УСТРОЙСТВО КОНСОЛЬНОГО ТИПА ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ПРОЕЗДА ИЛИ ПРОХОДА

Полезная модель относится к инженерным сооружениям, а именно к конструкциям консольного типа ворот, дверей, шлагбаумов, турникетов и может быть использована при перекрытии проездов или проходов.
Известны консольные раздвижные ворота содержащие полотно частью, которого является консоль с опорными поверхностями (верхней и нижней), по которым движутся ролики, закрепленные на опорах. Над полотном ворот установлен ограничитель, удерживающий ворота в плоскости перемещения и содержащий два ролика с вертикальной осью, расположенные по обе стороны полотна [1].
В известном устройстве ролики расположены только снизу полотна, что упрощает конструкцию, однако при работе известного устройства в консоли накапливаются грязь, песок и т.п. Стальные опорные ролики подвергаются абразивному воздействию, которое усиливается пониженными или повышенными температурами и ударными нагрузками, а их форма со слишком большим односторонним сужением дает точечный контакт с консолью, что приводит к увеличению трения качения и деформации опорной поверхности консоли. В результате в известной конструкции не обеспечивается достаточная жесткость и, как следствие, надежность при эксплуатации.
Известно устройство консольного типа для перекрытия проезда или прохода принятое за прототип [2], содержащее консоль, которая, в свою очередь, имеет полотно ворот с закрепленной на ней направляющей. Она выполнена из гнутого профиля и имеет продольную прорезь, с помощью которой внутрь направляющей установлены ролики, закрепленные на опоре. Ролики представляют собой тело вращения, содержащее две противоположные плоские круглые поверхности, кромки которых соединены между собой выпуклой поверхностью и симметричны. Изготовлены ролики из сверхпрочного материала - полимера, армированного стекловолокном. На оси роликов установлены полимерные дистанционные втулки. Сверху над полотном ворот установлен верхний ограничитель с двумя парами роликов с вертикальной осью, расположенными по обе стороны полотна. Ролики ограничителя состоят из двух частей - внутренней втулки, выполненной из высокопрочного полимера, не требующего смазки, и внешней части, выполненной из литьевого полиуретана. Они характеризуются высокими консервационными свойствами и водостойкостью, могут использоваться для эксплуатации под открытым небом при температуре от -50°C до +80°C.
Ролики, закрепленные на опоре, могут быть выполнены в виде несущей каретки с четырьмя парами роликов, крайние из которых расположены ниже центральных. Корпус каретки изготовлен из штампованного многослойного металла. Противоположная стойка ворот обеспечена улавливателем для фиксации консоли в закрытом положении, в нижней части улавливателя выполнена прорезь. Высокие ворота с большой парусностью обеспечены верхним улавливателем для более надежной фиксации консоли. Направляющая, со стороны улавливателя, имеет полимерный конечный ролик, выполненный с ребрами жесткости и боковыми упорами по всей длине оси. Направляющая закрыта заглушкой, ее форма идентична профилю направляющей и выполнена из жесткой резины.
Недостатком известной конструкции является небольшая механическая прочность устройства в целом. Выпуклая форма роликов обеспечивает контакт с направляющей только по их верхней части, что приводит к механической перегрузке, и как следствие разрушение роликов и выходу устройства из строя в целом. Поскольку основная нагрузка приходится на внутренние пары роликов, то они чаще выходят из строя. Ролик ограничителя при достаточно больших габаритах проезда несет также довольно большие механические нагрузки, что приводит к уменьшению срока службы устройства. К недостаткам устройства также относится сложность эксплуатации ворот и их технического обслуживания, ограничения в выборе обшивочных материалов, а также отсутствие приводного механизма.
В основу полезной модели положена задача создания устройства консольного типа для перекрывания проезда или прохода, в котором путем конструкционных усовершенствований и использования других материалов для роликов обеспечивается уменьшение трения качения, снижение вибрации при движении, равномерное распределение нагрузки на подшипники, повышения износостойкости роликов. Все это ведет к повышению жесткости конструкции и надежности при эксплуатации. Кроме этого обеспечивается удешевление конструкции.
Поставленная задача решается тем, что устройство консольного типа для перекрытия проезда или прохода, содержащее консоль, выполненную с возможностью перемещения и имеющее вид полотна ворот с направляющей, в середине которой вращаются ролики, закрепленные на несущих опорах, каждый ролик представляет собой симметричное тело вращения с противоположными плоскими круглыми поверхностями, кромки которых соединены поверхностью, на каждой несущий опоре закреплено минимум четыре пары роликов, изготовленных из армированного полимера, крайние из них расположены ниже центральных, на оси роликов установлены втулки, корпус несущей каретки изготовлен из штампованного многослойного металла, на противоположной стойке установлены улавливатели, направляющая для роликов со стороны улавливателя оснащена конечным полимерным роликом, с другой стороны закрыта заглушкой, в верхней части консоли установлен верхний ограничитель, содержащий ролики с вертикальной осью, расположенные по обе стороны полотна, в котором согласно полезной модели в качестве основы для роликов несущей каретки используют подшипники, покрытые армированным полимером, причем для внутренних двух пар роликов используют подшипники шире и с большей грузоподъемностью, чем для внешних.
В других конкретных формах выполнения в качестве основы для роликов несущей каретки используют подшипники, которые покрыты металлом, причем внутренние две пары роликов шире и с большей грузоподъемностью, чем внешние.
Ролики, покрытые армированным полимером и металлом, имеют одинаковые размеры, причем две пары металлических роликов расположены внутри несущей каретки, а полимерные снаружи.
Ролики выполнены со скругленными кромками с ровной поверхностью.
Втулки, установленные на оси роликов, изготовлены из металла.
Оси, на которых установлены ролики, с внешней стороны развальцованы на подшипник.
Количество слоев металла корпуса несущей каретки зависит от грузоподъемности ворот.
Проушины, которые соединяют корпус несущей каретки и регулировочную опору, изготовленны из штампованного многослойного металла, причем количество слоев металла зависит от грузоподъемности устройства в целом.
Регулировочная опора несущей каретки имеет отверстия в форме овала.
Корпус ограничителя имеет на одной боковой стороне два дополнительных отверстия.
Ограничитель в зависимости от грузоподъемности устройства и ширины проезда, который перекрывается, имеет одну или две пары роликов.
Внутренняя втулка ролика ограничителя имеет выступающие части, а снаружи покрыта поливинилхлоридом, который образует волнистую поверхность самого ролика.
Язык улавливателя изготовлен из металла большей толщины, чем весь корпус улавливателя.
Устройство дополнительно содержит верхний улавливатель.
Основой концевого ролика является подшипник, который покрыт металлом.
Основой концевого ролика является подшипник, который покрыт полимером.
В корпусе концевого ролика установлен фланец, который дополнительно выполняет функцию заглушки в направляющей и имеет форму профиля направляющей.
На основании корпуса концевого ролика установлена дополнительная планка.
На фланце корпуса концевого ролика имеется накладка из мягкого материала с демпфирующими свойствами.
На внутренней поверхности улавливателя может быть установлена накладка из мягкого материала с демпфирующими свойствами.
Устройство дополнительно оснащено приводом перемещения консоли.
Снаружи на боковой стороне направляющей установлена зубчатая рейка, к которой через редуктор подключен привод перемещения консоли, причем зубчатая рейка расположена со стороны проезда и ее длина выбирается на 10-50% больше ширины проезда, который перекрывает устройство.
Полотно ворот обшито металлической филенкой, или деревянным штакетником, или профнастилом, или выполнено из кованого металла.
Существенные признаки заявляемой полезной модели и достигаемый технический результат находятся в следующей причинно-следственной связи.
Использование в качестве основы для роликов несущей каретки подшипников, которые покрыты армированным полимером, причем для внутренних двух пар роликов подшипники шире и с большей грузоподъемностью чем для внешних, приводит к равномерному распределению нагрузки на пары роликов, поскольку внутренние две пары более нагружены, максимально удлиняет срок службы роликов.
Выполнение опорных роликов на основе подшипников, которые покрыты металлом, причем внутренние две пары роликов шире и с большей грузоподъемностью чем внешние, приводит к равномерному распределению нагрузки на пары роликов, поскольку внутренние две пары более нагружены и максимально увеличивает срок службы роликов, повышая грузоподъемность устройства в целом.
Таким образом, новые признаки при взаимодействии с известными признаками обеспечивают достижение единого технического результата - повышения жесткости устройства, износостойкости, надежности при эксплуатации и снижение затрат на эксплуатацию и текущий ремонт.
Кроме того, установка в одной несущей каретке роликов, которые покрыты металлом и полимером, причем две пары металлических роликов расположены внутри несущей каретки, а полимерные снаружи, снижает вибрации при движении и сильных боковых ветровых нагрузках, а также позволяет повысить грузоподъемность и надежность конструкции.
Выполнение поверхности роликов ровной со скругленными кромками позволяет максимально равномерно распределить нагрузку, приходящуюся на поверхность ролика, что обеспечивает повышение срока его эксплуатации.
Установленные на оси роликов металлические втулки защищают подшипник и фиксируют его положение на оси со стороны корпуса несущей каретки.
Развальцовка с внешней стороны оси на подшипник более надежно фиксирует его положение на этой оси.
Выбор и установка количества слоев металла корпуса несущей каретки в зависимости от грузоподъемности устройства в целом обеспечивает необходимую механическую стойкость и способствует повышению жесткости всей конструкции.
Изготовление проушин, соединяющих корпус несущей каретки и регулировочную опору, из штампованного многослойного металла с зависимостью его количества слоев от грузоподъемности устройства в целом, способствует увеличению жесткости всей конструкции и делает ее более технологичной, что снижает стоимость несущей каретки.
Выполнение отверстий в регулировочных опор несущей каретки в форме овала, позволяет более точно регулировать ее положение при монтаже, а также делать дерегулирование в процессе эксплуатации.
Изготовление корпуса ограничителя с дополнительными отверстиями на боковой поверхности позволяет надежно закреплять его при монтаже на опоре, что обеспечивает точность удержания ворот в плоскости перемещения при эксплуатации.
Изготовление ограничителя с одной или двумя парами роликов делает конструкцию более технологичной и экономной, при этом обеспечиваются работоспособность конструкции.
Выполнение внутренней втулки ролика ограничителя с выступающими частями с покрытием снаружи поливинилхлоридом позволяет получить качественное и надежное соединение между двумя частями ролика, а выполнение его поверхности волнистой позволяет обеспечить несколько точек соприкосновения с полотном, что повышает надежность удержания ворот в плоскости перемещения.
Изготовление языка улавливателя из металла большей толщины, чем весь его корпус, обеспечивает повышенный механический ресурс самого улавливателя, а также позволяет обеспечить его надежное функционирование в любых климатических условиях.
Установка верхнего улавливателя позволяет, при использовании ворот, особенно с большой парусностью, в момент закрытия ворот удержать их непосредственно в плоскости перемещения и надежно держать их в закрытом положении.
Изготовление концевого ролика в виде подшипника, который покрыт металлом обеспечивает его четкую фиксацию в улавливателе, а также необходимую механическую прочность и долговечность при эксплуатации.
Изготовление концевого ролика в виде подшипника, который покрыт полимером, обеспечивает необходимую механическую прочность и долговечность при эксплуатации, а также способствует уменьшению шума при фиксации ворот в конечном положении.
Наличие фланца в корпусе конечного ролика позволяет повысить жесткость самого корпуса, а также выполняет дополнительную функцию заглушки в направляющей.
Установка дополнительной планки на основании корпуса концевого ролика повышает механическую надежность самого корпуса, а также фиксацию устройства в крайнем положении.
Установка на фланце корпуса концевого ролика, или на внутренней поверхности улавливателя накладки из мягкого материала с демпфирующими свойствами, обеспечивает гашение силы удара при закрывании ворот.
Установка привода перемещения консоли существенно облегчает эксплуатацию устройства.
Крепление с внешней стороны направляющей зубчатой рейки, к которой через редуктор подключен привод перемещения консоли с длиной рейки на 10-50% больше ширины проезда, который перекрывает устройство, обеспечивает надежное перемещение консоли и уменьшает сложность эксплуатации.
Обшивка ворот металлической филенкой, или деревянным штакетником, или профнастилом, или кованным металлом обеспечивает возможность неоднократной смены обшивочного материала без изменения общей конструкции ворот.
Таким образом достигается указанный технический результат полезной модели в конкретных формах ее выполнения.
Это обеспечивает всей заявленной совокупности признаков соответствие критерию «Новизна» и приводит к новым техническим результатам.
Аналоги, содержащие признаки, отличающиеся от прототипа, не найдены, решение явным образом не следует из уровня техники. Исходя из вышеприведенного можно сделать вывод, что предлагаемое техническое решение удовлетворяет критерию «изобретательский уровень».
Идея полезной модели поясняется на чертежах, где на фиг.1 изображен общий вид устройства консольного типа в виде консольных ворот; на фиг.2 - частичное изображение направляющей с зубчатой рейкой; на Фиг.3 - общий вид несущей каретки с роликами, покрытыми армированным полимером; на Фиг.4 - вид сверху каретки, изображенной на Фиг.3; на Фиг.5 - общий вид несущей каретки с роликами покрытыми металлом; на Фиг.6 - вид сверху каретки, изображенной на Фиг.5; на Фиг.7 - общий вид несущей каретки с роликами, покрытыми металлом и армированным полимером; на Фиг.8 - общий вид несущей каретки большой грузоподъемности; на Фиг.9 - общий вид ограничителя с четырьмя роликами; на Фиг.10 - общий вид ограничителя с двумя роликами; на Фиг.11 - общий вид улавливателя; на Фиг.12 - общий вид верхнего улавливателя; на Фиг.13 - общий вид концевого ролика, покрытого металлом; на Фиг.14 - общий вид концевого ролика, покрытого полимером; Фиг.15 - общий вид заглушки.
Устройство консольного типа для перекрытия проезда или прохода преимущественно (фиг.1) содержит консоль 1, которая, в свою очередь, имеет полотно 2 ворот с закрепленной на нем направляющей 3, выполненной из гнутого профиля и имеющей продольную прорезь, с помощью которой внутри направляющей 3 установлены ролики 4, закрепленные на опоре 5 (Фиг.3, 4, 5, 6, 7, 8). Ролики 4 представляют собой тело вращения, содержащее две противоположные плоские круглые поверхности 6, их округленные кромки 22 соединены между собой поверхностью 7. Ролики 4 изготовлены из подшипников 15, покрытых армированным полимером 16. Также ролики 4 могут быть изготовлены из подшипников 15, покрытых металлом 18. Поверхность 7 роликов 4 имеет форму, обеспечивающую широкую линию контакта с направляющей 3. На оси роликов 4 установлены металлические дистанционные втулки 8 (Фиг.4, 6). Оси 23, на которых установлены ролики развальцованы на подшипник с внешней стороны (фиг.3, 5, 7, 8).
Ролики 4, закрепленные на опоре 5, могут быть выполнены в виде несущей каретки 9 с четырьмя парами роликов, крайние из которых расположены ниже центральных (Фиг.3, 4, 5, 6, 7, 8). Внутренние две пары роликов выполнены широкими 17 (для роликов с полимерным покрытием - Фиг.3, 4) или 19 (для роликов с металлическим покрытием - Фиг.5, 6) и с подшипниками большей грузоподъемностью.
Корпус каретки 9 изготовлен из штампованного многослойного металла. В зависимости от грузоподъемности устройства этих слоев может быть меньше или больше (Фиг.7, 8). Проушины 25, соединяющие корпус несущей каретки и регулировочную опору, изготовлены из штампованного многослойного металла, количество слоев выбирается в зависимости от грузоподъемности устройства в целом (Фиг.3, 5, 7, 8). На регулировочных опорах выполнены отверстия 26 в форме овала (фиг.3, 5, 7, 8).
Сверху над полотном 2 ворот установлен верхний ограничитель 13. На одной боковой стороне он имеет два отверстия (27), которые обеспечивают его надежное крепление. В зависимости от грузоподъемности устройства, он может иметь одну 28 (Фиг.10) или две 29 (Фиг.9) пары роликов. Их оси вертикальные, а сами ролики расположены по обе стороны полотна. Ролики 14 состоят из двух частей. Внутренняя втулка 30, выполнена из высокопрочного полимера, не требует смазки и имеет выступающие части (на фиг. не показано).
Внешняя часть 31, выполнена из поливинилхлорида (Фиг.9, 10) и имеет волнистую поверхность (Фиг.9, 10). Ролики 14 характеризуются высокими консервационной свойствами и водостойкостью, могут использоваться для эксплуатации под открытым небом при температуре от -50°C до +80°C.
Противоположная стойка 44 ворот имеет улавливатели 10 для фиксации консоли в закрытом положении. Язык 32 улавливателя выполнен из металла большей толщины (фиг.11). На внутренней поверхности ловушки может быть установлена накладка 39 из мягкого материала с демпфирующими свойствами. Высокие ворота с большой парусностью могут иметь верхний улавливатель 45 (Фиг.12) для более надежной фиксации консоли.
Направляющая 3 со стороны улавливателя 10 снабжена концевым роликом 11, выполненным с ребрами жесткости и боковыми упорами по всей длине оси (Фиг.13, 14). Концевой ролик может быть выполнен чисто полимерным, а также как основа может использоваться подшипник 33. При использовании подшипника 33 его покрывают металлом 34 или полимером 35. На корпусе концевого ролика дополнительно установлен фланец 36, который выполняет функции заглушки в направляющей 3 и имеет форму ее профиля. Также на фланце установлена накладка 38 из мягкого материала с демпфирующими свойствами. На основании установлена дополнительная планка 37.
Направляющая 3 закрыта заглушкой 12, которая выполнена из жесткой резины (Фиг.15).
Устройство дополнительно оснащено приводом 40 перемещения консоли. Снаружи на боковой стороне направляющей установлена зубчатая рейка 41, к которой через редуктор 42 подключен привод 40 перемещения консоли. Зубчатая рейка расположена со стороны проезда, и ее длина выбирается на 10-50% больше ширины проезда, который перекрывает устройство.
Полотно ворот обшито металлической филенкой, или деревянным штакетником, или профнастилом, или выполнено из кованого металла.
Устройство консольного типа для перекрытия проезда или прохода работает следующим образом.
При включении привода 40 механическое движение передается редуктору 42, а от него через зубчатую рейку 41 консоли 1. Консоль 1, например полотно 2 консольных ворот с направляющей 3 для роликов 4, начинает двигаться в направлении закрывания или открывания, передвигаясь по роликами 4. При этом благодаря материалу и форме роликов 4, а также наличию дистанционных втулок 8, консоль движется плавно, без вибрации и шума, выталкивается грязь и снег изнутри консоли, ролики не поддаются вытиранию, что увеличивает жесткость и надежность конструкции.
Верхний ограничитель 13 надежно удерживает полотно 2 ворот точно в плоскости перемещения. Закрытое положение ворот надежно фиксируется улавливателем 10 с языком 32 большей толщины с помощью концевого ролика 11 и верхнего улавливателя 45.
Благодаря материалу каретки 9 и расположению роликов 4, а также комбинированию материалов поверхности роликов и форме отверстий 26 в основе регулировочной опоры увеличивается жесткость конструкции, достигаются точность геометрии сопряжении роликов 4 и направляющей 3, появляется возможность регулировки положения консоли в двух плоскостях.
Фланец 36, который служит заглушкой, не позволяет грязи и снегу забиваться в направляющую, а установленная накладка 38 уменьшает силу удара при закрывании.
Исходя из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что техническое решение, которое заявляется, удовлетворяет критерию «Промышленное применение».
Источники информации:
1. Пат. Украïни №646 U, МПК6 Е06В 11/02. Консольнi розсувнi ворота. / O.I.Спiвак / заявник та патентовласник ПП "ИНДЕКС"; №2000010515; заявл. 31.01.2000; опубл. 16.10.2000.
2. Пат. Украïни №48829 U, МПК (2009) Е06В 11/00. Пристрiй консольного типу для перекривання проiзду або проходу. / Д.Ю.Калiнiн / заявник та патентовласник Д.Ю.Калiнiн; № u200908543; заявл. 13.08.2009; опубл. 12.04.2010.