РАЗДВИЖНАЯ ИЛИ ПОВОРОТНО-РАЗДВИЖНАЯ ДВЕРЬ (ВАРИАНТЫ)
SLIDING OR ROTARY-SLIDING DOOR (VERSIONS)

Изобретение относится к раздвижным или поворотно-раздвижным дверям транспортных средств, таких как метровагоны, железнодорожные вагоны, кабины лифтов, кабины канатных дорог и т.п., и, в частности, к их блокировке в закрытом положении.
Двери транспортных средств, в которых перевозятся пассажиры, должны во время движения надежно оставаться в закрытом положении, поэтому недостаточно закрыть их посредством привода, а необходимо предусмотреть для них блокировочные устройства. Эти блокировочные устройства при закрывании двери должны автоматически срабатывать, а в нормальном режиме освобождаться приводом в начале движения открывания. Кроме того, необходимо, чтобы блокировочные устройства в аварийном режиме, например при выходе из строя регулярного дверного привода, можно было разблокировать, так чтобы вследствие этого двери можно было открыть вручную.
У дверных приводов, у которых движение дверной створки или дверных створок осуществляется посредством шпиндельного механизма, давно известно, что шпиндельную гайку, соединенную подходящим образом с соответствующей дверной створкой, располагают от руки не жестко, а с возможностью проворачивания, по меньшей мере, в определенных пределах и снабжают ее радиально выступающим пальцем, скользящим в кулисе и выполняющим, таким образом, роль фиксатора вращения, в результате чего гайка может действовать в качестве шпиндельной гайки. Подобный привод известен, например, из DE 2819424 А. В положении гайки, соответствующем закрытому положению двери, кулиса имеет расширение или изгиб, который позволяет шпиндельной гайке поворачиваться под действием крутящего момента на заданную величину, так что даже при отключенном приводе в результате тряски дверной створки шпиндельная гайка не может попасть в угловое положение, в котором она перемещается вдоль основной части кулисы; дверь блокирована в закрытом положении. Для аварийного открывания предусмотрены элементы, воздействующие на палец шпиндельной гайки и обеспечивающие, таким образом, поворот гайки в совпадающее с направляющей кулисой положение. В данной публикации предусмотрены еще дополнительные блокировочные элементы, активируемые за счет того, что гайка попадает в образовавшееся конечное положение.
Другие такие блокировки в различных вариантах выполнения известны из US 5341598 A, US 6446389 В, ЕР 903275 А и ЕР 452201 А. В некоторых из этих публикаций шпиндель выполнен так, что гайка входит пальцем в винтовую канавку на шпинделе, которая имеет разный шаг, а в других публикациях раскрыты, в целом, устройства, как и описанные выше, с различными дополнительными подробностями.
Этим блокировочным устройствам всем присущ тот недостаток, что, в частности, в переполненных транспортных средствах, при загрязнении направляющих, при обледенении приводов, у направляющих дверей или приводов с юстировками на пределе допусков или, как это часто бывает в суровых эксплуатационных условиях, также за пределами допусков возникают проблемы при разблокировании блокировочного механизма. Как видно из описанных выше конструкций, для разблокирования в распоряжении имеется приводное усилие или приводной момент для смещения дверной створки, однако оно или он, исходя из блокированного закрытого положения, в частности, в названных состояниях (пассажиры, прислонившиеся к дверной створке из-за переполнения и т.п.), может быть нередко слишком малым, чтобы приложить необходимый для поворота пальца крутящий момент.
Задача изобретения состоит в создании блокировочного устройства, которое предоставляло бы в распоряжение большие для разблокирования блокировочного механизма усилия или моменты, чем для нормального движения дверной створки или дверных створок.
Поставленная задача решается посредством раздвижной или поворотно-раздвижной двери, по меньшей мере, с одной дверной створкой и кинематической цепью для дверной створки, содержащей, по меньшей мере, один двигатель, планетарную передачу с центральным колесом, с одним сателлитом и с одной кольцевой шестерней, приводной шпиндель и гайку, соединенную с дверной створкой, причем согласно изобретению двигатель соединен с центральным колесом, при этом кольцевая шестерня выполнена с возможностью приведения в движение приводного шпинделя, причем сателлит соединен с блокировочным рычагом, при этом блокировочный рычаг выполнен с возможностью перемещения между положением блокировки и освобожденным положением дверной створки или дверных створок.
Поскольку при достижении закрытого конечного положения дверей дверные створки не могут двигаться дальше, за счет их соединения со шпиндельной гайкой предотвращено любое вращение шпинделя, так что благодаря распределению момента, согласно изобретению, реактивный момент передается на блокировочный механизм. За счет блокировочной передачи можно выбирать действующий крутящий момент, и, тем самым, действующее блокирующее или разблокирующее усилие можно свободно выбирать в широких пределах.
Распределения моментов давно известны в редукторостроении, причем здесь следует сослаться на планетарные передачи. Можно также выполнить распределение иначе, например можно установить сам двигатель с возможностью вращения или поворота, так что реактивный момент приводит к повороту корпуса двигателя, и вывести из этого движения корпуса двигателя блокирование или разблокирование.
Предпочтительным является то, что каждая дверная створка содержит блокировочный палец, который при достижении закрытого положения дверной створки располагается между двумя зубцами собачки, нагруженной усилием пружины в направлении открывания, при этом собачка против усилия пружины входит в закрытое положение и в этом положении собачка блокируется блокировочным рычагом.
Каждая собачка содержит собственную пружину.
Каждая дверная створка содержит контактную дорожку с выемкой, причем на торце блокировочного рычага для каждой дверной створки установлен ролик, выполненный с возможностью перемещения по контактной дорожке, причем при достижении закрытого положения дверной створки ролик располагается в выемке, при этом блокировочный рычаг перемещен в положение блокировки.
Поставленная задача решается также посредством раздвижной или поворотно-раздвижной двери, по меньшей мере, с одной дверной створкой и кинематической цепью для дверной створки, содержащей, по меньшей мере, один двигатель, планетарную передачу с центральным колесом, с сателлитами и с одной кольцевой шестерней, приводной шпиндель и гайку, соединенную с дверной створкой, причем согласно изобретению двигатель выполнен с возможностью воздействия на приводную планетарную передачу, приводящую во вращение шпиндель, при этом блокировочная передача соединена сателлитами с приводной передачей, а зубчатое колесо, расположенное на блокировочном валу, выполнено с возможностью взаимодействия с блокировочной передачей, причем блокировочный вал содержит блокировочные пальцы, выполненные с возможностью перемещения между положением блокировки и освобожденным положением дверной створки или дверных створок, а также с возможностью взаимодействия с блокировочными элементами дверной створки или дверных створок.
Изобретение более подробно описано ниже с помощью примера его выполнения. При этом на чертежах представлено:
- фиг.1 - пример выполнения с двумя планетарными передачами, схематично;
- фиг.2 - на главной и вспомогательной фигурах и, соответственно, в открытом и закрытом положениях оборудованная, согласно изобретению, дверь с дополнительной кулисой, контролирующей достижение закрытого положения;
- фиг.3-8 - вариант изобретения в различных разрезах и видах.
На фиг.1 схематично показаны привод и блокировочное устройство, согласно изобретению, для раздвижной двери из двух створок 8, 8'. Электродвигатель 2 действует на приводную планетарную передачу 3, приводящую во вращение шпиндель 5. На шпинделе 5 с возможностью продольного перемещения, однако, жестко установлена шпиндельная гайка 6, соединенная посредством жесткого соединения 7 с дверной створкой 8. Симметричная ей дверная створка 8' соединена с соединительным крылом (не показано), а шпиндельная гайка (не показана) - с приводом.
В схематично изображенном на фиг.1 конечном положении оставшаяся щель закрывается резиновыми уплотнениями и т.п. (не показаны), расположенные на дверной створке 8 блокировочные элементы 12 попадают в зону поворотных блокировочных пальцев 11, которые жестко расположены на блокировочном валу 10. Блокировочный вал 10 несет зубчатое колесо 9, находящееся во взаимодействии с блокировочной планетарной передачей 4. Блокировочная передача 4 в показанном примере соединена сателлитами 13 с приводной передачей 3.
При активировании двигателя 2 в положение открывания из-за зацепления между блокировочными элементами 12 и блокировочным пальцем 11 дверная створка 8 двигаться не может, так что соединительное крыло 7 и шпиндельная гайка 6 препятствуют любому вращению шпинделя 5. За счет этого внешнее колесо приводной передачи 3 не может быть приведено во вращение, а крутящий момент двигателя приводит сателлиты 13 во вращение, которое передается на блокировочную передачу 4. С установленным для блокировочной передачи 4 передаточным отношением зубчатое колесо 9 приводится во вращение, а с ним - блокировочный вал 10 и блокировочный палец 11 (условия для дверной створки 8' точно такие же и не требуют здесь пояснения).
За счет откидывания блокировочных пальцев 11 из блокировочных элементов 12 дверная створка 8 освобождается, в результате чего приводная передача 3 приводится в движение, а с ним шпиндель 5 начинает движение открывания двери. Для ограничения проворачивания блокировочного вала 10 до приемлемой степени установлены упоры (не показаны), которые обеспечивают также наличие для привода всего крутящего момента двигателя после разблокирования.
Изобретение не ограничено, само собой, двустворчатыми дверьми. В случае одностворчатых дверей на кузове вагона или на стенке кузова вагона может быть установлен второй блокировочный элемент 12'.
При закрывании процессы протекают в обратном порядке, и, когда дверные створки 8, 8' достигают, как показано, конечного положения, шпиндель 5 не может проворачиваться дальше, и за счет распределения момента в приводной передаче 3 осуществляется блокировка блокировочного механизма 1.
На фиг.2 изображена такая же ситуация, причем, кроме того, показана кулиса 14, в которой за одно целое выполнен блокировочный элемент 12. Кулиса 14 предотвращает блокировку в случаях, когда движению дверной створки 8, 8' препятствуют, например, зажатые пассажиры или предметы в положении, которое не соответствует закрытому положению. За счет кулисы предотвращается также поворот блокировочного вала 10, и возникающий в результате этого соответствующий крутящему моменту двигателя реакционный момент может использоваться, например, для детектирования зажатия.
Блокировочное устройство, согласно изобретению, и расположение привода, согласно изобретению, у двустворчатых дверей в зоне главной закрывающей кромки имеет, помимо функционального преимущества, также то преимущество, что важнейшие и относительно громоздкие детали предусмотрены в том месте портала, где они, с одной стороны, наиболее доступны, а с другой стороны - имеется наибольшее пространство. Таким образом, облегчаются инспекции, подстройки и ремонт.
Изображенный вариант касается раздвижной двери, однако, само собой, возможно применение блокировки также в поворотно-раздвижных дверях, у которых привод вместе с продольной направляющей дверных створок совершает движение выставления из плоскости портала. В этом случае на блокировочной передаче 4 может быть установлен тормоз и т.п., который полностью срабатывает в начале движения открывания, после чего тормоз отпускается и блокировка освобождается, а после разблокирования начинается движение открывания дверных створок.
Необязательно, чтобы западание блокировочных пальцев 11 через кулису ограничивалось закрытым конечным положением; можно также детектировать положение дверных створок иным образом и во всех положениях, кроме закрытого конечного положения, предотвращать посредством тормоза на блокировочной передаче 4. Это предпочтительно, в частности, у поворотно-раздвижных дверей, у которых подобный тормоз уже установлен.
Как уже было отмечено, необязательно использовать две планетарные передачи для распределения момента, однако эти передачи являются конструктивными элементами, предпочтительными в отношении своей надежности, компактности и легко достигаемого в широких пределах повышающего или понижающего передаточного отношения.
На фиг.3-8 показан вариант выполнения изобретения, в котором движение дверных створок в закрытое конечное положение само вызывает блокировку. В этом примере в качестве демонстрационного объекта используется раздвижная или так называемая карманная дверь, т.о., этот вариант может использоваться также в поворотно-раздвижных дверях, тогда с наклонным направлением движения подобных дверных створок по достижении закрытого конечного положения следует согласовать лишь промежуточные звенья блокировочного устройства, взаимодействующие с исполнительными элементами на дверных створках. Чтобы облегчить различие от первого варианта выполнения, ссылочные позиции являются трехразрядными, начиная со 101.
Устройство состоит из двигателя 113, приводящего центральное колесо 101 планетарной передачи. Планетарная передача содержит кольцевую шестерню 105, жестко соединенную с зубчатым колесом с внешними зубьями, которая, в свою очередь, находится в зацеплении с зубчатым колесом 106, приводящим во вращение шпиндель 107. На шпинделе 107 жестко установлена гайка 108 для каждой из дверных створок, перемещающаяся за счет вращения шпинделя вдоль его оси, захватывая при этом соответствующую ей дверную створку 109 и перемещая ее между открытым и закрытым положениями. Подобные дверные приводы хорошо известны и не требуют здесь более подробного пояснения.
С дверными створками 109 прочно соединены блокировочные пальцы 110, которые во время закрывания дверных створок 109 движутся мимо коротких зубцов, набегают на длинные зубцы собачек 103 и поворачивают их против усилия пружин, оттягивающих собачки 103 в открытое положение (фиг.5), в закрытое положение (фиг.6). Пружины в данном примере выполнены в виде нагруженных на растяжение винтовых пружин, однако, само собой, вокруг осей качания собачек 103 могут быть установлены также пружины кручения или пружина растяжения, воздействующие на соответствующие места противоположных зубцам собачек 103 концов.
За счет качательного движения собачек 103, происходящего между изображениями на фиг.5 и 6, освобождается движение блокировочного элемента 102, выполненного в виде блокировочного рычага по стрелке F (фиг.6). Этот блокировочный элемент 102 соединен с планетарным венцом (фиг.3) и во время закрывания дверей после поворота собачек 103 поворачивается в показанное на фиг.7 положение, в котором он прилегает либо к корпусу планетарной передачи, либо заплечиком к спинке одной из собачек 103.
По достижении блокировочным элементом 102 конечного положения дверной привод блокирован и не может быть открыт большим открывающим усилием, которое действует на дверные створки 109. Это возможно только после активирования двигателя 113 в направлении открывания. Поскольку крутящий момент двигателя не в состоянии сдвинуть дверные створки 109 или их блокировочные пальцы 110 из зубцов собачек 103, сателлит и, тем самым, его выполненная в виде блокировочного рычага часть проворачиваются по стрелке F' на фиг, 7, пока не будет достигнуто изображенное на фиг.6 положение. Теперь упор сателлита 111 (фиг.3) упирается в стопор 112 корпуса или кузова вагона, и весь созданный двигателем крутящий момент передается на кольцевую шестерню 105 и, тем самым, через зубчатое колесо 106 на шпиндель 107 с поддержкой со стороны действующей в направлении открывания пружины зубцов собачек 103, которая инициирует открывание двери.
Также этот вариант выполнения изобретения не ограничен изображенным примером, а может быть по-разному видоизменен. Так, зубцы могут быть расположены иначе или иметь также общий центр качания и освободить место для блокировочного элемента 102 за счет соответствующего изогнутого выполнения. То, что могут быть выбраны другие расположения пружин, уже пояснялось выше. Выполнение блокировочных пальцев 110 может быть по-разному изменено, в частности, при наклонном окончательном движении закрывания дверных створок (поворотно-раздвижные двери). В частности, возможно выполнение в виде роликов для снижения трения или пружинящее выполнение и т.п. За счет выполненного в виде планетарной передачи разделения усилия или распределения крутящего момента двигателя 113, а также простого и надежного выполнения планетарного венца возникает компактная и долговечная конструкция, которая также за счет непосредственного воздействия на выполненную в виде блокировочного элемента 102 часть планетарного венца обеспечивает легкое размещение устройства аварийного открывания, что в многочисленных случаях применения является существенным условием. Планетарный венец не обязательно должен непосредственно нести блокировочный рычаг, а может быть выполнен даже за одно целое с ним, если это также обеспечивает простую и надежную конструкцию.
Вместо блокировочных пальцев 110 на каждой из дверных створок может быть выполнена контактная дорожка с выемкой, по которой обкатывается расположенный на торце блокировочного элемента 102 ролик, пока он не попадет в выемку и обеспечит, таким образом, поворот блокировочного рычага и, тем самым, планетарного венца.
В частности, у названных последними вариантов выполнения с механической точки зрения является благоприятным и часто требуемым со стороны клиентов, чтобы соответствующее состояние «открыто-закрыто» сохранялось также при отключении энергии привода. Это может быть достигнуто простым путем за счет того, что «извне» на выступающую часть планетарного венца действует пружина сжатия, которая в одном из обоих конечных положений справа, а в другом слева от соединительных прямых попадает между точкой своего сочленения с кузовом вагона и осью вращения планетарного венца.
Само собой, существуют и другие возможности; так, на торцевую сторону планетарного венца может воздействовать пружина растяжения и проходить «внутрь» или на другую деталь привода может воздействовать другая пружина.