными отгибами, расположенными над вертикальной направляющей) защиты зоны движения роликов, которые устанавливаются на подвижные элементы полотна ворот и в процессе эксплуатации ворот при собственном движении также создают опасность травмирования человека. Установленные же на комбинированные вертикальные направляющие профили защиты зоны движения роликов остаются неподвижными в процессе эксплуатации ворот, обеспечивая тем самым постоянную защиту.
Могут быть использованы профили защиты зоны движения роликов Г-образного сечения, состоящие каждый из горизонтальной пружинящей полки, которая при установке профиля на комбинированную вертикальную направляющую располагается параллельно ее опорной поверхности и служит для перекрытия пространства между полотном ворот и краем комбинированной вертикальной направляющей, и вертикальной полки, которая контактирует с плоской поверхности длинной полки комбинированной вертикальной направляющей, при этом жесткий упорный крючок с внутренней стороны профиля защиты зоны движения роликов, упираясь в наружную поверхность края профиля комбинированной вертикальной направляющей, обеспечивает точность позиционирования профиля защиты зоны движения роликов относительно указанной направляющей, а зубцы на наружной поверхности вертикальной полки профиля служат для его позиционирования без проскальзывания и смещения относительно профиля защиты пружины растяжения во время монтажа.
Ворота (первый вариант) с пружинной блочно-тросовой системой уравновешивания ворот могут быть оснащены профилями защиты зоны движения пружин. Аналогов защитных кожухов пружин растяжения вертикального расположения для секционных подъемных ворот нет в связи с тем, что при открывании и закрывании ворот пружины сжимаются или растягиваются, а вместе с ними движутся верхние подвижные окончания пружин.
В качестве профилей защиты зоны движения пружин могут быть использованы профили, состоящие каждый из соединенных горизонтальной перемычкой двух разнонаправленных вертикальных полок, одна из которых при монтаже профиля располагается перпендикулярно опорной поверхности комбинированной вертикальной направляющей, при этом зубцы второй вертикальной полки входят в сцепление с зубцами, нанесенными на наружную поверхность вертикальной полки профиля защиты зоны движения роликов.
Профили защиты зоны движения роликов и профили защиты зоны движения пружины могут использоваться как в виде комплекта профилей защиты, так и по отдельности - в зависимости от наличия или отсутствия пружин растяжения в составе ворот. Использование данного комплекта профилей обеспечивает высокую безопасность эксплуатации ворот в бытовых условиях и позволяет находиться в непосредственной близости к движущимся воротам.
Профили защиты изготавливаются методом экструзии из пластмассовых смесей твердостью не менее 90 Шор или из других материалов, обеспечивающих шумопоглощение движущихся роликов и пружин, стойкость к агрессивным средам бытового происхождения (бензин, масла, грязь) и привлекательный внешний вид изделия.
Ворота по второму заявленному варианту, имеющие систему уравновешивания ворот с торсионным механизмом, могут быть дополнительно оснащены устройством защиты от разрыва пружины, которое в частном случае исполнения состоит из корпуса, который имеет концентрические пазы для обеспечения возможности движения болтов стационарного окончания пружины кручения торсионного механизма, запрессованный в корпус подшипник качения для свободного поворота пружины в сборе с окончанием в случае обрыва пружины и кронштейн для крепления корпуса к концевому опорному кронштейну установки вала, неподвижно закрепленного на валу торсионного механизма храпового колеса, а также неподвижно прикрепленного к стене корпуса установленного на оси вращения совместно с малой пружиной кручения элементом заклинивания в храповое колесо.
Конструктивные особенности указанного устройства защиты от разрыва пружины позволяют также уменьшить габаритные размеры данного устройства до такой степени, что при его установке на вал торсионного механизма над горизонтальным ригелем, соединенным с комбинированными вертикальными направляющими в жесткую раму, высота притолоки секционных подъемных ворот с балансировочным механизмом, расположенным над проемом ворот, достигает не более 135 мм, что значительно меньше, чем существующие аналоги других производителей.
То есть устройство традиционного типа с классическим принципом работы скомпоновано в такие малые габариты, которые позволяют на воротах с торсионными пружинами диаметром 45-50 мм и с притолокой 135 мм применять данное устройства защиты. Кроме того, испытания показали, что ворота при разрыве пружины при использовании такого устройства защиты от разрыва пружины падают на 3-4 см. Европейские же нормы безопасности требуют, чтобы падение ворот при аварии было не более чем на 30 см. Таким образом, обеспечивается гарантия безопасности почти с десятикратным превышением европейских норм.
Подъем и опускание ворот могут осуществляться вручную или с помощью электропривода. Для ручного управления используют ручки, прикрепленные к полотну ворот, а также канат или редуктор, приводимые в действие при помощи цепи. В заявленных вариантах ворот может быть использован цепной потолочный электропривод, состоящий из электромотора и выносного блока управления, который крепится на стену в любом удобном месте и объединен в единый конструктивный узел с секционными воротами.
Отдельное размещение электромотора от блока управления дает возможность значительно уменьшить размеры конструкции привода, установленной непосредственно на потолке помещения. Это, в свою очередь, позволяет автоматизировать секционные ворота в помещении, в котором ранее этого сделать было нельзя из-за минимального размера притолоки.
Все известные на данный момент цепные потолочные электроприводы для секционных ворот крепятся на потолке по центру относительно ширины ворот и имеют собственные кронштейны крепления, что усложняет процесс монтажа и увеличивает его во времени. Установка электромотора непосредственно на горизонтальные направляющие секционных ворот позволяет поставлять заказчику уже готовое изделие в сборе непосредственно с завода-изготовителя. Такое решение значительно экономит время на монтаже конструкции и не требует дополнительного места на потолке помещения и дополнительного крепежа.
Используемый электромотор, как правило, закрыт декоративным корпусом, выполненным из высокопрочного пластика глянцевой фактуры, что не позволяет атмосферной пыли накапливаться на поверхности корпуса, а также снижает усилия по внешнему уходу за конструкцией до минимума. Блок управления электромотором с панелью настройки работой электромотора вынесен в отдельную конструкцию и может устанавливаться в любое удобное место на стене помещения. Данное решение имеет ряд преимуществ относительно имеющихся на рынке аналогов, в которых панель настройки работы привода расположена непосредственно на корпусе электропривода, размещенного на потолке:
- облегчается доступ к панели настройки, что упрощает процесс настройки работы электромотора и соответственно значительно экономит время по настройке работы привода;
- допускает возможность установки блока в отапливаемой части здания, что повышает стабильность работы электромотора, находящегося в неотапливаемой части здания.
Блок управления, как правило, оснащается встроенной кнопкой управления электромотором, расположенной на лицевой панели корпуса блока управления и предназначенной для управления приводом изнутри помещения. Такое решение не требует дополнительной установки внешней клавиши управления, что облегчает монтаж и экономит время. Кнопка управления может быть выполнена с подсвечивающимся контуром, что значительно облегчает управление приводом в темном помещении.
Возможные частные случаи исполнения корпуса блока управления:
- оснащение корпуса плафоном подсветки, предназначенным для освещения помещения в момент открытия ворот - для облегчения ориентирования в помещении без предварительного включения централизованного источника освещения;
- выполнение корпуса из высокопрочного пластика белого цвета с глянцевой фактурой - нейтральное дизайнерское исполнение корпуса позволяет устанавливать блок управления в любое место без нарушения общей концепции оформления.
При использовании электромеханического привода для подъема и опускания полотна предлагается использовать привод бокового расположения с системой крепления направляющей каретки привода к единой двойной горизонтальной направляющей и с креплением тяги привода к специальному верхнему угловому кронштейну с регулируемым держателем ролика и с адаптером для крепления тяги привода.
Запирание ворот, не имеющих электропривода, осуществляется с помощью пружинного засова или ригельного замка. Ригельный замок позволяет запереть ворота как изнутри, так и снаружи. Запирание засовом может осуществляться только изнутри.
Весь комплекс узлов, соединенных по предложенной схеме, позволяет реализовать потребность заказчиков в воротах для монтажных объектов:
- с очень низкой притолокой, т.е. с очень маленьким расстоянием от верхней кромки проема ворот до потолка;
- потребность в утеплении стыков и, как следствие, в энергосбережении;
- потребность в безопасности эксплуатации и в привлекательном внешнем виде изделия при минимальной стоимости изделия и его монтажа.
Уменьшение количества узлов и деталей, поступающих на монтаж в составе одного комплекта ворот, позволяет обеспечить высокое качество сборки отдельных узлов на производстве за счет применения сварных соединений элементов вместо болтовых, за счет нанесения защитно-декоративного покрытия всех элементов узла в сборе и снижает трудоемкость монтажных работ за счет исключения операций соединения отдельных деталей ворот в укрупненные узлы непосредственно на монтажном объекте. Предложенная конструкция ворот решает ряд задач по уменьшению себестоимости изделия за счет уменьшения металлоемкости узлов, количества сборочных операций, а также количества и трудоемкости монтажных операций.
Для пояснения сущности заявленной группы изобретений представлены следующие графические материалы:
фиг.1 - общий вид (фрагмент) в изометрии секционных подъемных ворот для низкой притолоки с системой единых направляющих и пружинной блочно-тросововой системой уравновешивания ворот;
фиг.2 - общий вид (фрагмент) в изометрии несущего каркаса ворот;
фиг.3 - комбинированная вертикальная направляющая: а) общий вид в изометрии профиля комбинированной вертикальной направляющей, б) сечение профиля комбинированной вертикальной направляющей, в) общий вид (фрагмент) составной комбинированной вертикальной направляющей;
фиг.4 - двойная горизонтальная направляющая: а) общий вид в изометрии двойной горизонтальной направляющей, б) сечение профиля двойной горизонтальной направляющей;
фиг.5 - общий вид в изометрии двойного изгиба направляющих в сборе с концевым опорным кронштейном двойного шкива системы уравновешивания ворот: а) вид спереди (изнутри), б) вид сзади (снаружи);
фиг.6 - общий вид в изометрии боковой опоры;
фиг.7 - общий вид в изометрии нижнего углового кронштейна;
фиг.8 - верхний угловой кронштейн: а) вид на полотно ворот; б) вид с торца полотна ворот;
фиг.9 - вид в изометрии закрепленного над верхней кромкой проема ворот горизонтального ригеля в сборе с боковым уплотнителем;
фиг.10 - вид в изометрии закрепленного на кромке комбинированной вертикальной направляющей бокового уплотнителя;
фиг.11 - боковой уплотнитель (сечение профиля);
фиг.12 - фрагмент установки пружинной блочно-тросовой системы уравновешивания ворот на одну из комбинированных вертикальных направляющих ворот;
фиг.13 - общий вид блока сдвоенных пружин в изометрии;
фиг.14 - общий вид окончаний блока сдвоенных пружин: а) верхнее окончание, б) нижнее окончание;
фиг.15 - концевой кронштейн крепления двойных шкивов, установленный на кронштейн крепления к стене двойного изгиба направляющих: а) вид спереди, б) вид со стороны стены;
фиг.16 - фрагмент прохождения троса пружинной блочно-тросовой системы уравновешивания ворот;
фиг.17 - комплект профилей: а) профиль защиты зоны движения роликов, б) профиль зоны движения пружины от защемления пальцев, в) фрагмент установки комплекта профилей на комбинированную вертикальную направляющую;
фиг.18 - общий вид в изометрии секционных подъемных ворот для низкой притолоки с системой единых направляющих и системой уравновешивания ворот с торсионным механизмом;
фиг.19 - общий вид в изометрии двойного изгиба направляющих в сборе с концевым опорным кронштейном установки вала: а) вид спереди (изнутри), б) вид сзади (снаружи);
фиг.20 - вид в изометрии устройства защиты от разрыва пружины (в изометрии): а) вид со стороны храпового колеса, б) вид со стороны пружины торсионного механизма.
Ниже, на примерах описания конкретной конструкции секционных подъемных ворот для низкой притолоки с пружинной блочно-тросовой системой уравновешивания ворот (Пример 1) и конструкции устройства защиты от разрыва пружины (Пример 2) ворот с торсионным механизмом уравновешивания ворот приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления заявленной группы изобретений с получением единого технического результата.
Пример 1.
Секционные подъемные ворота (фиг.1) для низкой притолоки состоят из воротного полотна 1, несущего каркаса (фиг.2) с системой единых направляющих и горизонтальным ригелем 2 и системы уравновешивания ворот с пружинным блочно-тросовым механизмом 3.
Полотно ворот 1 состоит из нескольких последовательно расположенных и шарнирно соединенных между собой петлями горизонтальных панелей (секций), которые представляют собой стальные горячеоцинкованные двустенные «сэндвич»- панели с пенополиуретановым заполнением внутренней полости. Полотно переходит из вертикального (закрытого) положения в горизонтальное (открытое) в результате перемещения и направления панелей полотна в системе единых направляющих посредством расположенных по бокам панелей роликов.
Система единых направляющих представляет собой (фиг.2) сборную конструкцию из двух комбинированных вертикальных направляющих 4, соединенных каждая при помощи двойных изгибов 5 с соответствующими двойными горизонтальными направляющими 6.
Каждая комбинированная вертикальная направляющая 4 системы направляющих выполнена (фиг.3) в виде единого стального холоднокатаного длинномерного профиля, сечение которого представляет собой соединенные друг с другом Г-образную (угловая стойка, угловой профиль) и С-образную (прямолинейная направляющая) части. Профиль имеет расположенную на Г-образной части прикрепляемую к стене опорную 7 поверхность, которая строго параллельна направляющей поверхности (поверхность, контактирующая с роликом и направляющая его при движении) 8 длинной полки (С-образная часть) профиля, внутри которой выполнен продольный желоб 9 для размещения в нем используемых для сборки направляющих с другими конструктивными элементами системы направляющих винтов. В нижней части комбинированной вертикальной направляющей, на поверхности, которая перпендикулярна опорной поверхности профиля, расположен ряд прямоугольных пазов 10 и отверстий 11 для регулировки балансировки массы полотна ворот после окончания монтажа ворот. Допускается использование в конструкции ворот составной комбинированной вертикальной направляющей (Фиг.3в)) в виде части комбинированной вертикальной направляющей небольшой длины 12 с прямоугольными пазами 10 и отверстиями 11, присоединенной с помощью соединительной пластины 13 к мерному куску комбинированной вертикальной направляющей 14 без аналогичных пазов и отверстий. Единый профиль для комбинированной вертикальной направляющей изготавливается методом роликовой прокатки из холоднооцинкованной стальной полосы толщиной 1,4-1,5 мм с последующим нанесением защитно-декоративного покрытия методом холодного цинкования или порошкового окрашивания. Монтаж комбинированной вертикальной направляющей выполняется совместно с двойным изгибом направляющих в сборе с кронштейном крепления к стене и заключается в установке собранного на производстве узла к стенам, выравнивании комбинированных вертикальных направляющих по вертикальному уровню и креплении узла к стене с помощью винтов,
Двойная горизонтальная направляющая (фиг.4) 6 системы направляющих является единым стальным холоднокатаным горячеоцинкованным профилем, в котором конструктивно объединены два идентичных профиля 15, используемых: нижний - в качестве направляющей для роликов панелей полотна ворот, исключая самую верхнюю; верхний - для роликов верхней панели полотна ворот. Каждый из двух идентичных профилей (длинные полки направляющей) С-образного сечения имеет направляющие поверхности 16 и продольные желоба 17 для размещения головок крепежных деталей, необходимых для сборки двойной горизонтальной направляющей с другими конструктивными элементами системы направляющих и крепления двойной горизонтальной направляющей к потолку монтажного помещения. Дополнительную жесткость придают профилю места гибки 18, образованные в результате изготовления желоба.
Единый профиль двойной горизонтальной направляющей изготавливается методом роликовой прокатки из холоднооцинкованной стальной полосы толщиной 1,4-1,5 мм с последующим нанесением защитно-декоративного покрытия методом холодного цинкования или порошкового окрашивания. Монтаж двойной горизонтальной направляющей заключается в установке на кронштейн крепления горизонтальной направляющей отрезанного в размер на производстве единого профиля двойной горизонтальной направляющей с предварительно выполненными в нем отверстиями для крепления к присоединительным элементам системы направляющих, выравнивании профиля по горизонтальному уровню и креплении его к кронштейну крепления двойной горизонтальной направляющей к стене, к кронштейну крепления двойной горизонтальной направляющей и С-профиля и к кронштейну крепления к потолку.
Двойной изгиб направляющих (фиг.5) 5 является сборочным узлом системы единых направляющих и состоит из двух изогнутых элементов (далее изгибов) 19, 20, соединительного кронштейна 21 и кронштейна крепления к стене 22.
Предназначение указанных изогнутых элементов:
- нижний изгиб (дуга) 19 служит для плавного соединения комбинированной вертикальной направляющей с нижней полкой двойной горизонтальной направляющей с образованием направляющей для роликов панелей полотна ворот, исключая самую верхнюю;
- верхний изгиб 20 (профиль изгиба имеет первый участок, который немного наклонен к горизонтали, и второй участок, который чуть более чем на 90° к горизонтали, отогнут в направлении к полу) является конечным элементом верхней полки 15 двойной горизонтальной направляющей и завершает верхнюю полку двойной горизонтальной направляющей таким образом, чтобы обеспечить возможность регулировки положения верхнего ролика в зависимости от ручного способа открывания и закрывания ворот или открывания и закрывании с помощью электромеханического привода.
Соединительный кронштейн 21 с плоскими выштамповками и с группой отверстий обеспечивает надежное и плавное соединение изгибов 19, 20 с двойной горизонтальной направляющей.
Кронштейн крепления к стене 22, являющийся конструктивным элементом сборочной единицы двойной изгиб направляющих, представляет собой угловой профиль с двумя взаимно перпендикулярными боковыми стенками и с пазами для крепления кронштейна к стене, с кромочным отгибом 23 для установки бокового уплотнителя, который обеспечивает герметичное перекрытие зазоров между полотном ворот и комбинированной вертикальной направляющей по всей высоте боковых сторон проема (кромочный отгиб на угловой стойке идентичен кромочному отгибу опорной поверхности комбинированной вертикальной направляющей), и плоской выштамповкой для обеспечения его стыковки с комбинированной вертикальной направляющей (с Г-образной частью профиля комбинированной вертикальной направляющей). В нижней части углового профиля кронштейна крепления к стене в результате контурного раскроя ребра и отгиба внутрь профиля его боковых стенок сформировано пространство 24 для свободного движения троса подвешивания ворот пружинного блочно-тросового механизма уравновешивания ворот. Для временной фиксации нижних концов троса, зачаливаемых в процессе эксплуатации ворот на стальные коуши нижнего углового кронштейна нижней панели ворот, на боковой стороне профиля выполнено отверстие 25. Используемый двойной изгиб направляющих применяется в сборе с концевым кронштейном крепления двойного шкива 26 пружинной блочно-тросовой системы уравновешивания.
Перемещение полотна ворот осуществляется по направляющим с помощью роликов (фиг.1), закрепленных в роликодержателях боковых опор 27, нижнего 28 и верхнего 29 угловых кронштейнов.
Для обеспечения движения средних панелей полотна ворот в системе направляющих предусмотрены боковые опоры с регулировкой положения ролика по трем осям. Каждая боковая опора (фиг.6) имеет основание 30, расположенную перпендикулярно основанию и повернутую внутрь пространства между торцом полотна ворот и комбинированными вертикальными направляющими полку 31 с установленным на ней роликодержателем 32 с роликом 33, ось которого может продольно перемещаться в цилиндрическом канале роликодержателя, и пазами 34 для регулировки положения роликодержателя с роликом в направляющих. Установка боковых опор на средние панели полотна ворот выполняется в условиях производства перед упаковкой изделия.
Для движения нижней панели полотна ворот в системе направляющих и для закрепления подъемного троса уравновешивающего механизма ворот в нижней точке подвеса полотна ворот предусмотрена установка на нижней панели полотна ворот нижнего углового кронштейна 28 с регулировкой положения ролика по трем осям. Нижний угловой кронштейн (фиг.7) имеет основание 35, расположенную перпендикулярно основанию и повернутую внутрь пространства между торцом полотна ворот и комбинированными вертикальными направляющими полку 36 с установленным на ней роликодержателем 37 с роликом 38 и осью подвеса 39 подъемного троса. Наличие пазов (не показаны) на полке кронштейна позволяет осуществлять регулировку положения роликодержателя с роликом в указанных направляющих, а ось ролика может продольно перемещаться в цилиндрическом канале роликодержателя. Установка нижних угловых кронштейнов на нижнюю панель полотна ворот выполняется в условиях производства перед упаковкой изделия.
Для обеспечения движения ролика верхней панели полотна ворот по верхнему изгибу и по верхней горизонтальной направляющей на верхней панели ворот устанавливаются верхние угловые кронштейны 29 с регулировкой положения ролика по трем осям. Каждый такой кронштейн (фиг.8) имеет основание 40, расположенную перпендикулярно основанию и повернутую внутрь пространства между торцом полотна ворот и комбинированными вертикальными направляющими полку 41 с установленным на ней роликодержателем 42 с роликом 43, ось которого может продольно перемещаться в цилиндрическом канале роликодержателя 42, и с пазами 44 для регулировки горизонтального смещения роликодержателя. Пазы 45 на роликодержателе выполнены для регулировки его вертикального положения. Выполненное на роликодержателе 42 ребро 46 повышает прочность последнего на изгиб при возникновении ударных и динамических нагрузок во время движения полотна ворот по направляющим. Установка верхних угловых кронштейнов на верхнюю панель полотна ворот выполняется в условиях производства перед упаковкой изделия.
Используемые конструкции боковых опор, верхнего и нижнего угловых кронштейнов верхнего углового кронштейна позволяют:
а) благодаря взаимно перпендикулярному расположению основания каждой боковой опоры/угловых кронштейнов с его полкой, повернутой внутрь пространства между торцом полотна ворот и комбинированной вертикальной направляющей, расположить ролики в пространстве между торцом полотна ворот и комбинированной вертикальной направляющей;
б) при помощи расположенных на полках пазов регулировать положение роликодержателя с роликом в направляющих для приближения или удаления полотна ворот от стены, обеспечивая тем самым герметичность уплотнения по контуру прилегания полотна ворот к стене;
в) роликам свободно перемещаться вдоль своей оси в цилиндрических каналах роликодержателей, самостоятельно компенсируя перекос в установке системы направляющих.
С целью уплотнения стыка между полотном ворот и контуром проема ворот в закрытом их положении над верхней кромкой 47 проема предусмотрена установка (фиг.9) горизонтального ригеля 2, на продольный отгиб 48 плоскости прилегания к стене которого прикрепляется (защелкивается) боковой уплотнитель 49. Горизонтальный ригель для крепления бокового уплотнителя над верхней кромкой проема ворот изготовлен методом роликовой прокатки из холоднооцинкованной полосы толщиной 1,4-1,5 мм с последующим нанесением защитно-декоративного покрытия методом холодного цинкования (возможно, порошкового окрашивания). Монтаж горизонтального ригеля совместно с предварительно установленным на него боковым уплотнителем заключается в его креплении винтами-саморезами к стене над верхней кромкой проема ворот.
Тот же боковой уплотнитель (фиг.3, 5, 10), установленный на отгиб 50 комбинированной вертикальной направляющей, и идентичный отгиб 23 кронштейна крепления к стене двойного изгиба направляющих, используется для герметичного перекрытия зазоров между полотном ворот и элементами окантовки проема по всему контуру проема, препятствуя проникновению воздуха снаружи помещения внутрь.
Особенностью конструкции используемого профиля бокового уплотнителя (фиг.11) является наличие образованного двумя скобкообразными полками замка (замковая часть профиля), жесткого полого корпуса, образованного двумя перпендикулярными к полкам 51 замковой части стенками 52, и мягкого лепестка 53 значительной длины, который и обеспечивает герметичное перекрытие зазоров между полотном ворот и элементами окантовки проема по всему контуру проема. Внутренняя перемычка 54 между стенками делит корпус на две части с образованием воздушных камер 55 (полости). Профиль бокового уплотнителя производится методом соэкструзии из двух полимерных материалов, один из которых имеет твердость не менее 90 Шор А, а другой - твердость не более 70 Шор А. Толщина пластмассового профиля уплотнителя составляет не менее 2,5 мм.
Пружинная блочно-тросовая система уравновешивания ворот состоит (фиг.12) из двух расположенных с боковых сторон полотна ворот, снаружи комбинированных вертикальных направляющих 4 блоков сдвоенных пружин 56 в сборе с окончаниями, пары концевых кронштейнов крепления двойных шкивов к стене 26, закрепленных в условиях производства к паре двойных изгибов направляющих и двух стальных тросов 57, закрепленных при помощи стальных коушей на нижних угловых кронштейнах 28 нижней секции 58 полотна ворот.
Каждый блок сдвоенных пружин 56 состоит (фиг.13, 14) из двух коаксиально (пружины расположены соосно, одна в другой) расположенных винтовых пружин 59 и 60 растяжения, верхнего окончания 61 со встроенным двойным шкивом и нижнего окончания 62 с язычком для фиксации пружинного блока в прямоугольных пазах и отверстиях нижней части единой вертикальной направляющей с целью регулирования натяжения пружинного блока.
Внутренняя пружина 59 имеет наружный диаметр по спирали меньший, чем внутренний диаметр по спирали наружной пружины 60, благодаря чему пружины могут двигаться независимо одна от другой без опасности захождения витков одной пружины в зазоры между витками другой. Длина внешней пружины примерно на 20 мм длиннее внутренней пружины. Диаметр пружин и диаметр проволоки подбирается в зависимости от массы полотна. Витки обеих пружин имеют в одном и том же осевом направлении одинаковое левостороннее направление навивки. Концы обеих образующих один пружинный блок коаксиальных пружин надвинуты и закреплены на разжимающихся ножках 63 ножницевидных кронштейнов 64 верхнего 61 и нижнего 62 окончаний пружин. Каждая ножка имеет конечный узкий крепежный участок с парными крючкообразными выступами (зубцы) 65 для крепления внутренней пружины и примыкающий к первому узкому крепежному участку с противоположной от пружин стороны более широкий крепежный участок с парными крючкообразными выступами 66 для крепления наружной пружины. Парные крючкообразные выступы на кромках ножек ножницевидных кронштейнов взаимодействуют с надвинутыми спиралями пружин 59 и 60, предотвращая их снятие.
Сборка двойных винтовых пружин с верхним и нижним окончаниями пружин выполняется одновременно в следующем порядке:
- из ножницевидных кронштейнов окончаний извлекается болтовое соединение 67,
- ножки ножницевидных кронштейнов окончаний пружин, соединенные между собой заклепкой с возможностью свободного вращения вокруг оси заклепки, сдвигаются таким образом, что ширина обеих ножек становится меньше, чем внутренний диаметр каждой из пружин;
- верхнее и нижнее окончания пружин ножками ножницевидных кронштейнов вставляются в двойную пружину (с одного конца двойной пружины верхнее окончание, с другого конца - нижнее),
- при нажатии на выступающие в стороны части окончаний двойных пружин ножки ножницевидных кронштейнов раздвигаются внутри пружин и крючкообразные выступы на кромках ножек попадают между витками пружин;
- после установки болтового соединения на собранное окончание зубцы ножек ножницевидных кронштейнов окончания надежно фиксируются между витками внутренней и внешней пружин.
Пружинная блочно-тросовая система балансировки веса полотна ворот поставляется на монтажный объект в сборе с комбинированными вертикальными направляющими и с двойным изгибом направляющих. Монтаж пружинной блочно-тросовой системы заключается в установке и креплении к стенам единых вертикальных направляющих, перемещении концов тросов, зачаленных на стальные коуши, с двойных изгибов направляющих на нижние угловые кронштейны нижней панели полотна ворот и регулировании балансировки массы полотна ворот. При монтаже концы тросов с коушами закреплены на двойных изгибах направляющих с помощью болтов и гаек. После окончания монтажа системы направляющих в сборе с пружинной блочно-тросовой системой и полотна ворот в сборе с кронштейнами роликов полотно ворот поднимают по направляющим в верхнее горизонтальное положение, тросы снимают с двойных изгибов направляющих, закрепляют на оси нижних угловых кронштейнов и фиксируют при помощи шайбы и шплинта. Регулирование балансировки массы полотна осуществляется перемещением язычка нижнего кронштейна пружинного блока по ряду прямоугольных пазов и отверстий в нижней части единой вертикальной направляющей. Преимуществом данной системы балансировки полотна является компактность системы, позволяющая уменьшить размеры притолоки h до 80 мм.
Являющиеся сборочными узлами концевые кронштейны крепления двойных шкивов состоят (фиг.15) каждый из основания 69, пластины 70 и закрепленного параллельно стене двойного шкива 71, соединенных между собой двумя точками 72 контактной сварки, осями 73 и 74, а также из установленного на основании кронштейна с помощью болтового соединения неподвижного фиксатора 75 петли троса. Каждый из концевых кронштейнов крепления двойных шкивов 26 устанавливается на кронштейн крепления к стене 22 двойного изгиб направляющих в условиях производства способом контактной или рельефной сварки. Расположение двойного шкива 71 параллельно плоскости прилегания к стене позволяет (фиг.16) передать трос 57, закрепленный на нижнем угловом кронштейне с внутренней стороны комбинированной вертикальной направляющей на ее наружную сторону, где трос опускается вертикально вниз, а образовавшаяся петля троса заводится за шкив верхнего окончания пружин 61 блока сдвоенных пружин 56, разворачивается вверх и поднимается до неподвижного фиксатора 75, находящегося на основании концевого кронштейна крепления двойного шкива рядом с дополнительной осью 74 соединения основания и пластины концевого кронштейна крепления двойного шкива, которая обеспечивает жесткость сборки концевого кронштейна крепления двойного шкива в целом и исключает консольную нагрузку от пружинного блока на неподвижный фиксатор петли троса. Крепление троса к неподвижному фиксатору осуществляется прижимной шайбой с болтовым соединением.
В рассматриваемой конструкции ворот с целью (в первую очередь) повышения безопасности их эксплуатации предусмотрена защита (в том числе от защемления пальцев пользователя) двух зон (зона движения роликов по комбинированной вертикальной направляющей и зона движения пружины) с движущимися элементами конструкции. Комплект длинномерных профилей защиты состоит (фиг.17) из профиля защиты зоны движения роликов 76 и профиля защиты зоны движения пружины 77.
Длинномерный профиль защиты зоны движения роликов 76 (фиг.17а)) имеет в сечении Г-образную форму и состоит из двух взаимно перпендикулярных полок, имеющих радиусное сопряжение. При установке данного профиля на комбинированную вертикальную направляющую длинная горизонтальная пружинящая полка 78 профиля располагается параллельно опорной поверхности комбинированной вертикальной направляющей и служит для перекрытия пространства между полотном ворот и краем (загибом) комбинированной вертикальной направляющей, вертикальная полка 79 профиля прижимается к комбинированной вертикальной направляющей, а жесткий упорный крючок 80 профиля, упираясь в наружную поверхность край (загиб) профиля комбинированной вертикальной направляющей, обеспечивает точность позиционирования профиля относительно указанной направляющей. Зубцы на наружной поверхности вертикальной полки служат для регулировки взаимного положения (позиционирования без проскальзывания и смещения) профиля с нижеописанным профилем защиты пружины растяжения во время монтажа.
Профиль защиты зоны движения пружины 77 состоит (фиг.17б)) из горизонтальной перемычки 81, соединяющей расположенные по ее краям две разнонаправленные вертикальные полки 82, 83, имеющие радиусное сопряжение с перемычкой. При монтаже одна из вертикальных полок профиля располагается перпендикулярно опорной поверхности комбинированной вертикальной направляющей, причем зубцы 84 второй вертикальной полки входят в сцепление с зубцами, нанесенными на наружную поверхность вертикальной полки профиля защиты зоны движения роликов, для позиционирования профиля без проскальзывания и смещения, а также обеспечения регулировки взаимного расположения профилей. При таком пространственном расположении профиля защиты зоны движения пружины образуется карман (пространство между опорной стеной, профилем защиты зоны движения пружины и наружными поверхностями комбинированной вертикальной направляющей), в котором и размещается пружина.
Установка профилей защиты на монтажном объекте выполняется на заключительной стадии монтажа и заключается в надевании (защелкивании) и последующем фиксировании профиля защиты зоны движения роликов на профиль комбинированной вертикальной направляющей, а профиль защиты зоны движения пружины позиционируется на профиле защиты зоны движения роликов.
Для подъема и опускания полотна используется электромеханический привод бокового расположения (на чертежах не показан) с системой крепления направляющей каретки привода к единой двойной горизонтальной направляющей и с креплением тяги привода к специальному верхнему угловому кронштейну с регулируемым держателем ролика и с адаптером для крепления тяги привода.
Ворота монтируются за проем внутри помещения на кирпичную кладку, бетон, стальные конструкции или сочетание этих материалов или в проем, образованный стенами из вышеперечисленных материалов.
Пример 2.
На фиг.18 представлен общий вид в изометрии секционных подъемных ворот для низкой притолоки с системой единых направляющих и механизмом 85 уравновешивания ворот с пружинами кручения (торсионный механизм), установленным на цилиндрическом валу (вал торсионного механизма), который закреплен в концевых опорных кронштейнах 86, установленных (фиг.19) на кронштейнах крепления к стене 22 двойных изгибов системы направляющих. При этом одно окончание каждой пружины после ее взведения неподвижно закрепляется на валу, а другое окончание, называемое стационарным, закрепляется к неподвижной опоре (к стене). Усилие уравновешивания ворот возникает при взведении пружин, т.е. при закручивании пружин «по витку». Вращение торсионного вала, осуществляющееся под действием силы упругости цилиндрических пружин, приводит к вращению пары барабанов, на которые наматываются или разматываются тросы для подъема и опускания полотна ворот. Крепление концов тросов осуществляется к барабанам и к полотну ворот на оси нижних угловых кронштейнов. Крепление к барабанам осуществляется стопорным винтом, который зажимает трос в отверстии, проходящем сквозь массивную часть перегородки. Крепление к полотну ворот осуществляется в точках подвеса на осях нижних угловых кронштейнов при помощи стальных коушей. Преимуществом данной системы балансировки полотна является компактность системы, позволяющая уменьшить размеры притолоки h до 135 мм.
Устройство защиты от разрыва пружины кручения торсионного механизма (далее устройство защиты) состоит (фиг.20) из двух основных частей: храпового колеса 87, неподвижно закрепленного на валу торсионного механизма, и неподвижно прикрепленного к стене корпуса 88 с установленным на оси вращения совместно с малой пружиной кручения элементом заклинивания в храповое колесо (далее - защелка). Храповое колесо 88 имеет шпоночный выступ в центральном отверстии и устанавливается на цилиндрический вал торсионного механизма диаметром 25,4 мм со шпоночным пазом и неподвижно закрепляется с помощью стопорного винта. Корпус 88 устройства защиты имеет концентрические пазы 89 для обеспечения возможности движения болтов стационарного окончания пружины кручения торсионного механизма (далее основной пружины), запрессованный в корпус подшипник качения 90 для обеспечения свободного поворота пружины в сборе с окончанием в случае обрыва пружины и кронштейн 91 с отверстиями 92 для крепления корпуса к концевому опорному кронштейну установки вала. Защелка 93 совместно с малой пружиной кручения 94 крепится на оси 95 корпуса 88.
При использовании устройства защиты от разрыва основной пружины корпус 88 устройства неподвижно крепится к стене, стационарное окончание основной пружины устанавливается совместно с толкателем 96 защелки 93 на подшипниковый узел корпуса устройства таким образом, что болты крепления стационарного окончания основной пружины имеют возможность свободного перемещения вокруг центра подшипника в пределах пазов 89 корпуса. Взведенная основная пружина (пружина торсионного механизма) прижимает голову болта к одному концу паза, который в свою очередь поворачивает толкатель 96 и защелка 93 специальным отгибом 97 толкателя 96 отжимается (выходит из зацепления с зубьями храпового колеса) от поверхности храпового колеса 87. При обрыве основной пружины ее стационарное окончание освобождается от силы упругости основной пружины и под действием силы упругости малой пружины 94 защелки 93 поворачивается вокруг оси подшипника 90 до упора в противоположный конец паза. Защелка 93 под действием малой пружиной кручения 94 поворачивается и входит в зацепление с зубцами храпового колеса. Для разблокирования зацепления защелки и храпового колеса при ремонте разорванных пружин защелка 93 поворачивается нажатием пальцев руки на упорный выступ 98 и ее положение фиксируется шплинтом 99 от самопроизвольного движения. После замены аварийной пружины и взведения новой шплинт вынимается, и устройство защиты от разрыва пружины приходит в состояние готовности к работе.
Используемое для ворот устройство защиты от разрыва пружины предназначено для предотвращения падения ворот при разрыве пружин кручения торсионного механизма с внутренним диаметром 45-50 мм.