Устройство для открывания-закрывания фрамуг и дверей теплицы
DEVICE FOR OPENING AND CLOSING TRANSOMS AND GREENHOUSE DOORS

Изобретение относится к области сельскохозяйственных сооружений, в частности к устройствам для вентиляции теплиц как бытового, так и промышленного назначения и может быть использовано для открывания-закрывания вентиляционных проемов в теплицах, например фрамуг и дверей.
Известна теплица с коньковой фрамугой (см., например, патент РФ №2537498), в которой в коньке крыши и по обе стороны от него выполнен вентиляционный проем, перекрытый коньковой фрамугой. Фрамуга связана с устройством ее перемещения наружу от конька крыши. Устройство перемещения фрамуги содержит по крайней мере две параллельные между собой, одинаковые планки, каждая из которых шарнирно связана одним концом с фрамугой, средней частью с опорной балкой, закрепленной жестко на каркасе теплицы параллельно коньку крыши, а другим концом с тросом, причем планки расположены по разные стороны от коньковой и опорной балок, а трос соединен с приводом его натяжения, который является, например, ручным рычажного типа или электроприводным. Предложенный механизм со скользящими шарнирами и системой тросов сложен, причем предъявляются особые требования к расположению центра тяжести фрамуг, что повышает трудоемкость при изготовлении и затрудняет обслуживание всей системы в целом. Предлагаемая тросово-рычажная кинематическая схема открывания вентиляционных фрамуг требует идеального совпадения проектных решений теплицы и фактического их исполнения, что практически невозможно.
Известна полезная модель (см., например, патент РФ №193004, «Устройство для естественной вентиляции теплиц»), в которой для вертикального возвратно-поступательного перемещения коньковой части теплицы выполнены реечные передачи, рейки которой соединены с каркасом коньковой части теплицы, а червячные колеса -с приводным валом, проходящим по всей длине теплицы. Реечная передача, выполненная из оцинкованной П-образной рейки с зубьями и медной шестерней (см. например, https://agroserver.ru/b/zubchataya-reyka-shesternya-opora-vala-sistema-ventilyatsii-teplits-1232812.htm), при эксплуатации в промышленных теплицах в условиях ветровых нагрузок изнашивается, когда порывы ветра вызывают ударные нагрузки от фрамуги через рейку на шестерню, которая одномоментно сопрягается с рейкой практически в один зуб, при этом зубья деформируются и рейки надламываются.
Предметом настоящего технического решения является устройство для открывания-закрывания фрамуг и дверей теплицы.
Техническим результатом заявляемого изобретения является создание нового устройства открывания-закрывания фрамуг и дверей теплицы, обеспечивающего прочность конструкции, простоту изготовления, дешевизну его комплектующих, легкость эксплуатации, уменьшение износа компонентов.
Указанный технический результат достигается тем, что предложено устройство для открывания-закрывания фрамуг и дверей теплицы, с расположенным в ней, по меньшей мере, одним приводным валом, установленным вдоль любой из сторон теплицы, в том числе и торцевой, и соединенным с приводом, содержащее, по меньшей мере, один реверсивный толкатель, при этом внутри теплицы параллельно каждому приводному валу установлен дополнительный вал, при этом каждый реверсивный толкатель содержит ведущую звездочку, ведомую звездочку, замкнутую цепь, охватывающую указанные звездочки, и, по меньшей мере, одну тягу, причем ведущая звездочка установлена на одном валу, а ведомая звездочка установлена на другом валу, и каждая тяга одним своим концом соединена шарнирно с замкнутой цепью соответствующего реверсивного толкателя, а другим концом соединена также шарнирно с соответствующей фрамугой или дверью теплицы, причем расстояние между приводным и дополнительным валами, закрепленными на несущих элементах теплицы, регулируют с помощью регулировочных приспособлений, установленных на стороне дополнительного вала, обеспечивая рабочий натяг замкнутой цепи каждого реверсивного толкателя, а тяги выполнены с регулируемой длиной, при этом дополнительный вал установлен так, что реверсивные толкатели расположены под требуемым углом к сторонам теплицы, при этом дополнительный вал может быть выполнен пассивным или ведущим, передающим реверсивный вращающий момент от другого дополнительного привода, присоединенного к ведущему дополнительному валу, кроме того все ведущие звездочки всех реверсивных толкателей могут быть установлены на приводном валу теплицы, а все ведомые звездочки могут быть установлены на пассивном дополнительном валу теплицы, при этом тяги, шарнирно связанные одним своим концом с верхней частью замкнутых цепей, соответствующих реверсивных толкателей, другим концом связаны с соответствующими фрамугами теплицы, размещенными со стороны приводного вала, а тяги, шарнирно связанные одним своим концом с нижней частью замкнутых цепей соответствующих реверсивных толкателей, другим концом связаны с соответствующими фрамугами теплицы, размещенными со стороны дополнительного вала, обеспечивая синхронное открывание-закрывание фрамуг теплицы одновременно на обеих сторонах теплицы, а также ведущие звездочки и ведомые звездочки всех реверсивных толкателей могут быть установлены вдоль боковых сторон теплицы на приводном валу и ведущем дополнительном валу с чередованием, то на одном валу, то на другом валу, при этом тяги, шарнирно связанные одним своим концом с верхней частью замкнутых цепей, соответствующих реверсивных толкателей, другим концом связаны поочередно с соответствующими фрамугами теплицы, то с одной, то с другой стороны, обеспечивая независимое открывание-закрывание фрамуг теплицы на ее обеих сторонах, кроме того, ведущие звездочки всех реверсивных толкателей, размещенных напротив фрамуг торцевой стороны теплицы, могут быть установлены на приводном валу, а ведомые звездочки - на пассивном дополнительном валу, при этом тяги шарнирно связанные одним своим концом с замкнутой цепью соответствующих реверсивных толкателей, другим концом связаны с соответствующими фрамугами торцевой стороны теплицы, обеспечивая синхронное открывание-закрывание фрамуг на торцевой стороне теплицы, а также ведущая звездочка реверсивного толкателя, размещенного напротив двери теплицы, может быть установлена на приводном валу, а ведомая звездочка - на пассивном дополнительном валу, при этом тяга шарнирно связанная одним своим концом с замкнутой цепью реверсивного толкателя, другим концом связана с дверью теплицы, обеспечивая открывание-закрывание двери.
Предложенное устройство для открывания-закрывания фрамуг и дверей теплицы может быть использовано для синхронного или независимого открывания фрамуг или групп фрамуг и дверей теплицы, как на боковых, так и на торцевых ее сторонах за счет комбинирования определенного размещения ведущих звездочек реверсивных толкателей на приводных и дополнительных валах. Реверсивные толкатели могут быть установлены относительно сторон теплицы под требуемым углом в соответствии с конструктивным удобством размещения и с учетом кинематики регулируемых тяг. За счет натяжения замкнутых цепей реверсивных толкателей с помощью регулировочных приспособлений на стороне дополнительного вала устройство обладает демпферными свойствами, что гасит ударные нагрузки от ветровых порывов на компоненты устройства. Облегание замкнутой цепи вокруг звездочек на величину половины их окружности снижает и практически ликвидирует их износ. Комплектующие реверсивного толкателя обеспечивают повышенную прочность устройства в целом. Применение стандартных комплектующих снижает стоимость устройства и упрощает его сборку.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема реверсивного толкателя; на фиг. 2 - схема размещения реверсивных толкателей для синхронного открывания-закрывания фрамуг на противоположных сторонах теплицы; на фиг. 3 - (разрез А-А) кинематическая схема варианта применения реверсивного толкателя для синхронного открывания-закрывания фрамуг на противоположных сторонах теплицы; на фиг. 4 - схема размещения реверсивных толкателей для независимого открывания-закрывания фрамуг на противоположных сторонах теплицы; на фиг. 5 - (разрез В-В) кинематическая схема варианта применения реверсивного толкателя для независимого открывания-закрывания фрамуги теплицы на стороне приводного вала; на фиг. 6 - (разрез С-С) кинематическая схема варианта применения реверсивного толкателя для независимого открывания-закрывания фрамуги теплицы на стороне ведущего дополнительного вала; на фиг. 7 - кинематическая схема варианта применения реверсивного толкателя для открывания-закрывания фрамуги теплицы на торцевой стороне теплицы; на фиг. 8 - кинематическая схема варианта применения реверсивного толкателя для открывания-закрывания двери теплицы.
Заявляемое устройство для открывания-закрывания фрамуг и дверей теплицы с расположенным в ней, по меньшей мере, одним приводным валом 1, установленным вдоль любой из сторон теплицы, в том числе и торцевой, соединенным с приводом 2, содержит дополнительный вал 3, установленный параллельно приводному валу 1, и, по меньшей мере, один реверсивный толкатель 4, который содержит ведущую звездочку 5, ведомую звездочку 6, замкнутую цепь 7, охватывающую указанные звездочки, и, по меньшей мере, одну тягу 8, причем ведущая звездочка 5 установлена на одном валу, а ведомая звездочка 6 установлена на другом валу, и каждая тяга 8 одним своим концом соединена шарнирно с замкнутой цепью 7, соответствующего реверсивного толкателя 4, а другим концом соединена также шарнирно с соответствующей фрамугой или дверью теплицы, причем расстояние между приводным и дополнительным валами, закрепленными на несущих элементах теплицы, регулируют с помощью регулировочных приспособлений 9, установленных на стороне дополнительного вала 3, обеспечивая рабочий натяг замкнутой цепи 7 каждого реверсивного толкателя 4, а тяги 8 выполнены с регулируемой длиной, при этом дополнительный вал 3 установлен так, что реверсивные толкатели 4 расположены под требуемым углом к сторонам теплицы, при этом дополнительный вал 3 может быть выполнен пассивным или ведущим, передающим реверсивный вращающий момент от другого дополнительного привода 10, присоединенного к ведущему дополнительному валу 3, кроме того, ведущие звездочки 5 всех реверсивных толкателей 4 могут быть установлены на приводном валу 1 теплицы, а все ведомые звездочки 6 могут быть установлены на пассивном дополнительном валу 3 теплицы, при этом тяги 8, шарнирно связанные одним своим концом с верхней частью замкнутых цепей 7, соответствующих реверсивных толкателей 4, другим концом связаны с соответствующими фрамугами теплицы, размещенными со стороны приводного вала 1, а тяги 8, шарнирно связанные одним своим концом с нижней частью замкнутых цепей 7, соответствующих реверсивных толкателей 4, другим концом связаны с соответствующими фрамугами теплицы, размещенными со стороны дополнительного вала 3, обеспечивая синхронное открывание-закрывание фрамуг теплицы одновременно на обеих сторонах теплицы, а также ведущие звездочки 5 и ведомые звездочки 6 всех реверсивных толкателей 4 могут быть установлены вдоль боковых сторон теплицы на приводном валу 1 и ведущем дополнительном валу 3 с чередованием, то на одном валу, то на другом, при этом тяги 8, шарнирно связанные одним своим концом с верхней частью замкнутых цепей 7, соответствующих реверсивных толкателей 4, другим концом связаны поочередно с соответствующими фрамугами теплицы, то с одной, то с другой стороны, обеспечивая независимое открывание-закрывание фрамуг теплицы на ее обеих сторонах, кроме того, ведущие звездочки 5 всех реверсивных толкателей 4, размещенных напротив фрамуг торцевой стороны теплицы, могут быть установлены на приводном валу 1, а ведомые звездочки 6 - на пассивном дополнительном валу 3, при этом тяги 8 шарнирно связанные одним своим концом с замкнутой цепью соответствующих реверсивных толкателей 4, другим концом связаны с соответствующими фрамугами торцевой стороны теплицы, обеспечивая синхронное открывание-закрывание фрамуг на торцевой стороне теплицы, а также ведущая звездочка 5 реверсивного толкателя 4, размещенного напротив двери теплицы, может быть установлена на приводном валу 1, а ведомая звездочка - на пассивном дополнительном валу 3, при этом тяга 8 шарнирно связанная одним своим концом с замкнутой цепью 7 реверсивного толкателя 4, другим концом связана с дверью теплицы, обеспечивая открывание-закрывание двери.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема реверсивного толкателя 4, который содержит ведущую звездочку 5, ведомую звездочку 6, замкнутую цепь 7, охватывающую указанные звездочки, и тягу 8, которая одним своим концом соединена шарнирно с замкнутой цепью 7 в шарнирной точке 11, а другим концом присоединена также шарнирно к фрамуге или к двери теплицы в шарнирной точке 12, при этом ведущая звездочка 5 зафиксирована на приводном валу 1 теплицы, а ведомая звездочка 6 установлена на дополнительном валу 3 со свободным вращением. Валы 1 и 3 устанавливают так, чтобы замкнутая цепь 7 была натянута, при этом регулировку натяжения производят с помощью регулировочных приспособлений 9 на стороне дополнительного вала 3 при его установке на несущих элементах теплицы. Размещение реверсивного толкателя 4 в пространстве, например, под некоторым требуемым углом относительно сторон теплицы, регулируемую длину тяги 8 и положение шарнирной точки 11 крепления тяги 8 на замкнутой цепи 7 рассчитывают и подбирают так, чтобы при перемещении шарнирной точки 11 на рабочую длину L1, выбираемую на участке замкнутой цепи 7 между ведущей 5 и ведомой 6 звездочками, фрамуга или дверь теплицы открывалась бы на заданный угол открытия за счет перемещения шарнирной точки 12. На фиг. 1 новое положение тяги 8 показано пунктирными линиями. При этом ведущая звездочка 5, зафиксированная на приводном валу 1 теплицы, получает реверсивное вращение от привода 2, например, от мотора-редуктора, или от ручного привода, или от любого иного приводного механизма с целью открывания-закрывания фрамуг и дверей теплицы. Натяжение замкнутой цепи 7 придает демпферные свойства всему устройству: гасит ударные нагрузки от ветровых порывов на компоненты устройства. Облегание замкнутой цепи 7 вокруг звездочек 5 и 6 на величину половины их окружности снижает и практически ликвидирует их износ. Для управления открытием-закрытием отдельной одной фрамуги или двери теплицы, у этой фрамуги или двери устанавливают свой реверсивный толкатель 4, обеспечивая передачу реверсивного вращения на его ведущую звездочку 5 от любого дополнительного привода, при этом тяга 8 может быть соединена шарнирно как с верхней, так и с нижней половиной замкнутой цепи 7, выполняя согласование направления вращения приводного вала 1 и линейного перемещения тяги 8.
На фиг. 2 приводной вал 1 теплицы установлен с возможностью вращения на несущих элементах 13 теплицы и соединен с приводом 2. В теплице также установлен пассивный дополнительный вал 3 на несущих элементах 14 теплицы параллельно приводному валу 1 с регулировочными приспособлениями 9, позволяющими регулировать натяжение замкнутых цепей 7 в реверсивных толкателях 4, установленных против каждой пары фрамуг на правой и на левой сторонах теплицы. Ведущие звездочки 5 всех реверсивных толкателей 4 зафиксированы на приводном валу 1, а ведомые звездочки 6 всех реверсивных толкателей 4 установлены на пассивном дополнительном валу 3 со свободным вращением. Каждая из пары тяг 8 соединена шарнирно с соответствующей фрамугой и с замкнутой цепью 7, причем каждая тяга 8 от первой фрамуги, например от левой, соединена с верхней половиной замкнутой цепи 7, а каждая тяга 8 от второй фрамуги, например от правой, соединена с нижней половиной замкнутой цепи 7. Такая схема размещения реверсивных толкателей 4 позволяет выполнять синхронное открывание-закрывание фрамуг на обеих сторонах теплицы. При указанном соединении тяг 8 при повороте приводного вала 1 против часовой стрелки на определенный угол верхние тяги 8 перемещаются влево, открывая левые фрамуги на определенный угол, а нижние тяги 8 перемещаются вправо, открывая правые фрамуги на определенный угол. При повороте приводного вала 1 по часовой стрелке на определенный угол, все тяги 8 переместятся в обратном направлении, и все фрамуги закроются.
На фиг. 3 представлена кинематическая схема (разрез А-А) реверсивного толкателя 4 для синхронного открывания-закрывания пары фрамуг на правой и на левой сторонах теплицы. С левой стороны теплицы установлен приводной вал 1, получающий реверсивное вращение от привода 2, а с правой стороны теплицы установлен пассивный дополнительный вал 3, при этом ведущая звездочка 5 зафиксирована на приводном валу 1, а ведомая звездочка 6 установлена на пассивном дополнительном валу 3 со свободным вращением. Замкнутая цепь 7, охватывающая звездочки 5 и 6 натянута за счет регулировочных приспособлений 9 на стороне пассивного дополнительного вала 3. Левую тягу 15 одним ее концом связывают шарнирно с левой фрамугой 16, а другим ее концом с верхней частью замкнутой цепи 7 в шарнирной точке 17. Правую тягу 18 одним ее концом связывают шарнирно с правой фрамугой 19, а другим ее концом с нижней частью замкнутой цепи 7 в шарнирной точке 20. При повороте приводного вала 1 против часовой стрелки на определенный угол шарнирная точка 17 перемещается влево на расстояние L2, перемещая тягу 15 влево и открывая левую фрамугу 16 на определенный угол А1, а шарнирная точка 20 перемещается вправо на расстояние L3, перемещая тягу 18 вправо и открывая правую фрамугу 19 на определенный угол А2. Пунктирными линиями показано положение тяг 15 и 18 и фрамуг 16 и 19 при их открытом положении. При повороте приводного вала 1 по часовой стрелке на определенный угол, тяги 15 и 18 переместятся в обратном направлении, и фрамуги 16 и 19 закроются. Таким образом, пара фрамуг с разных сторон теплицы под управлением одного реверсивного толкателя 4 с помощью двух его тяг 15 и 18 открывается и закрывается синхронно.
На фиг. 4 представлена схема размещения реверсивных толкателей 4 для независимого открывания-закрывания фрамуг на правой и на левой сторонах теплицы. В теплицу с приводным валом 1, соединенным с приводом 2, устанавливают ведущий дополнительный вал 3 параллельно приводному валу 1 и соединенному с дополнительным приводом 10, причем приводной вал 1 установлен на несущих элементах 21 теплицы, а ведущий дополнительный вал 3 установлен на несущих элементах 22 теплицы с регулировочными приспособлениями 9, обеспечивающими натяжение замкнутых цепей 7 всех реверсивных толкателей 4. Каждый реверсивный толкатель 4 содержит только одну тягу 8, посредством которой он связан с установленной напротив него фрамугой. Ведущие звездочки 5 и ведомые звездочки 6 всех реверсивных толкателей 4 устанавливают вдоль теплицы на приводном валу 1 и ведущем дополнительном валу 3 с чередованием, то с левой, то с правой стороны, при этом все тяги 8, шарнирно связанные одним своим концом с верхней частью замкнутых цепей 7, соответствующих реверсивных толкателей 4, другим концом связаны поочередно с соответствующими левыми и правыми фрамугами теплицы, обеспечивая независимое открывание-закрывание фрамуг теплицы на ее обеих сторонах. Например, для первой пары фрамуг, ведущая звездочка 5 первого реверсивного толкателя 23 зафиксирована на приводном валу 1, а его ведомая звездочка 6 установлена на ведущем дополнительном валу 3 со свободным вращением, при этом его тяга 8 соединена с левой фрамугой. Кинематическая схема первого реверсивного толкателя 23 представлена на разрезе В-В. Ведущая звездочка 5 второго реверсивного толкателя 24 зафиксирована на ведущем дополнительном валу 3, а его ведомая звездочка 6 установлена на приводном валу 1 со свободным вращением, при этом его тяга 8 соединена с правой фрамугой. Кинематическая схема второго реверсивного толкателя 24 представлена на разрезе С-С. Таким образом, в рассматриваемом на фиг. 4 примере все реверсивные толкатели 4 с ведущими звездочками 5 на приводном валу 1 управляют левыми фрамугами, а все реверсивные толкатели 4 с ведущими звездочками 5 на ведущем дополнительном валу 3 управляют правыми фрамугами. Таким образом, каждый реверсивный толкатель 4 содержит только одну тягу 8, присоединенную шарнирно к верхней половине его замкнутой цепи 7 и управляет только одной фрамугой, что обеспечивает независимое управление фрамугами левой и правой стороны теплицы.
На фиг. 5 представлена кинематическая схема (разрез В-В) реверсивного толкателя 4 с ведущей звездочкой 5, зафиксированной на приводном валу 1 и с ведомой звездочкой 6, установленной на ведущем дополнительном валу 3 со свободным вращением. Тяга 8, соединенная с замкнутой цепью 7 в шарнирной точке 25, соединена шарнирно с левой фрамугой 26. При вращении приводного вала 1 против часовой стрелки на некоторый угол шарнирная точка 25 перемещается влево на расстояние L4, толкая тягу 8 и открывая левую фрамугу 26 на заданный угол A3. На фиг. 5 пунктирными линиями показано положение тяги 8 и фрамуги 26 при ее открытом положении.
На фиг. 6 представлена кинематическая схема (разрез С-С) реверсивного толкателя 4 с ведущей звездочкой 5, зафиксированной на ведущем дополнительном валу 3 и с ведомой звездочкой 6, установленной на приводном валу 1 со свободным вращением. Тяга 8, соединенная с замкнутой цепью 7 в шарнирной точке 27, соединена шарнирно с правой фрамугой 28. При вращении ведущего дополнительного вала 3 по часовой стрелке на некоторый угол шарнирная точка 27 перемещается вправо на расстояние L5, толкая тягу 8 и открывая правую фрамугу 28 на заданный угол А4. На фиг. 6 пунктирными линиями показано положение тяги 8 и фрамуги 28 при ее открытом положении.
На фиг. 7 представлена кинематическая схема реверсивного толкателя 4 с ведущей звездочкой 5, зафиксированной на приводном валу 1 и с ведомой звездочкой 6, установленной на дополнительном валу 3 со свободным вращением. Тяга 8, соединенная с замкнутой цепью 7 в шарнирной точке 29, соединена шарнирно с фрамугой 30 торцевой стенки теплицы. При вращении приводного вала 1 против часовой стрелки на некоторый угол шарнирная точка 29 перемещается вниз на расстояние L6, толкая тягу 8 и открывая фрамугу 30 на заданный угол А5. На фиг. 7 пунктирными линиями показано положение тяги 8 и фрамуги 30 при ее открытом положении. Реверсивный толкатель 4 установлен под некоторым углом А6 к торцевой стороне теплицы, обеспечивая компактность размещения реверсивного толкателя 4 и оптимальность перемещения тяги 8 в проеме фрамуги 30 теплицы.
На фиг. 8 представлена кинематическая схема реверсивного толкателя 4 с ведущей звездочкой 5, зафиксированной на приводном валу 1 и с ведомой звездочкой 6, установленной на дополнительном валу 3 со свободным вращением. Тяга 8, соединенная с замкнутой цепью 7 в шарнирной точке 31, соединена шарнирно с дверью 32 теплицы. При вращении приводного вала 1 по часовой стрелке на некоторый угол шарнирная точка 31 перемещается вниз на расстояние L7, толкая тягу 8 и открывая дверь 32 теплицы на заданный угол А7. На фиг. 8 пунктирными линиями показано положение тяги 8 и двери 32 теплицы при ее открытом положении. Реверсивный толкатель 4 установлен под некоторым углом А8 к торцевой стороне теплицы, обеспечивая компактность размещения реверсивного толкателя 4 и оптимальность перемещения тяги 8 в проеме двери 32 теплицы, обеспечивая максимальное распахивание двери для целей обслуживания теплицы.
У длинной теплицы может быть несколько фрамуг по любой из сторон. Против каждой фрамуги устанавливают реверсивный толкатель 4, а все ведущие звездочки 5 установленных реверсивных толкателей 4 соединяют с валом выбранной стороны: приводным 1 или ведущим дополнительным 3, что позволяет одновременно открывать-закрывать все фрамуги одной стороны, но независимо от другой стороны. Кроме того, реверсивный толкатель 4 посредством ведущей звездочки 5 может быть подключен к любому иному приводу, получая автономное управление одной или несколькими фрамугами, независимо от других фрамуг теплицы. Тяги 8 с регулируемой длиной реверсивных толкателей 4 позволяют устанавливать разную степень открытия тех или иных фрамуг, а также дверей в зависимости от потребностей теплицы.