ОГРАНИЧИТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА СТВОРКИ С ЛЕВОЙ КРЫШКОЙ И ОПОРНЫМ ОТВЕРСТИЕМ В ПРАВОЙ КРЫШКЕ
FLAP TURNING ANGLE LIMITER WITH ITS LEFT COVER AND REFERENCE HOLE IN ITS RIGHT COVER

Изобретение относится к засовам и прочим запирающим устройствам для створок, преимущественно для дверей или окон зданий, в частности к устройствам для ограничения открывания дверей и створок и для фиксации их в открытом положении с помощью расположенных на раме и створке подвижных элементов, сцепляемых и расцепляемых для обеспечения дальнейшего открывания только в том случае, если створка закрыта.
В данном описании применяются термины в следующем понимании в соответствии с источником информации [1]:
«створка» - общий термин для поворотных, скользящих или иным образом движущихся дверей или окон. Этот термин также охватывает другие подвижные конструкции, такие, как выдвижные ящики, крышки ящиков, автомобильных багажников, кожухи или капоты, к которым могут быть смонтированы управляющие крепежные, защелкивающие или запорные устройства, отнесенные к данному классу;
«рама» - элемент, к которому крепится створка. Этот термин не включает каркас, образующий часть створки, например переплет окна, но в некоторых случаях сама рама может являться створкой;
«засов» - скользящий, поворотный или иным образом движущийся элемент, который обычно расположен на двери, чтобы удержать ее закрытой путем сцепления с держателем на раме. Приводится в действие вручную, с помощью ключа или иного устройства;
«накладка» - элемент в виде щеколды, крюка и т.п., шарнирно укрепленный на раме или створке, служащий для запирания створки, например с помощью висячего замка.
Термин «коробка» понимается в соответствии с источником информации [2]:
«коробка» - сборочная единица оконного или дверного блока рамочной конструкции, предназначенная для навески створок или полотен, неподвижно закрепляемая к стенкам оконного или дверного проема.
Следующие термины понимаются в соответствии с источником информации [3]:
«крышка» - деталь, закрывающая корпус изделия;
«корпус» - основная деталь изделия, внутри которой помещаются детали его механизма (пояснение автора данного описания изобретения: под корпусом в данном описании понимается как направляющий корпус для размещения в нем засова с зацепкой, так и накладка с пазом, в котором, то есть внутри накладки, размещены детали реечного храпового механизма в виде подпружиненной собачки и ползуна, закрываемые крышкой);
Следующие термины понимаются в соответствии с источником информации [4]:
«внахлест» - нареч. Накладывая край или конец чего-либо обычно на край или конец другого;
«зацепка» - приспособление, которым захватывают, зацепляют что-либо, или предмет, за который можно зацепиться;
«косяк» - каждая из боковых частей дверной или оконной рамы;
«отжатие» - действие по значению глагола «отжать»;
«отжать» - нажимая, наступая, заставить отойти, отступить; оттеснить;
«пластинка» - уменьшительно к Пластина; плоский тонкий кусок металла, стекла и т.п.;
«ползун» - 3. Тех. Деталь механизма, скользящая взад и вперед по какой-л поверхности в прямолинейном направлении;
«ползунок» - 3. Тех. То же, что ползун (в 3 знач.);
«полоска» - уменьшительное к «полоса»;
«полоса» - продолговатый, удлиненный кусок чего-либо (ткани, металла и т.п.);
«просвет» - 3. Ширина окна или двери между косяками; проем. В просвете быстро распахнувшейся двери…;
«рама» - четырехугольное или иной формы скрепление из брусьев, планок, для вставки, обрамления чего-либо.
Термины «коробка» и «рама» в данном описании изобретения понимаются как синонимы.
Следующие термины понимается в соответствии с источником информации [5]:
«выступ» - выступающая часть чего-нибудь;
«паз» - узкая щель или выемка, в которую вставляют выступ другого предмета при скреплении;
«пластина» - плоская полоса из твердого материала; «прорезь» - сквозное прорезанное отверстие;
«скважина» - узкое отверстие, щель; замочная скважина (отверстие для ключа).
Следующий термин понимается в соответствии с источником информации [6]:
«соосность деталей» («соосный») - правильность расположения осей деталей … на одной линии, например соосность … отверстий под подшипники корпуса заднего моста трактора.
Следующие термины понимаются в соответствии с источником информации [7]:
«храповой механизм» - устройство, в котором относительное движение звеньев возможно только в одном направлении, а в другом направлении звенья взаимодействуют благодаря давлению их элементов и не могут перемещаться относительно друг друга;
«реечный храповой механизм» - храповой механизм, в котором имеется рейка с зубьями и собачка (возможно, подпружиненная).
В данном описании изобретения понятие «зубчатое углубление» в рейке реечного храпового механизма следует понимать как углубление для размещения зуба собачки с обеспечением движения рейки только в одном направлении.
В данном описании изобретения понятие «зуб собачки» следует понимать как свободный (не закрепленный на других конструктивных элементах) конец собачки, выполненный с возможностью размещения в зубчатом углублении.
В данном описании и формуле изобретения понятие «зубчатая рейка» следует понимать как рейка с одним, как минимум, зубчатым углублением.
В данном описании понятие «шаг зубчатых углублений» следует понимать как расстояние, через которое повторяются зубчатые углубления одинакового профиля.
В данном описании изобретения понятие «отжимная ручка» следует понимать как «ручка или какой-нибудь выступающий элемент для отжатия, жестко соединенный или выполненный заодно с отжимаемым элементом».
В данном описании и формуле изобретения понятие «левая крышка» следует понимать как «крышка, размещенная на стороне накладки, обращенной к направляющему корпусу, то есть направленной в сторону направляющего корпуса».
В данном описании и формуле изобретения понятие «правая крышка» следует понимать как «крышка, размещенная на стороне накладки, противоположной направляющему корпусу, в котором размещен засов с зацепкой, то есть направленной в сторону от направляющего корпуса».
Известно устройство для ограничения угла поворота створки, получившее название «цепочка дверная». Цепочка дверная содержит цепочку, которая одним концом (последним звеном) присоединена к опорной пластине с отверстиями под крепежные элементы (шурупы или винты) для закрепления цепочки на косяке, а на другом конце цепочки закреплена зацепка с шаровидным или грибовидным утолщением на конце. Устройство содержит также запорную пластину с пазом, имеющим расширение у одного конца, и отверстиями под крепежные элементы (шурупы или винты) для жесткого закрепления запорной пластины на створке расширением паза в противоположном от края створки направлении. Расширение в пазе служит для введения шаровидного или грибовидного утолщения зацепки в зацепление с краями паза с целью обеспечения ограниченного угла поворота створки и выведения шаровидного или грибовидного утолщения зацепки из зацепления с краями паза для обеспечения открывания створки полностью [8], [9].
Это известное устройство обладает следующими тремя техническими недостатками. Во-первых, оно может быть использовано только для створок, открывающихся внутрь помещения, так как запорную пластину невозможно закрепить на косяке из-за достаточно большой ее длины по причине большой длины выполненного в ней паза, а косяк как деревянный, так и, тем более, металлический имеет значительно меньшую поперечную толщину. Во-вторых, цепочку можно перекусить кусачками, так как звенья цепочки, как и остальные детали устройства, на практике изготавливают из отожженной пластичной стали и после изготовления устройства не подвергают закалке. В-третьих, при достаточно мощном рывке какое-нибудь звено цепи (слабейшее) может разорваться из-за небольшого поперечного сечения и внутренних дефектов (микротрещин или микрораковин) в металле. Первый технический недостаток приводит к уменьшению области использования устройства, а второй и третий - к снижению безопасности эксплуатации.
Известно устройство для фиксации приоткрытой двери или окна, которое содержит основание, запорный элемент, запорную планку и соединительный элемент, и характеризуется тем, что соединительный элемент выполнен из гибкого материала и неразъемно соединен с основанием и запорной планкой посредством конусного фиксирующего винта. В качестве соединительного элемента в устройстве может быть использован металлический и не металлический канат (трос). Запорная планка имеет фигурное отверстие, соответствующее по форме Т-образному ригелю, фиксирующие углубления для дополнительной (второй степени) фиксации Т-образного ригеля в запертом положении, и толкатель с пружиной [10].
К техническому недостатку данного устройства относится то, что злоумышленник может легко вывести Т-образный ригель из зацепления с запорной планкой, просунув руку в дверной проем и повернув на 90 градусов Т-образный ригель, предварительно нажав на него против действия подпружиненного толкателя, что резко снижает безопасность эксплуатации этого устройства, так как злоумышленнику не смогут противостоять дети, женщины и пожилые люди. Для устранения этого технического недостатка максимальный просвет (проем) приоткрытой двери должен быть достаточно узким, чтобы не пролезла ладонь, например не более 4 см. Но при таком узком просвета (проеме) приоткрытой двери создается не только малый обзор, но и неудобство общения с посетителем (посетителями) и получения от них (например почтальонов или курьеров) доставленных малогабаритных предметов или бандеролей.
Известно устройство для ограничения угла поворота створки, получившее название «цепочка петельная», содержащая накладку с шарнирным креплением, выполненную в виде вытянутой петли с пазом, имеющим расширение у конца, обращенного к шарнирному креплению (по сути это запорная пластина, выполняющая те же функции, что и в выше описанном устройстве «цепочка дверная», но закрепленная не жестко, а шарнирно, то есть с возможностью поворота). Накладка с возможностью поворота (благодаря шарнирному креплению) крепится на косяке. Устройство содержит также зацепку с шаровидным или грибовидным утолщением, которая жестко крепится на створке, открывающейся внутрь, с возможностью зацепления за нее накладки путем надевания накладки расширенным концом паза на шаровидное или грибовидное утолщение зацепа при полностью закрытой створке. При последующем открывании створки внутрь зацепка перемещается в паз накладки и шаровидным или грибовидным утолщением вступает в зацепление с краями паза, благодаря чему обеспечивается ограниченный угол поворота створки (по сути зацепка здесь выполняет те же функции, что и зацепка в устройстве «цепочка дверная», только закреплена неподвижно) [11].
К техническому недостатку данного устройства следует отнести то, что зацепка выступает шаровидным или грибовидным утолщением за край поверхности, на которой он жестко закреплен. Это приводит к тому, что изготовители и поставщики рекомендуют устанавливать это устройство только на створках, открывающихся внутрь, так как при установке на створки, открывающиеся наружу, зацепка с шаровидным или грибовидным утолщением необходимо жестко закрепить на косяке. При этом зацепка вместе с шаровидным или грибовидным утолщением будет постоянно выступать за внутренний край косяка, что не только имеет неэстетичный вид, но и уменьшает ширину прохода дверной коробки, а также создает опасность зацепления за него проходящих мимо людей. Таким образом, к недостаткам данного устройства относятся невысокая область применения (только для створок, открывающихся внутрь), а также неэстетичный вид и повышенная опасность эксплуатации при установке на створки, открывающиеся не только наружу, но и внутрь.
Кроме вышеуказанных к недостатку всех указанных известных устройств [8], [9], [10], [11] относится то, что в приоткрытом положении злоумышленник может прикрыть и затем резко дернуть створку (дверь) в обратную сторону до упора. При этом створка (дверь) резко затормаживается, возникает очень большое ускорение торможения створки (двери), в результате чего возникает огромная сила торможения створки (двери), пропорциональная массе створки (двери) и ускорению торможения створки (двери). Возникающая огромная сила торможения может либо разорвать гибкие элементы указанных устройств (цепочку, тросик), либо сорвать крепление указанных устройств к косяку дверной (оконной) коробки или к створке (двери).
Известен ограничитель угла поворота створки, принятый за прототип, содержащий зацепку и выполненную с возможностью шарнирного крепления накладку с пазом, отличающийся тем, что зацепка выполнена на конце засова с возможностью продольного перемещения, поворота, прохождения сквозь паз накладки и зацепления после поворота за край паза по всей его длине, на засове жестко закреплена ручка и он размещен в направляющем корпусе, в котором выполнены поперечная скважина и соединенные с ее концами продольные скважины, расположенные в противоположных направлениях от поперечной скважины, с возможностью перемещения вдоль них ручки засова, при этом на стороне накладки, обращенной к засову, выполнен, как минимум, один продольный выступ. Для упрощения конструкции накладка выполнена в виде пластины, при этом на стороне накладки, обращенной к засову, выполнено два продольных выступа по обе стороны от паза загибанием продольных краев накладки на 90 градусов в сторону, обращенную к засову, причем каждый продольный выступ выполнен с уклоном, обращенным к шарнирному креплению, которое выполнено в виде дверной или оконной петли [12].
К недостатку данного устройства, так же как к недостатку всех вышеуказанных известных устройств [8]-[11], относится то, что в приоткрытом положении злоумышленник может прикрыть и затем резко дернуть (толкнуть) створку с большим ускорением в обратную сторону, разгоняя ее до большой скорости до столкновения с упором. В этот момент происходит удар в прототипе планки с пазом о засов с зацепкой, вслед за чем створка резко замедляется, в результате чего возникает очень большое ускорение замедления створки, следствием чего является огромная сила инерции, резко замедляющая движение створки до почти мгновенной ее остановки. Возникающая в результате удара огромная сила инерции створки может разрушить, например, крепление устройства-прототипа к косяку дверной коробки или к створке. А так как злоумышленник может совершить подряд несколько подобных действий с ударными нагрузками, то это еще в большей степени может привести к разрушению наиболее слабых (например, с наименьшим поперечным сечением) элементов ограничителя угла поворота створки в прототипе и устройствах [8]-[11].
Приведем следующее определение удара: «Взаимодействие тел, при котором за очень малый промежуток времени скачкообразно возникают конечные изменения скорости этих тел, называют ударом» [13], стр. 473.
Произведем упрощенную оценку влияния удара на величину возникающих напряжений в конструктивных элементах, например в планке с продольным пазом и крепеже (болтах).
Движение створки при ее рывке злоумышленником после предварительно ее полного прикрытия распадается на 2 цикла:
- разгон створки до столкновения ограничителя угла поворота створки с упором;
- замедление створки до полной ее остановки после столкновения ограничителя угла поворота створки с упором.
В прототипе для створки, открывающейся наружу, упором служит засов с зацепкой, закрепленный на косяке дверной коробки, а сталкивается с ним (ударяется о него) при резком разгоне створки шарнирно закрепленная на створке накладка дальним от шарнирного крепления концом продольного паза. А для створки, открывающейся внутрь, упором служит накладка, шарнирно закрепленная на косяке дверной коробки, а сталкивается с ним засов с зацепкой, закрепленный на створке. При этом происходит продольный удар накладки с продольным пазом о неподвижный засов с зацепкой для створки, открывающейся наружу, или засова с зацепкой о неподвижную накладку с продольным пазом для створки, открывающейся внутрь. Скорость створки за чрезвычайно короткий промежуток времени удара, не превосходящий десятых долей секунды, падает до нуля, вследствие чего возникает огромное замедление, связанное с возникновением очень большой силы инерции, определяющей силу и действие удара на конструктивные элементы прототипа, из которых наиболее критичными к действию ударных нагрузок являются элементы соединения (шарнирное соединение накладки и крепежные элементы, которыми крепится прототип к створке и к косяку дверной коробки.
Известно, что «Однако теоретически трудно установить закон изменения скорости, а следовательно, и силу инерции. Здесь применяется другой путь, основанный на приближенном использовании закона сохранения энергии и на следующих допущениях» [13], стр. 250:
1) напряжения при ударе не превосходят предела пропорциональности, так что закон Гука при ударе сохраняет свою силу;
2) тела после удара не отделяются друг от друга;
3) масса ударяемого тела считается малой по сравнению с массой ударяющего тела, поэтому в расчет не принимается;
4) потерей части энергии, перешедшей в теплоту и в энергию колебательного движения соударяющихся тел, пренебрегаем.
Известно, что «…все факторы в рассматриваемой системе при ударе возрастают в одно и то же число раз по сравнению со статическим загружением. Это число и есть динамический коэффициент…, подлежащий определению.» [14], стр. 475.
д
д
«Таким образом, для определения наибольших напряжений и перемещений при ударе напряжения и перемещения, найденные в результате расчета системы на силу Р, действующую статически, следует умножить на динамический коэффициент k…». Например, динамическое напряжение σ в ударяемом теле при ударе равно [15], стр. 532, формула 14.14:
д
где σ - динамическое напряжение при ударе;
ст
σ - напряжение при статической нагрузке;
д
k - динамический коэффициент.
x - знак умножения.
В дальнейшем изложении примем в качестве примера, что в прототипе створка открывается внутрь помещения, засов с зацепкой закреплен на створке с возможностью продольного перемещения, а накладка с продольным пазом шарнирно закреплена на косяке дверной коробки.
«При ударе горизонтально движущимся телом (в прототипе - это горизонтально движущаяся створка, открывающаяся внутрь, и засов с зацепкой), когда массой ударяемого тела (в прототипе - это накладка с продольным пазом, шарнирно закрепленная на косяке) можно пренебречь, для динамического коэффициента кд известна следующая формула» [15], стр. 540, формула 33.14:
где Vc - скорость горизонтально движущегося, то есть ударяющего тела (в прототипе - это створка открывающаяся внутрь, на которой закреплен засов с зацепкой) в момент, предшествующий соприкосновению с ударяемым телом (в прототипе - это шарнирно закрепленная на косяке дверной коробки накладка с продольным пазом);
g - ускорение свободного падения;
Δст - абсолютное продольное удлинение ударяемого тела (в прототипе это накладка с продольным пазом и крепежные элементы, соединяющие накладку с косяком);
/ - знак деления;
x - знак умножения.
Будем считать, что при резком рывке злоумышленником створка движется равноускоренно под действием силы, приложенной злоумышленником. Тогда скорость створки Vc можно определить в соответствии с известным выражением, [16] стр. 58, формула 22.5:
где Vc - скорость створки при рывке злоумышленником в момент, предшествующий удару;
А - ускорение створки;
Lp - длина разгона створки, равная длине продольного паза за вычетом толщины (диаметра) зацепки.
Из (1)-(3) получаем:
Из (4) следует, что при прочих равных условиях для уменьшения динамического напряжения при ударе необходимо уменьшать длину разгона Lp створки перед ударом.
Задачей изобретения является создание нового, патентоспособного устройства для ограничения угла поворота створки, не обладающего вышеуказанными недостатками прототипа и аналогов и, соответственно, обеспечивающего достижение следующих технических результатов, а именно:
- повышение надежности и безопасности эксплуатации устройства для ограничения угла поворота створки путем уменьшения длины разгона створки при ее рывке злоумышленником;
- уменьшение материалоемкости устройства для ограничения угла поворота створки.
Еще одной задачей изобретения является расширение арсенала технических средств аналогичного назначения.
Поставленные задачи изобретения решаются и вышеуказанные технические результаты достигаются тем, что в ограничителе угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке, содержащем накладку с пазом, выполненную с возможностью шарнирного крепления, и зацепку, выполненную на конце засова с возможностью продольного перемещения, прохождения сквозь паз накладки и поворота, при этом на засове жестко закреплена ручка и он размещен в направляющем корпусе, в котором выполнена извилистая прорезь, состоящая из поперечной скважины и соединенных с ее концами продольных скважин, расположенных в противоположных направлениях от поперечной скважины, с возможностью перемещения вдоль них ручки засова, причем на стороне накладки, обращенной к засову, выполнен, как минимум, один продольный выступ, дополнительно к этому (в отличие от прототипа) на накладке выполнен реечный храповой механизм, содержащий зубчатую рейку, как минимум, с одним зубчатым углублением в одном из продольных краев паза и снабженную отжимной ручкой собачку, расположенную с возможностью отжатия из зубчатого углубления и перемещения в пазу между левой и правой крышками, размещенными по обе стороны накладки внахлест с обоими продольными краями паза и соединенными друг с другом с возможностью перемещения вместе друг с другом и собачкой вдоль паза, при этом в правой крышке выполнено опорное отверстие с возможностью прохождения сквозь него зацепки после прохождения сквозь паз накладки и потом после поворота с возможностью зацепления за правую крышку или накладку, а в одной из крышек выполнено вспомогательное отверстие, через которое выведена отжимная ручка.
Для повышения удобства и надежности эксплуатации, а также обеспечения технологичности изготовления реечного храпового механизма в пазу с возможностью перемещения между левой и правой крышками размещен и жестко к ним присоединен ползун с вырезом, в котором размещена собачка, установленная с возможностью поворота на оси, закрепленной своими концами на левой и правой крышках, при этом собачка подпружинена относительно ползуна в сторону зубчатой рейки и выполнена заодно вместе с отжимной ручкой, выступающей наружу через вспомогательное отверстие, выполненное в левой крышке, причем пружина для собачки выполнена из упругой полоски, согнутой под углом, и размещена в вырезе ползуна, зубчатая рейка содержит несколько зубчатых углублений, накладка выполнена в виде пластины, шарнирное крепление накладки выполнено в виде дверной или оконной петли.
Для упрощения конструкции реечного храпового механизма в вырезе ползуна размещена пружинящая собачка, которая выполнена из упругого материала и концом, противоположным отжимной ручке, жестко присоединена к ползуну.
Новые признаки изобретения в совокупности с известными признаками образуют неразрывную совокупность, которая позволяет решить задачи изобретения и достичь вышеуказанные технические результаты.
Действительно, повышение надежности и безопасности эксплуатации ограничителя угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке путем уменьшения длины рывка створки злоумышленником обеспечивается тем, что дополнительно к известным признакам прототипа на накладке выполнен реечный храповой механизм, содержащий зубчатую рейку, как минимум, с одним зубчатым углублением в одном из продольных краев паза и снабженную отжимной ручкой собачку, расположенную с возможностью отжатия из зубчатого углубления и перемещения в пазу между левой и правой крышками, размещенными по обе стороны накладки внахлест с обоими продольными краями паза и соединенными друг с другом с возможностью перемещения вместе друг с другом и собачкой вдоль паза, при этом в правой крышке выполнено опорное отверстие с возможностью прохождения сквозь него зацепки после прохождения сквозь паз накладки и потом после поворота с возможностью зацепления за правую крышку или накладку, а в одной из крышек выполнено вспомогательное отверстие, через которое выведена отжимная ручка. Благодаря новым признакам храповой механизм с собачкой надежно фиксируется на засове с зацепкой и препятствует перемещению открываемой злоумышленником створки на расстояние, превышающее шаг зубчатых углублений храпового механизма.
Если собачка не подпружинена (отсутствует пружина, поджимающая собачку к зубчатой рейке или собачка выполнена не пружинящей, то есть собачка выполнена из неупругого материала), то перед тем, как приоткрыть створку, собачку выводят из зацепления с зубчатым углублением, нажимая отжимную ручку в сторону, противоположную зубчатым углублениям, если такое зацепление имеет место, и затем приоткрывают створку либо на всю длину продольного паза, либо на его часть, для чего в требуемом положении створки нажимают на отжимную ручку в сторону зубчатых углублений, вводя собачку в зацепление с одним из зубчатых углублений. В этом случае для предотвращения возможного со стороны злоумышленника выполнения ударного действия створкой путем ее резкого захлопывания и открытия необходимо во время общения с потенциальным злоумышленником постоянно поджимать собачку через отжимную ручку в сторону зубчатых углублений. Для повышения удобства эксплуатации собачка может быть подпружинена в направлении к зубчатой рейке или выполнена пружинящей, то есть выполнена из упругого материала.
Благодаря этим и известным признакам длина разгона створки при ее рывке злоумышленником ограничена длиной шага зубчатых углублений зубчатой рейки. При наличии одного зубчатого углубления, выполненного в зубчатой рейке посередине длины разгона Lp, определение которой дано выше в формуле (3), шаг зубчатых углублений будет равен Lp/2. Собачка, в случае выполнения зубчатого углубления в нижнем продольном крае паза, будет попадать в зубчатое углубление под действием силы тяжести (веса) или, в случае выполнения зубчатого углубления в верхнем продольном крае паза, под действием усилия, приложенного к отжимной ручке лицом, открывающим створку. В случае выполнения зубчатого углубления в нижнем продольном крае паза для повышения надежности работы реечного храпового механизма к отжимной ручке может быть приложено усилие лицом, открывающим створку, в сторону зубчатого углубления для попадания в него собачки. Пусть, например, в храповом механизме шаг зубчатых углублений Lз зубчатой рейки равен:
Предположим, что длина разгона Lp створки при ее рывке злоумышленником в прототипе равна:
Из (5) и (6) получаем:
д
Из (7) следует, что длина разгона створки без реечного храпового механизма (в прототипе) в 50 раз больше длины разгона створки с реечным храповым механизмом, в связи с чем при рывке злоумышленником створка в прототипе разгонится до гораздо большей скорости, что согласно (4) приведет к гораздо более сильному удару, то есть более высокому значению динамических напряжений σ в конструктивных элементах прототипа, которые могут вывести из строя или разрушить некоторые конструктивные элементы прототипа, например ось шарнирного крепления накладки или крепежные элементы, которые с учетом ударных нагрузок необходимо выполнять увеличенного поперечного сечения, что потребует увеличения габаритных размеров этих и сопрягаемых с ними деталей, следствием чего станет увеличение металлоемкости прототипа по сравнению с ограничителем угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке, который содержит храповой механизм, согласованный с конструктивными элементами прототипа.
Таким образом, новые признаки в совокупности с известными признаками позволяют значительно уменьшить динамические напряжения в ограничителе угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке, снабженном реечным храповым механизмом, что позволяет повысить надежность его эксплуатации и при рациональном проектировании уменьшить металлоемкость той части его конструкции, которая не содержит реечный храповой механизм и аналогична прототипу.
Ограничитель угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке, являясь новым, расширяет арсенал технических средств аналогичного назначения, что дополнительно является одной из задач изобретения.
Таким образом, все указанные задачи изобретения решены, а технические результаты могут быть достигнуты при практической реализации всей совокупности известных (ограничительных) и новых признаков ограничителя угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке.
Следует отметить, что все основные задачи изобретения достигаются при использовании всех признаков независимого пункта формулы изобретения.
Предпочтительная форма выполнения некоторых признаков изобретения указана в зависимых пунктах формулы изобретения.
Не ограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения для пояснения формулы изобретения описан со ссылкой на чертежи в качестве примера, при этом пропорции некоторых мелких элементов не соблюдены для их более четкого изображения.
На фиг. 1 изображен в аксонометрии ограничитель угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке в исходном состоянии, в котором накладка соприкасается со створкой, открывающейся наружу.
На фиг. 2 изображено то же, что на фиг. 1, но с выдвинутой наружу (за край косяка) зацепкой засова.
На фиг. 3 изображено то же, что на фиг. 2, но в приоткрытом наружу положении створки на длину паза в накладке с предотвращением несанкционированного прохода.
На фиг. 4 изображена прямоугольная проекция вида слева (по отношению к створке, если к ней стоять лицом) при положении накладки, повернутой до соприкосновения с косяком.
На фиг. 5 изображен вид А на фиг. 4.
На фиг. 6 изображен вид Б на фиг. 4.
На фиг. 7 изображено сечение по В-В на фиг. 4.
На фиг. 8 изображен вид Г на фиг. 5.
На фиг. 9 изображен выносной элемент Д на фиг. 8.
На фиг. 10 так же, как на фиг. 6, изображен вид сверху (вид Б) на фиг. 4, но с выдвинутой наружу зацепкой засова сквозь паз накладки и сквозь опорное отверстие в правой крышке.
На фиг. 11 изображено сечение Е-Е на фиг. 10.
На фиг. 12 так же, как на фиг. 4, изображена прямоугольная проекция вида слева, но при повернутой на 90 градусов вверх ручке засова и повернутой на 90 градусов зацепке в положение, фиксирующем правую крышку и накладку на засове от несанкционированного поворота вокруг шарнирного крепления накладки.
На фиг. 13 изображено сечение по Ж-Ж на фиг. 12.
На фиг. 14 изображен вид И на фиг. 12.
На фиг. 15 изображено то же, что на фиг. 3, но в прямоугольной проекции, вид сверху.
На фиг. 16 изображен вид К на фиг. 14, увеличено.
На фиг. 17 изображен разрез по Л-Л на фиг. 15.
На фиг. 18 изображен тот же вид, что на фиг. 14, но без уклонов на продольных выступах накладки.
На фиг. 19 изображен разрез по М-М на фиг. 16.
На фиг. 20 показан тот же вид, что на фиг. 10, но в увеличении показаны реечный храповой механизм с ползуном и пружинящей собачкой, выполненной из плоского упругого материала, и концом, противоположным отжимной ручке (на фиг. не показано), жестко присоединенной к ползуну, а также показана зацепка в положении, фиксирующем правую крышку и накладку от несанкционированного поворота вокруг шарнирного крепления.
На фиг. 21 показан тот же вид, что на фиг. 16, где в увеличении показаны реечный храповой механизм с ползуном и подпружиненной собачкой, а также показана в просвете опорного отверстия правой крышки зацепка в положении, фиксирующем накладку (а не правую крышку, как показано на фиг. 16) от несанкционированного поворота вокруг шарнирного крепления.
Ограничитель угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке содержит накладку 1, выполненную из стальной пластины, с пазом 2 одинаковой ширины по всей его длине и шарнирным креплением 3, выполненным в виде дверной петли с возможностью поворота накладки 1 и жестко закрепленным при помощи крепежа 4 на створке 5, открывающейся наружу. На накладке 1 путем загибания ее продольных краев на 90 градусов выполнены со стороны, обращенной к засову, продольные выступы 6 с уклонами 7 (на фиг. 18 показан вариант, в котором продольные выступы 6 не имеют уклонов), обращенными к шарнирному креплению 3. Данный ограничитель угла поворота створки содержит также засов 8, который размещен в направляющем корпусе 9 с возможностью продольного перемещения и поворота. В направляющем корпусе 9 выполнена поперечная скважина 10 и две продольные скважины 11 и 12, соединенные с концами поперечной скважины 10 с возможностью перемещения вдоль них ручки 13, жестко закрепленной на засове 8, на одном конце которого выполнена зацепка 14 с возможностью прохождения сквозь паз 2. Направляющий корпус 9 при помощи крепежных элементов 15 жестко закреплен на косяке 16 с возможностью прохождения зацепки 14 при его выдвижении наружу из направляющего корпуса 9 сквозь паз 2 и зацепления зацепки 14 при повороте за оба продольных края паза 2 по всей его длине. На накладке 1 размещен реечный храповой механизм, содержащий зубчатые углубления 17, выполненные в верхнем крае продольного паза 2, и собачку 18, выполненную заодно вместе с отжимной ручкой 19. Собачка 18 подпружинена в сторону зубчатых углублений 17 пружиной 20, выполненной из упругой, например, стальной полоски, согнутой под углом. Собачка 18 и пружина 20 размещены в вырезе, выполненном в средней части ползуна 21, который размещен с возможностью продольного перемещения в пазу 2 и к которому при помощи крепежа, например заклепок 22, жестко присоединены левая крышка 23 и правая крышка 24 с возможностью перемещения вместе с ползуном 21 вдоль паза 2. Конец левой крышки 23, ближайший к шарнирному креплению 3, может быть выполнен со скосом (на фиг. не показано) для предотвращения зацепления за направляющий корпус 9 или косяк 16 при открывании створки 5. Левая крышка 23 и правая крышка 24 выполнены в виде прямоугольных пластинок и расположены по обе стороны накладки 1 внахлест с верхним и нижним краями продольного паза 2, то есть левая крышка 23 и правая крышка 24 перекрывают продольный паз 2 по его ширине, при этом верхние края левой крышки 23 и правой крышки 24 перекрывают зубчатые углубления 17 полностью. На левой крышке 23 и на правой крышке 24 жестко закреплены (например, путем тугой посадки в предварительно просверленные отверстия) концы оси 25, на которой с возможностью поворота размещена собачка 18 между левой крышкой 23 и правой крышкой 24 в пазу 2 и в вырезе ползуна 21 с возможностью перемещения в пазу 2 вместе с ползуном 21. В правой крышке 24 выполнено опорное отверстие 26 с возможностью прохождения сквозь него зацепки 14 после прохождения ею сквозь паз 2 накладки 1 и потом с возможностью зацепления зацепки 14 после последующего ее поворота за оба края опорного отверстия 26 в правой крышке 24 или за оба продольных края паза 2 в накладке 1. Следует отметить, что в примере зацепления после поворота зацепки 14 за правую крышку 24 ширина опорного отверстия 26 может быть меньше ширины паза 2 в накладке 1, а в примере зацепления после поворота зацепки 14 за накладку 1 (фиг. 21) ширина паза 2 должна быть меньше ширины или диаметра опорного отверстия 26. Отверстие 26 названо опорным, так как после прохождения сквозь него зацепки 14 правая крышка 24 при попытке повернуть створку 5 взаимодействует (можно сказать контактирует или упирается, опирается) через боковые стенки этого опорного отверстия 26 с боковыми поверхностями кольцевой канавки, выполненной в засове 8 для образования зацепки 14 (в примере, в котором зацепка 14 после прохождения сквозь паз 2 и поворота входит в зацепление с правой крышкой 24), или с боковыми поверхностями зацепки 14 (в примере, в котором зацепка 14 после прохождения сквозь паз 2 и поворота входит в зацепление с накладкой 1, что показано на фиг. 21), благодаря чему правая крышка 24 вместе с подпружиненной собачкой 18 могут совершать лишь незначительные перемещения поперек засова 8, равные промежутку между боковыми поверхностями опорного отверстия 26 и, как уже сказано выше, боковыми поверхностями либо кольцевой канавки, либо боковыми ребрами зацепки 14 при их соосном расположении. В левой крышке 23 выполнено вспомогательное отверстие 27, через которое отжимная ручка 19 собачки 18 выведена наружу. Собачка 18 может быть выполнена пружинящей из плоского упругого материала и концом, противоположным отжимной ручке 19, жестко присоединена к ползуну 21 таким образом, как это показано на фиг. 20, при этом отжимная ручка 19 может быть выполнена, например, заодно с собачкой 18 или жестко присоединена к собачке 18. Рассматриваемый ограничитель угла поворота створки при отсутствии уклонов 7 у продольных выступов 6 показан на фиг. 18.
Для створки, открывающейся наружу, ограничитель угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке используют следующим образом.
Накладку 1 с шарнирным креплением 3 при помощи крепежа 4 (винты или шурупы) жестко закрепляют на створке 5. На косяке 16 при помощи крепежных элементов 15 жестко закрепляют направляющий корпус 9 засова 8 с ручкой 13 и зацепкой 14 с возможностью прохождения последней сквозь паз 2 в накладке 1 и опорное отверстие 26 в правой крышке 24 после поворота накладки 1 вокруг шарнирного крепления 3 до соприкосновения с косяком 16 или торцом направляющего корпуса 9 (фиг. 1, фиг. 2). При возникновении необходимости открыть створку 5 с обеспечением ограниченного угла ее поворота накладку 1 поворачивают вокруг шарнирного крепления 3 до соприкосновения с косяком 16 или торцом направляющего корпуса 9, при этом правую крышку 24 опорным отверстием 26 располагают напротив зацепки 14, для обеспечения чего конструктивный узел из крышек 23 (левой) и 24 (правой) с подпружиненной собачкой 18 и отжимной ручкой 19 предварительно перемещают в требуемое положение на накладке 1, используя отжимную ручку 19, причем для облегчения установки этого конструктивного узла в требуемое положение на накладке 1 вблизи шарнирного крепления 3 может быть выполнен выступ (на фиг. не показано), при соприкосновении с которым, например, правой крышки 24 опорное отверстие 26 в правой крышке 24 располагается напротив зацепки 14 (фиг. 4, фиг. 7). Затем засов 8 за ручку 13 перемещают вдоль направляющего корпуса 9 до выхода зацепки 14 наружу сквозь опорное отверстие 26 в правой крышке 24, при этом ручка 13 перемещается вдоль продольной скважины 11 до выхода из нее и вхождения в поперечную скважину 10, а зацепка 14 последовательно проходит сквозь паз 2 в накладке 1 и опорное отверстие 26 в правой крышке 24 (фиг. 10, фиг. 11). Затем ручку 13 перемещают вдоль поперечной скважины 10 до выхода из нее и вхождения в продольную скважину 12, в результате чего засов 8 оказывается повернутым вокруг своей оси на 90 градусов вместе с зацепкой 14, которая входит в зацепление с обоими краями опорного отверстия 26 правой крышки 24 в примере, приведенном в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения (фиг. 12-14), или с обоими краями паза 2 накладки 1 в примере, приведенном в соответствии с пунктом 2 формулы изобретения (фиг. 21), и надежно фиксирует в обоих примерах накладку 1 от несанкционированного поворота вокруг шарнирного крепления 3, например, при попытке злоумышленника во время приоткрытой створки 1 сбросить накладку 1 сначала просунув между ней и косяком 16 тонкую упругую полоску (на чертеже не показано), затем резко захлопнув створку 5 с последующим резким ее открыванием. После этого открывают имеющиеся на створке 5 запоры (замки и внутренний засов, не показано), нажимают на отжимную ручку 19, выводя подпружиненную собачку 18 из зацепления с зубчатыми углублениями 17, и приоткрывают створку 5 либо на всю длину продольного паза 2, либо на его часть, отпустив отжимную ручку 19 в желаемом положении створки 5 (фиг. 3, фиг. 15). В начале поворота створки 5 накладка 1 за зацепку 14 через уклоны 7, взаимодействующие с косяком 16 или торцом направляющего корпуса 9, плавно вытягивает немного из направляющего корпуса 9 засов 8 вместе с ручкой 13, которая переместившись в продольную скважину 12 оказывается зафиксированной от несанкционированного поворота благодаря взаимодействию продольных выступов 6 с косяком 16 или торцом направляющего корпуса 9, вследствие чего предотвращается возможность поворота засова 8 и выведения зацепки 14 из зацепления с краями опорного отверстия 26 в правой крышке 24 (в одном из вышеприведенных примеров) или с краями паза 2 накладки 1 (в другом из вышеприведенных примеров), что в обоих примерах гарантирует от несанкционированного проникновения в помещение. В этом положении створки 5 правая крышка 24 через опорное отверстие 26 размещена на засове 8 (в обоих вышеприведенных примерах), благодаря чему собачка 18 (подпружиненная или не подпружиненная) оказывается зафиксированной на засове 8 и может совершать незначительные перемещения поперек засова 8, чрезвычайно малые по сравнению с длиной продольного паза 2. При попытке злоумышленника совершить рывок створки 5 до упора после ее предварительного захлопывания она либо вообще не откроется благодаря попаданию зуба собачки 18 в зубчатое углубление 17, либо переместится на расстояние, которое меньше шага зубчатых углублений 17. А это не приведет к сильному удару, не выведет из строя ограничитель угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке, что надежно предохранит от несанкционированного проникновения в помещение. Если собачка 18 не подпружинена (в соответствии с п. 1 формулы изобретения отсутствует пружина 20 или собачка выполнена из неупругого материала), то перед тем, как приоткрыть створку 5, собачку 18 выводят из зацепления с зубчатым углублением 17, нажимая отжимную ручку 19 вниз, если такое зацепление имеет место, и затем приоткрывают створку 5 либо на всю длину паза 2, либо на его часть, для чего в требуемом положении створки 5 нажимают снизу вверх на отжимную ручку 19, вводя собачку 18 в зацепление с одним из зубчатых углублений 17. В этом случае, то есть когда собачка 18 не подпружинена, для предотвращения возможного со стороны злоумышленника выполнения ударного действия створкой 5 путем ее резкого захлопывания и открытия необходимо во время общения с потенциальным злоумышленником постоянно поджимать снизу вверх отжимную ручку 19. При отсутствии уклонов 7 у продольных выступов 6 (фиг. 18) после перемещения до упора ручки 13 вдоль поперечной скважины 10 необходимо накладку 1 оттянуть до упора от косяка 16 и тем самым переместить ручку 13 до конца вдоль продольной скважины 12, фиксируя ручку 13 от возможного несанкционированного поворота, при этом продольные выступы 6 выйдут из зоны возможного зацепления с косяком 16 или направляющим корпусом 9. После этого открывают запоры (не показано) на створке 5, нажимают на отжимную ручку 19 и поворачивают створку 5 наружу в пределах длины продольного паза 2 в накладке 1.
Для возврата накладки 1 в исходное состояние, при котором она прислонена к створке 5, а створка 5 может быть открыта полностью, необходимо выполнить вышеописанные действия с конструктивными элементами ограничителя угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке в обратной последовательности.
Для створки, открывающейся внутрь, ограничитель угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке используют следующим образом.
Осуществляют выполнение той же последовательности действий, что и для створки, открывающейся наружу, за тем отличием, что накладка 1 с реечным храповым механизмом через шарнирное крепление 3 при помощи крепежа 4 жестко крепится к косяку 16 продольными выступами 6 в сторону створки 5, на которой жестко крепится при помощи крепежных элементов 15 направляющий корпус 9 с засовом 8.
Ограничитель угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке может быть широко использован для дверей жилых помещений, открывающихся как наружу, так и внутрь, с целью предотвращения проникновения в помещения злоумышленников, выдающих себя за представителей правоохранительных органов, учреждений социального и медицинского обеспечения, почтовых отделений, компаний, управляющих домами, торговых организаций и так далее.
Ограничитель угла поворота створки с левой крышкой и опорным отверстием в правой крышке может также быть широко применен для офисных дверей в случаях, когда, например, по режимным правилам безопасности требуется получить корреспонденцию под роспись без прохода в помещение курьера или почтальона.
Источники информации
1. Примечания к классу 05 в Международной патентной классификации 2013, Расширенный уровень в формате XML, сайт: http://www1.fips.ru/wps/portal/IPC/IPC2013_extended_XML/?xml=http://www1.fips.ru/IPC2013_extended_XML/AIpc-20130101_subclass-E_XML/Aipc20130101-class_E.xml.
2. ГОСТ 23166-99 БЛОКИ ОКОННЫЕ.
3. ГОСТ 27346-87 Изделия замочно-скобяные. Термины и определения.
4. Словарь русского языка: В 4-х т. / АН СССР, Ин-т рус. яз.; Под ред. А.П. Евгеньевой. - 3-е изд., стереотип. - М.: Русский язык, 1985-1988.
5. Ожегов С.И. Словарь русского языка: Ок. 57000 слов / Под. ред. докт. филол. наук, проф. Н.Ю. Шведовой. - 14-е изд., стереотип. - М.: Рус. яз., 1982. - 816 с.
6. Энциклопедический сельскохозяйственный словарь-справочник: Под ред. В.М. Мальченко. - М.: Гос. изд. сельхоз. лит., 1959. - 1032 с.
7. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - 2-е изд., перераб. и доп. - М: Машиностроение, 1987. - 560 с., ил.
8. ГОСТ 5091-78, Изделия скобяные вспомогательные для деревянных окон и дверей, типы. - М.: издательство стандартов. 1987.
9. Сайт: http://www.doorlock.ru/article/13.
10. Патент РФ на полезную модель №115392, Е05С 17/00, опубликовано 27.04.2012.
11. Сайт: http://archie.com.ua/ru_c01_cepochka_dvernajal.html.
12. Патент РФ на изобретение №2514486, Е05С 17/02, опубликовано 27.04.2014 Бюл. №12.
13. Александров А.В. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов/А.В. Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин; Под ред. А.В. Александрова. - 3-е изд. испр. - М.: Высш. шк., 2003. - 560 с.: ил.
14. Степин П.А. Сопротивление материалов: Учеб. для немашиностроит. спец. вузов. - 9-е исправленное - М.: Интеграл-Пресс, 1997. - 320 с.
15. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. - 4-е изд. перераб. - М.: Высш. шк., 1975. - 655 с.
16. Элементарный учебник физики: В 3-х т. Под ред. академика Г.С. Ландсберга. - 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1985. / Т. 1. Механика. Теплота. Молекулярная физика. - 606 с.