МОДУЛЬ ПОВОРОТНО-РАЗДВИЖНОЙ ДВЕРИ ДЛЯ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
MODULES OF THE SWING-SLIDING DOOR FOR THE RAIL VEHICLE

Изобретение относится к модулю поворотно-раздвижной двери для рельсового транспортного средства, содержащего, по меньшей мере, одну поворотно-раздвижную дверь, а также линейную направляющую с направленным в направлении перемещения поворотно-раздвижной двери профильным рельсом и с установленной на нем с возможностью перемещения кареткой. Кроме того, модуль поворотно-раздвижной двери содержит консоль или несколько консолей с фиксирующими средствами для фиксирования поворотно-раздвижной двери, соединенной, по меньшей мере, с одной кареткой или охваченной им. Изобретение относится, кроме того, к рельсовому транспортному средству, содержащему, по меньшей мере, один модуль поворотно-раздвижной двери указанного типа.
Модули поворотно-раздвижной двери указанного типа принципиально известны. В них каретка скользит или катится на профильном рельсе и обеспечивает перемещение поворотно-раздвижной двери. При этом проблематичным является то, что деформация несущего элемента, на котором фиксирован профильный рельс, неизбежно приводит также к деформации профильного рельса.
Часто возникающие деформации указанного несущего элемента, а вместе с ним профильного рельса - это прогибы в вертикальном и горизонтальном направлении, а также его искривление или перекашивание. Прогиб в вертикальном направлении инициируется, по существу, усилием веса поворотно-раздвижной двери, а также вертикальными ударами или ускорением. Горизонтальные прогибы могут быть вызваны, например, колебаниями давления, возникающего при встрече двух поездов, или при въездах в туннель и выездах из него. Чрезмерные усилия возникают, в частности, в высокоскоростных поездах вследствие относительно больших площадей поворотно-раздвижных дверей. Искривление несущего элемента возникает при несимметричном поперечном сечении относительно направления приложенного усилия. Вследствие сложности возникающих усилий, а в большинстве случаев сложной формы поперечного сечения несущего элемента, а также фиксированного к нему профильного рельса, практически неизбежно его скручивание.
В частности, практически нельзя предотвратить обусловленные устройством прогибы и скручивание указанного несущего элемента и фиксированного на нем профильного рельса. Так как поворотно-раздвижная дверь, благодаря своей жесткости (прежде всего, в отношении вертикального прогиба и в отношении скручивания), не должна или должна только условно деформироваться, происходит стягивание в опоре между кареткой и профильным рельсом. В частности, при использовании подшипников качения последствиями могут быть повреждения подшипника или уменьшенный срок службы линейной направляющей.
Для поддержания нагрузки на подшипники в определенных пределах несущие элементы для профильных рельсов рассчитывают согласно уровню техники относительно крепкими для поддержания наименьшей деформации, а вместе с ней - наименьшего стягивания в местах опоры. Естественно, что это увеличивает вес модуля поворотно-раздвижной двери.
Поэтому задача изобретения - создать усовершенствованный модуль поворотно-раздвижной двери. В частности, нужно увеличить срок службы опоры между кареткой и профильным рельсом и/или уменьшить вес модуля поворотно-раздвижной двери.
Задача изобретения решается при помощи модуля поворотно-раздвижной двери прежде указанного типа, содержащего, по меньшей мере, одно шарнирное соединение, допускающее вращение поворотно-раздвижной двери относительно профильного рельса вокруг направленной, по существу, горизонтально и поперек к направлению перемещения оси вращения и/или, по существу, вертикально направленной оси вращения.
Задача изобретения решается, кроме того, при помощи рельсового транспортного средства, содержащего, по меньшей мере, один модуль поворотно-раздвижной двери указанного типа.
Этим достигают возможной деформации профильного рельса, причем опора между кареткой и профильным рельсом не нагружается или нагружается только незначительно. По сравнению с известными модулями поворотно-раздвижной двери, несущий элемент, на котором фиксирован профильный рельс, можно выполнять, благодаря этому, сравнительно хрупким, так как поворотно-раздвижная дверь (или дверное полотно), несмотря на деформацию профильного рельса, всегда остается с легким ходом и предотвращаются повреждения в опоре между кареткой и профильным рельсом. Это может уменьшить общий вес рельсового транспортного средства и улучшить его динамические качества. Вертикальные прогибы профильного рельса могут компенсироваться при допущенном вращении вокруг оси вращения, направленной, по существу, горизонтально и поперек к направлению перемещения.
Горизонтальные прогибы профильного рельса могут компенсироваться при допущенном вращении вокруг оси вращения, направленной, по существу, вертикально.
При этом вращение может обеспечиваться шарнирным соединением или несколькими шарнирными соединениями. При обеспечении вращения поворотно-раздвижной двери относительно профильного рельса вокруг двух расположенных поперек друг к другу вертикальных осей, можно говорить также о “карданном навешивании” поворотно-раздвижной двери.
Принципиально шарнирное соединение может быть предусмотрено в каретке, между консолью и кареткой, в консоли, между консолью и поворотно-раздвижной дверью и/или в самой поворотно-раздвижной двери. В последнем случае, например, монтажная плоскость поворотно-раздвижной двери, на которой фиксируется консоль, может быть установлена шарнирно вокруг самого дверного полотна.
Упомянутая проблематика стягиваний подшипника, обусловленная, как известно, конструкцией, решается не полностью, так как деформации в несущих элементах неизбежны, даже если они к тому же имеют запас прочности.
В этом месте следует отметить, что признаки изобретения подходят особенно для использования в поворотно-раздвижной двери или в поворотно-раздвижном модуле. Тем не менее изобретение можно использовать также для раздвижной двери или модуля раздвижной двери, в которой или в котором отсутствует поворотный механизм.
Другие предпочтительные и усовершенствованные варианты выполнения изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения, а также из описания со ссылкой на фигуры.
Предпочтительно, если, по меньшей мере, одно шарнирное соединение допускает вращение поворотно-раздвижной двери относительно профильного рельса также вокруг направленной, по существу, параллельно к направлению перемещения оси вращения. Допуская это вращение, можно компенсировать перекашивание профильного рельса.
Предпочтительно, если, по меньшей мере, одно шарнирное соединение образовано осью, вращающейся во вкладыше подшипника или в подшипнике качения. В частности, шарнирное соединение выполнено в этом случае подшипником скольжения или подшипником качения, обеспечивающих вращение установленной в подшипнике оси. Это позволяет легко реализовать шарнирное соединение имеющимися в распоряжении средствами.
Предпочтительно, если, по меньшей мере, одно шарнирное соединение образовано двумя обкатывающими друг друга поверхностями качения. Одна из обеих поверхностей качения выполнена с этой целью выпуклой, а другая поверхность качения выполнена вогнутой с одинаковой или с более незначительной кривизной, ровной или также выпуклой.
Особенно предпочтительно, если одна поверхность качения имеет в целом цилиндрическую, в частности в форме кругового цилиндра, форму. Это обеспечивает вращение вокруг оси вращения. Кроме того, из-за линейного соприкосновения поверхностей качения могут передаваться сравнительно большие усилия.
В предпочтительном варианте выполнения модуль поворотно-раздвижной двери содержит две в целом цилиндрические поверхности качения с расположенными поперек друг за другом вертикальными осями. Это обеспечивает вращение вокруг двух осей вращения. Такое шарнирное соединение может компенсировать при помощи этого особенно хорошо деформации профильного рельса. Кроме того, опять же, благодаря линейному соприкосновению поверхностей качения, можно передавать сравнительно большие усилия.
Особенно предпочтительно также, если поверхность качения многомерно изогнута, в частности сферическая. Это обеспечивает также вращение вокруг нескольких осей вращения. Такое шарнирное соединение также может особенно хорошо компенсировать при помощи этого деформации профильного рельса. Из-за многомерной вогнутости поверхности качения могут скатываться друг на друге при вращении вокруг любой оси, вследствие чего предотвращается их взаимное скольжение, а вследствие этого уменьшается износ поверхностей качения. Предпочтительно, если усилие веса поворотно-раздвижной двери прижимает обе поверхности качения друг к другу. Так как обе поверхности качения прижимаются тогда друг к другу без других мероприятий, модуль поворотно-раздвижной двери можно выполнять в этом случае конструктивно относительно просто, из чего следуют дальнейшее преимущество в весе и в стоимости.
Кроме того, предпочтительно, если линейная направляющая выполнена в виде линейной направляющей качения, а каретка - как установленная на профильном рельсе посредством вращающихся тел качения направляющая каретка. Вследствие этого поворотно-раздвижная дверь перемещается на профильном рельсе с легким ходом и без зазора. В частности, если профильный рельс имеет круглое поперечное сечение, может исключаться шарнирное соединение, допускающее вращение поворотно-раздвижной двери относительно профильного рельса вокруг оси вращения, направленной, по существу, параллельно к направлению перемещения. При использовании, например, по существу, прямоугольного профильного рельса, крутящий момент может передаваться между поворотно-раздвижной дверью и профильным рельсом вокруг указанной оси вращения.
Линейные направляющие качения указанного вида являются направляющими качения, которые могут выполняться с шариками или роликами в качестве тел качения. Тела качения образуют в контактном участке связующее звено между профильным рельсом и направляющей кареткой. Не контактирующие в данный момент с профильным рельсом тела качения направляются через возвратный участок (например, возвратный канал) от конца контактного участка к его началу или наоборот. В частности, тела качения перемещаются по замкнутой траектории. По всем правилам эта траектория расположена, по существу, в плоскости “плоскости циркуляции”. При этом может быть предусмотрена траектория в форме овала, или предусмотрены друг за другом несколько овальных или кольцеобразных траекторий, расположенные в той же плоскости и образующие в своей совокупности контактный участок. Более того, несколько траекторий могут располагаться также в разных, однако параллельных друг к другу плоскостях. Наконец, траектории могут пересекать также друг друга. Например, одна траектория циркуляции может выходить из плоскости циркуляции в поворотном участке для обеспечения пересечения с другой траекторией. Однако в рамках изобретения такие траектории нужно рассматривать, тем не менее, как “расположенные, по существу, в одной плоскости”. При необходимости тела качения могут быть расположены также в обойме тела качения.
Предпочтительно, если расположенная на консоли выпуклая поверхность качения прижимается усилием веса поворотно-раздвижной двери к горизонтально направленной ровной поверхности качения каретки. Из этого получается особенно простая и дешевая конструкция, в частности, если линейная направляющая выполнена в виде линейной направляющей качения. По всем правилам направляющая каретка состоит, в частности, из высокопрочной и закаленной стали и отшлифована на верхней стороне. Таким образом, верхняя сторона приобретаемой путем закупки направляющей каретки может функционировать в качестве поверхности качения без других мероприятий. Со стороны консоли требуется предусмотреть только выпуклую поверхность качения для изготовления шарнирного соединения согласно изобретению.
Кроме того, предпочтительно, если две скатывающиеся друг на друге поверхности качения защищены при помощи контропоры от приподнимания. Это предотвращает возможность (существенного) приподнимания поверхностей качения друг от друга. В частности, в тяжелых поворотно-раздвижных дверях этим можно предотвращать повреждения на поверхности качения, которые могут быть следствием взаимных ударов поверхностей качения, или, по меньшей мере, уменьшать их. Без других мероприятий вертикальные удары по рельсовому транспортному средству могут вызывать, например, снятие поворотно-раздвижной двери и последующий удар по опорной поверхности и разрушение ее. В частности, у закаленных поверхностей могут лопаться элементы опорной поверхности.
Особенно предпочтительно также, если контропора прижимает поверхности качения друг к другу при помощи усилия пружины и/или эластичной деформации. Вследствие этого достигают того, что контропора при скатывании поверхностей качения передвигается относительно удерживаемой поверхности качения, в частности, может проворачиваться относительно нее, и скатывание поверхностей качения возможно против умеренного сопротивления. Для использования могут подходить все конструктивные типы пружин, а также эластичных элементов (например, резиновый амортизатор). Альтернативно или дополнительно к этому, контропору также можно выполнить так, чтобы она препятствовала перекатыванию поверхностей качения посредством эластичной деформации, только умеренное сопротивление.
Кроме того, особенно предпочтительно, если профильный рельс фиксирован на ориентированном в направлении перемещения поворотно-раздвижной двери несущем элементе или охвачен им, причем поверхность касания профильного рельса с несущим элементом (в его не нагруженном состоянии) направлена, по существу, горизонтально.
В обычных направляющих системах поверхность касания профильного рельса с несущим элементом, по существу, направлена вертикально, вследствие чего монтажная плоскость направляющей каретки также направлена вертикально. В частности, если названная монтажная плоскость обращена наружу, обеспечивается комфортабельная сборка профильного рельса, а также поворотно-раздвижной двери или консоли для крепления поворотно-раздвижной двери.
Монтажная высота указанной направляющей системы в сумме сравнительно большая, несмотря на указанную торцевую сборку поворотно-раздвижной двери или консоли на направляющей каретке. В частности, при использовании в двухэтажных вагонах, а также при расположении друг над другом нескольких профильных рельсов для направления обоих дверных полотен двухстворчатой поворотно-раздвижной двери, возникают ограничения относительно остаточной рабочей высоты прохода, при этом нельзя произвольно увеличивать общую высоту вагонов.
При специфической ориентации профильного рельса, он выступает в результате от несущего элемента в участке сборки профильного рельса, по существу, в вертикальном направлении. Этим можно достигать увеличенной высоты входа, без необходимости увеличения для этого общей монтажной высоты модуля поворотно-раздвижной двери. Вследствие этого, особенно в очень низких рельсовых транспортных средствах или в двухэтажных вагонах, заметно улучшается ситуация при входе.
В частности, согласно изобретению, при неровных поверхностях касания их, по существу, горизонтальная ориентация существует, если результирующая сила давления действует между профильным рельсом и несущим элементом, по существу, в вертикальном направлении. Неровные поверхности касания могут иметь, например, форму сегмента цилиндра, например, если профильный рельс имеет круглое поперечное сечение.
Предпочтительно, если воображаемая соединительная линия двух тел качения, касающихся профильного рельса и расположенных напротив друг друга по отношению к перпендикулярно направленной к монтажной плоскости оси центра тяжести поперечного сечения профиля, направлена, по существу, горизонтально. Вследствие этого достигают, с одной стороны, низкой монтажной высоты направляющей системы, а с другой стороны, возможности очень хорошего восприятия действующих горизонтально усилий. Они могут быть вызваны, например, колебаниями давления, возникающими при встрече двух поездов, или при въездах в туннели и выездах из них. Колоссальные усилия возникают, в частности, в высокоскоростных поездах из-за относительно больших площадей поворотно-раздвижных дверей.
Также предпочтительно, если, по меньшей мере, одна плоскость циркуляции тел качения направлена, по существу, горизонтально. Вследствие этого достигают особенно низкой конструкции направляющей системы. Возможно также, что одна из двух расположенных друг над другом плоскостей циркуляции направлена, по существу, горизонтально и под углом к ней, в частности, по существу, вертикально к ней.
Предпочтительно, если несущий элемент в поперечном сечении с двух сторон профильного рельса выше, чем на участке профильного рельса. В частности, несущий элемент имеет для этого в поперечном сечении на его верхней стороне и нижней стороне сбоку от профильного рельса возвышение. В частности, несущий элемент может иметь также по существу Н-образное или Т-образное, или Х-образное поперечное сечение.
С одной стороны, это также может повысить вертикальную, а с другой стороны, горизонтальную жесткость на изгиб несущего элемента. Поэтому вес фиксированной на направляющей системе поворотно-раздвижной двери, а также вертикальные удары или ускорения вызывают только сравнительно небольшой прогиб несущего элемента в вертикальном направлении. Действующая на поворотно-раздвижную дверь горизонтальная компонента усилия, в частности, возникающая вследствие имеющих место в туннелях разряжений и подводов давления, также вызывает сравнительно небольшой прогиб несущего элемента в горизонтальном направлении. Более того, уменьшается также предрасположенность к скручиванию несущего элемента. Благодаря этому, несущий элемент можно выполнять в целом относительно тонкостенным, что сокращает общий вес рельсового транспортного средства и улучшает его динамические качества. Нагрузки направляющей системы также уменьшаются вследствие небольшой деформации несущего элемента, откуда следуют более длительный срок службы и соответственно также увеличенные интервалы его обслуживания.
В этом месте следует отметить, что указанные признаки также могут быть предпочтительными, если поверхность касания профильного рельса с несущим элементом направлена, по существу, вертикально. Указанные признаки могут образовывать вследствие этого основу независимого изобретения.
Особенно предпочтительно, если направляющая система содержит две линейные направляющие, причем первый профильный рельс смонтирован на верхней стороне несущего элемента, а второй профильный рельс - на нижней стороне несущего элемента. Благодаря этому можно использовать единственный несущий элемент для фиксации двухстворчатой поворотно-раздвижной двери. Модуль поворотно-раздвижной двери содержит в соответствии с этим фиксированную на консоли или консолях нижней линейной направляющей первую поворотно-раздвижную дверь и фиксированную на консоли или консолях верхней линейной направляющей вторую поворотно-раздвижную дверь.
В данном случае особенно хорошо проявляется преимущество небольшой монтажной высоты. В частности, также предпочтительно, если несущий элемент симметрично построен относительно его горизонтальной оси, так как тогда не нужно обращать внимание на особенное направление сборки.
Особенно предпочтительно также, если консоли нижней и верхней линейной направляющей выполнены, по существу, идентично и повернуты на 180° вокруг направленной горизонтально и перпендикулярно к профильному рельсу оси. Вследствие этого уменьшается количество разных элементов направляющей системы, а вместе с этим упрощается изготовление, а также хранение на складе.
Предпочтительно, если фиксирующие средства на консолях нижней и верхней линейной направляющей расположены, по существу, на той же высоте. Вследствие этого можно создавать также одинаковые или даже идентичные дверные створки. Это в очередной раз упрощает изготовление модуля поворотно-раздвижной двери или хранение на складе необходимых для его изготовления или ремонта элементов.
Предпочтительно, если профильный рельс имеет, по существу, C-образное или U-образное поперечное сечение, а направляющая каретка установлена между противоположными конечными сторонами C-образного или U-образного поперечного сечения. Вследствие этого плоскости качения / контактные участки выдвигаются сравнительно далеко наружу, что позитивно сказывается на прочности линейной направляющей качения. Благодаря этому при одинаковой прочности можно использовать значительно более узкую линейную направляющую качения, чем это возможно в Уровне техники. Это может также заметно сократить конструктивную глубину направляющей системы для поворотно-раздвижной двери.
Кроме того, особенно предпочтительно, если тела качения расположены в один ряд между конечной стороной профильного рельса и направляющей кареткой. Вследствие этого линейная направляющая особенно толерантна относительно деформаций направляющей системы, а вместе с тем особенно хорошо подходит для использования в рельсовых транспортных средствах. По названным причинам линейная направляющая, кроме того, очень долговечна.
Предпочтительно также, если тела качения расположены между конечной стороной профильного рельса и направляющей кареткой многорядно, в частности двухрядно. Вследствие этого линейная направляющая особенно стойкая относительно искривления вокруг ее продольной оси.
Наконец, предпочтительно, если на концах консоли относительно участка консоли расположены две отстоящие друг от друга направляющие каретки. В частности, при этом предпочтительно, если суммарная длина обоих направляющих кареток максимально равна половине длины отношения консоли к участку консоли. Вследствие этого опора направляющих кареток даже при сравнительно большом прогибе несущего элемента или профильного рельса сохраняет легкий ход.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - направляющая система для поворотно-раздвижной двери рельсового транспортного средства, вид в перспективе;
фиг. 2 - направляющая система по фиг. 1 в поперечном сечении;
фиг. 3 - пример линейной направляющей качения с овальными траекториями циркуляции тел качения;
фиг. 4 - пример линейной направляющей качения с кольцеобразными траекториями циркуляции тел качения;
фиг. 5 - направляющая система по фиг. 1 в продольном разрезе;
фиг. 6 - направляющая система по фиг. 5, только с эластичным элементом между консолью и контропорой;
фиг. 7 - шарнир с в целом цилиндрическими поверхностями качения с расположенными поперек одна за другой осями;
фиг. 8 - шарнир с многомерно сводчатыми поверхностями качения;
фиг. 9 - направляющая система с вертикально расположенной направляющей кареткой;
фиг. 10 - пример линейной направляющей качения с C-образным или U-образным профильным рельсом;
фиг. 11 - пример линейной направляющей качения с пересекающимися друг с другом траекториями циркуляции тел качения.
В качестве введения следует придерживаться того, что в описанных с отличиями вариантах выполнения одинаковые элементы имеют одинаковые ссылочные позиции или одинаковые обозначения конструктивных элементов, причем содержащиеся во всем описании раскрытия могут логично переноситься на одинаковые элементы с одинаковыми ссылочными позициями или одинаковыми обозначениями конструктивного элемента. Выбранные в описании данные о положении, как, например, наверху, внизу, сбоку и т.д. также относятся к непосредственно описанной, а также изображенной фигуре и их логично нужно переносить при изменении положения на новое положение. Кроме того, отдельные признаки или комбинации признаков из показанных и описанных разных примеров выполнения также могут представлять сами по себе самостоятельные изобретательные или согласно изобретению решения.
Все величины диапазона значений в реальном описании нужно понимать таким образом, что они охватывают любые из них и все части диапазона, например, величину 1-10 нужно понимать так, что охвачены все части диапазона, начиная от нижней границы 1 и до верхней границы 10, в частности, все части диапазона начинаются с нижней границы 1 или больше и кончаются у верхней границы 10 или меньше, например, 1-1,7, или 3,2-8,1 или 5,5-10.
На фиг. 1 и фиг. 2 показан в качестве примера и изображенный схематически вид под острым углом (фиг. 1), а также в разрезе (фиг. 2) направляющей системы 1 для поворотно-раздвижной двери рельсового транспортного средства. Направляющая система 1 содержит ориентированный в направлении перемещения поворотно-раздвижной двери несущий элемент 2, а также линейную направляющую качения с двумя профильными рельсами 3 и двумя направляющими каретками 4, причем профильный рельс 3 фиксирован на несущем элементе 2 (например, привинчен к нему) или охвачен им и, по меньшей мере, одну направляющую каретку 4, установленную на профильном рельсе 3 посредством циркулирующих тел 5 качения. Кроме того, направляющая система содержит несколько консолей 6 с фиксирующими средствами 7 (на чертеже - отверстия крепления) для фиксирования двух поворотно-раздвижных дверей (не изображены), причем консоли 6 соединены, по меньшей мере, с одной направляющей кареткой 4 или охвачены ей. Поверхность касания профильного рельса 3 с несущим элементом 2 направлена в этом примере, по существу, горизонтально. Профильный рельс 3 продолжается на фиг. 1 не по всей длине несущего элемента 2. Однако, само собой разумеется, это может иметь место.
Несущий элемент 2 может соединяться с рельсовым транспортным средством жестко или же с возможностью перемещения. При этом несущий элемент 2 выставляется поперек к направлению перемещения поворотно-раздвижных дверей, так чтобы поворотно-раздвижные двери могли перемещаться. В частности, при такой конструкции нужно обращать внимание на небольшой вес всей компоновки, так как она сравнительно сильно нагружает направляющую систему несущего элемента 2 (не изображено).
На фиг. 1 хорошо видно, что направляющая система 1 имеет в этом примере две линейные направляющие, причем первый профильный рельс 3 смонтирован на верхней стороне несущего элемента 2, а второй профильный рельс 3 - на нижней стороне несущего элемента 2. Благодаря этому, единственный несущий элемент 2 может использоваться для удерживания двухстворчатой поворотно-раздвижной двери. В этом особенно выступает преимущество небольшой монтажной высоты направляющей системы. В частности, также предпочтительно, если несущий элемент 2 симметрично смонтирован относительно горизонтальной плоскости, так как в этом случае не нужно обращать внимание на особенное направление сборки.
На фиг. 1 показано, что консоли 6 нижней и верхней линейной направляющей выполнены в этом примере, по существу, идентично и повернуты на 180° вокруг горизонтальной и направленной перпендикулярно к профильному рельсу 3 оси. Это уменьшает количество разных элементов направляющей системы 1, и вместе с этим упрощает изготовление, а также складское хранение.
Наконец, на фиг. 1 также хорошо видно, что фиксирующие средства 7 расположены в этом примере на консолях 6 нижней и верхней линейной направляющей, по существу, на той же высоте. Вследствие этого можно создавать также похожими или идентичными дверные створки. Это в очередной раз упрощает изготовление модуля поворотно-раздвижной двери и соответственно складское хранение необходимых для его изготовления или ремонта деталей.
Как, в частности, хорошо видно на фиг. 2, профильные рельсы 3 выступают из несущего элемента 2 в этом примере на участке монтажа профильных рельсов 3 в вертикальном направлении. Благодаря этому можно достигнуть увеличенной высоты входа/рабочей высоты прохода, без необходимости увеличения общей монтажной высоты модуля 1 поворотно-раздвижной двери (для этого см. также фиг. 9).
Из фиг. 2, кроме того, видно, что в этом варианте выполнения воображаемая соединительная линия двух тел 5 качения, касающихся профильного рельса 3 и расположенных напротив друг друга относительно направленной перпендикулярно к монтажной плоскости оси 8 центра тяжести поперечного сечения профиля, направлена, по существу, горизонтально. Кроме того, плоскость циркуляции тел 5 качения направлена, по существу, горизонтально.
На фиг. 3 и фиг. 4 показаны для этого два примера траекторий 9 циркуляции тел 5 качения в направляющей каретке 4. На фиг. 3 тела 5 качения 5 циркулируют вдоль овальных траекторий 9 циркуляции, на фиг. 4 - вдоль кольцеобразных траекторий 9 циркуляции. Траектории 9 циркуляции располагаются в представленном варианте направляющей системы 1 в горизонтальной плоскости. Посредством указанных мероприятий достигают, с одной стороны, особенно небольшой монтажной высоты направляющей системы 1, с другой стороны, могут очень хорошо восприниматься, горизонтально действующие усилия, которые могут быть вызваны, например, действующими на поворотно-раздвижную дверь колебаниями давления. В основном плоскости циркуляции тел 5 качения могут быть несколько наклонены также по отношению к горизонтальной линии, без чрезмерного увеличения вследствие этого монтажной высоты направляющей системы. Предпочтительным оказалось, если плоскость циркуляции не наклонена более чем на 20° по отношению к горизонтальной линии.
Кроме того, из фиг. 2 видно, что в изображенном примере выполнения несущий элемент 2 в поперечном сечении с двух сторон профильных рельсов 3 выше, чем на участке профильного рельса 3. Для этого несущий элемент 2 имеет в поперечном сечении на его верхней стороне и нижней стороне, сбоку от профильных рельсов 3 возвышение. Таким образом, несущий элемент 2 имеет в этом примере, по существу, Н-образное или Х-образное или Т-образное поперечное сечение. Вследствие этого, с одной стороны, может заметно повышаться вертикальная жесткость на изгиб несущего элемента 2, а с другой стороны, также и горизонтальная. Поэтому усилия как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении вызывают только сравнительно небольшой прогиб несущего элемента 2. Вследствие сравнительно высокого момента инерции при кручении искривление несущего элемента 2 также остается незначительным. В этом месте следует отметить, что упомянутые признаки могут быть также предпочтительными, когда плоскость циркуляции тел качения направлена вертикально (для этого см. фиг. 9).
Наконец, на фиг. 2. хорошо видно шарнирное соединение, позволяющее в этом примере поворотно-раздвижной двери вращаться относительно профильного рельса 3 вокруг оси вращения, направленной, по существу, параллельно к направлению перемещения. С одной стороны, это может компенсировать перекашивание профильного рельса, с другой стороны, предоставляет также возможность простой подгонки направляющей системы 1 к различным положениям при монтаже. В частности, современные рельсовые транспортные средства не обязательно имеют вертикально проходящие боковые стены, а сужающиеся вверх. Вследствие этого поворотно-раздвижная дверь стоит несколько косо относительно направляющей системы 1. Однако с помощью шарнирного соединения направляющую систему 1 можно применять в таких случаях без ограничений. Шарнирное соединение образовано в этом случае вращающейся во вкладыше подшипника осью 10, конечно возможно, однако, также применение подшипника качения. Также было бы возможным выполнять шарнир из установленной в шаровом подпятнике шаровой головки, чтобы были возможны вращения вокруг нескольких осей. Также мог бы быть предусмотрен карданный шарнир.
Допущенное вращение вокруг продольной оси ни в коем случае не является единственной возможностью осуществлять поворот между поворотно-раздвижной дверью и профильным рельсом 3. Возможно также, что направляющая система содержит, по меньшей мере, одно шарнирное соединение, позволяющее вращение поворотно-раздвижной двери относительно профильного рельса 3 вокруг направленной, по существу, горизонтально и поперек к направлению перемещения оси вращения и/или, по существу, вертикально направленной оси вращения.
На фиг. 5 и фиг. 6 для этого показаны два иллюстрированных примера, как обеспечивается вращение поворотно-раздвижной двери вокруг направленной, по существу, горизонтально и поперек к направлению перемещения оси вращения.
На фиг. 5 показан разрез по линии BB, из которого видно, что консоль 6 на участке направляющей каретки 4 имеет выпуклый участок, опирающийся на ровную поверхность направляющей каретки 4, вследствие чего шарнирное соединение образовано двумя скатывающимися одна на другой поверхностями качения. Вследствие того, что направляющая каретка 4 состоит, как правило, из высокопрочной и закаленной стали, верхняя сторона приобретаемой путем закупки направляющей каретки может функционировать без других мероприятий в качестве поверхности качения.
В частности, расположенная на консоли 6 поверхность качения имеет цилиндрическую форму, причем проецирование расположено перпендикулярно на плоскости листа. Консоль 6, а вместе с ней фиксированная на ней поворотно-раздвижная дверь может поворачиваться, благодаря этому, вокруг направленной, по существу, горизонтально и поперек к направлению перемещения оси вращения относительно профильного рельса 3, вследствие чего могут компенсироваться вертикальные прогибы профильного рельса 3.
В этом примере обе поверхности качения прижимаются друг к другу усилием веса поворотно-раздвижной двери. Дополнительно две скатывающиеся одна на другой поверхности качения защищены с помощью опциональной контропоры 11 от приподнимания. Положение контропоры 11 относительно консоли 6 фиксируется с помощью установочных штифтов 12 и она привинчивается к консоли при помощи винтов 13. Тем не менее, для обеспечения вращения консоли 6 относительно профильного рельса, как это показано на фиг. 5, контропора 11 может быть сформирована выпуклой и/или иметь место небольшой зазор. Поэтому в последнем случае в принципе возможно приподнимание верхних поверхностей качения, во всяком случае “высота падения” (зазор) выбирается настолько незначительным, чтобы предотвращать повреждения поверхностей качения при ударе консоли 6 по направляющей каретке 4.
На фиг. 6 показан вариант направляющей системы, очень похожей на изображенный на фиг. 5 вариант. В отличие от него, опциональная контропора 11 прижимает поверхности качения друг к другу при помощи усилия пружины и/или эластичной деформации. В частности, консоль 6 привинчивается к контропоре 11 через два резиновых амортизатора 14, позволяющие огибать поверхности качения при умеренном расходе энергии, однако, предотвращающие или, по меньшей мере, затрудняющие приподнимание поверхностей качения. В изображенном на фиг. 6 примере контропора 11 не имеет выпуклого участка, однако возможно также, что она сформирована так же, как на фиг. 5, вследствие чего облегчается скатывание поверхностей качения.
Принципиально для изображенной на фиг. 6 компоновки достаточно, если консоль 6 может перемещаться относительно контропоры 11 поступательно. Однако в варианте изображенной на фиг. 6 компоновки подгонка установочного штифта 12 может выбираться относительно свободно или установочный штифт устанавливают в резиновую втулку, так чтобы было возможным перекашивание консоли 6 и контропоры 11 относительно друг друга. При соответственно свободной подгонке контропора 11 может продолжать при этом ровно опираться на направляющую каретку 4, даже если консоль 6 перекашивается или искривляется относительно направляющей каретки 4.
Хотя изображенные на фиг. 5 и фиг. 6 шарниры и позволяют вращение консоли 6 относительно профильного рельса 3 вокруг направленной, по существу, горизонтально и поперек к направлению перемещения оси вращения, изображенные шарниры могут предусматриваться также при соответствующей компоновке для вращения вокруг вертикальной оси вращения или вокруг, по существу, вокруг направленной параллельно к направлению перемещения оси вращения.
На фиг. 7 слишком упрощенно показано шарнирное соединение 7, обеспечивающее вращение вокруг двух осей вращения. Для этого консоль 6 и опциональная контропора 11 имеют в целом цилиндрические поверхности качения с расположенными одна за другой поперек вертикальными осями. Направляющая каретка 4 имеет наоборот опять же ровные поверхности качения. Такое шарнирное соединение может особенно хорошо, благодаря этому, компенсировать деформации профильного рельса 3. Кроме того, вследствие линейного соприкосновения поверхностей качения могут передаваться сравнительно большие усилия.
На фиг. 8 довольно упрощенно показано шарнирное соединение, обеспечивающее вращение вокруг любых осей вращения. Для этого консоль 6 и опциональная контропора 11 имеют многомерно искривленные поверхности качения, в частности сферические поверхности качения. Такое шарнирное соединение также может особенно хорошо компенсировать деформации профильного рельса 3. Вследствие многомерной изогнутости поверхности качения могут при вращении скатываться вокруг любой оси одна за другой, что предотвращает взаимное скольжение и, благодаря этому, уменьшает износ поверхностей качения.
Деформация профильного рельса 3 без затягивания опоры между направляющей кареткой 4 и профильным рельсом 3 обеспечивается, если предусматривать одно шарнирное соединение или несколько шарнирных соединений. Поэтому, по сравнению с известными модулями поворотно-раздвижной двери, несущий элемент 2, на котором фиксирован профильный рельс 3, можно выполнять сравнительно хрупким, так как поворотно-раздвижная дверь (или дверное полотно) вопреки деформации профильного рельса всегда сохраняет легкий ход и предотвращаются повреждения в опоре между направляющей кареткой 4 и профильным рельсом 3.
В основном вертикальные прогибы профильного рельса 3 могут компенсироваться допускаемым вращением консоли 6 относительно профильного рельса 3 вокруг направленной, по существу, горизонтально и поперек к направлению перемещения оси вращения, горизонтальные прогибы - допускаемым вращением вокруг направленной, по существу, вертикально оси вращения, а перекашивание профильного рельса - допускаемым вращением вокруг направленной, по существу, параллельно к направлению перемещения оси вращения.
В основном вращения вокруг нескольких осей могут реализовываться посредством последовательно подключенных друг за другом отдельных шарнирных соединений (см. фиг. 7 и фиг. 8) и/или шарнирных соединений, допускающих вращения вокруг нескольких осей (фиг. 7 и 8). Кроме того, шарнирные соединения могут быть реализованы произвольно скатывающимися одна на другой поверхностями качения и/или скользящими относительно друг друга поверхностями (например, болт/скользящая втулка). Кроме того, позиционирование шарниров, как оно показано в вышеупомянутых примерах, в частности, предпочтительно, однако, ни в коем случае обязательно. Принципиально шарнирное соединение может быть предусмотрено в направляющей каретке 4, между консолью 6 и направляющей кареткой 4, в консоли 6, между консолью 6 и поворотно-раздвижной дверью и/или в самой поворотно-раздвижной двери. В последнем случае, например, монтажная поверхность поворотно-раздвижной двери, на которую фиксируется консоль, может быть установлена шарнирно вокруг самого дверного полотна.
Кроме того, следует обратить внимание также на то, что применение компенсационных шарниров, конечно, не привязано к одной линейной направляющей качения, хотя в ней затягивание опоры может иметь особенно быстро разрушительные последствия. Изобретение применимо, конечно, равным образом также к линейным направляющим скольжения всех типов.
Наконец, также отмечается, что применение выравнивающих шарниров также не привязано, конечно, к специальной компоновке профильных рельсов 3. Скорее, поверхности касания профильных рельсов 3 могут быть направлены к несущему элементу 2 также вертикально. Для этого на фиг. 9 показан пример направляющей системы, в которой две поворотно-раздвижные двери 15 фиксированы посредством консолей 6 к направляющим кареткам 4 двух расположенных друг над другом линейных направляющих качения. Логично, что вышеназванное техническое решение применимо также и к такой компоновке.
На фиг. 10 показан следующий пример альтернативной направляющей системы. При этом профильный рельс 3 имеет, по существу, С-образное и соответственно U-образное поперечное сечение, причем направляющая каретка 4 установлена между противоположными конечными сторонами С-образного и соответственно U-образного поперечного сечения. Траектория 9 циркуляции тел 5 качения расположена в этом примере в направляющей каретке 4. Благодаря этому можно выдерживать небольшую конструктивную глубину направляющей системы. Наконец, на фиг. 10 также показано, что тела 5 качения расположены в один ряд между конечной стороной профильного рельса 3 и направляющей кареткой 4. Вследствие этого линейная направляющая особенно стойкая относительно деформаций направляющей системы 1, а благодаря этому особенно долговечна.
На фиг. 11 показан пример, в котором обе траектории 9 циркуляции пересекают друг друга в своих конечных участках и, соответственно, поворотных участках. На ней правая траектория 9 циркуляции немного приподнята от плоскости циркуляции, в которой большей частью проходит траектория 9 циркуляции, при этом левая траектория 9 циркуляции несколько опущена. Вследствие этого достигают сравнительно большого радиуса траектории при только небольшой ширине направляющей каретки 4, а вместе с тем только небольшой глубины направляющей системы 1. Проиллюстрированные в рамках описания изобретения траектории 9 циркуляции из-за только небольшого отклонения от ровной формы нужно рассматривать, как “по существу, расположенные в одной плоскости”.
В основном устойчивая к затягиванию опора получается особенно хорошо тогда, когда по ходу консоли 6 расположены нескольких относительно коротких направляющих кареток 4, в частности, если на концах консоли 6 расположены две относительно коротких направляющих кареток 4. Вследствие этого опора направляющих кареток 4 сохраняет легкий ход даже при сравнительно сильном прогибе несущего элемента 2 или профильного рельса 3. В основном также возможно использование только одной направляющей каретки 4 на каждый профильный рельс 3, если свойственный линейной направляющей допуск достаточен для компенсации деформации несущего элемента 2.
Конкретно изображенные на фигурах 5-8 шарнирные опоры консоли 6 могут состояться, в частности, тогда, когда профильный рельс 3 установлен только на их концах, так чтобы консоль 6 могла со всех сторон охватывать направляющую каретку 4 вместе с контропорой 11 (смотри, в частности, фиг. 7 и фиг. 8). При соединении профильного рельса 3, как, например, изображено на фиг. 1, по всей его длине с несущим элементом 2, может, например, отсутствовать контропора 11 или направляющая каретка 4 может иметь соответствующий выступ, который опять же может быть охвачен со всех сторон консолью 6 вместе с контропорой 11. В изображенных на фиг. 5 и фиг. 6 компоновках указанный выступ может быть расположен, в частности, сбоку на направляющей каретке 4, в которой изображенные на фиг. 7 и фиг. 8 компоновки проходят, в частности, в продольном направлении.
Примеры выполнения показывают возможные варианты выполнения согласно изобретению направляющей системы 1, причем в этом месте следует отметить, что изобретение не ограничивается, в частности, изображенными вариантами его выполнения, а более того, возможны также различные взаимные комбинации отдельных вариантов выполнения, и эта возможность вариаций на основе технического решения для технических действий посредством реального изобретения зависит от мастерства специалиста, действующего в этой технической области. В частности, все мыслимые варианты выполнения, возможные посредством комбинаций отдельных деталей изображенных и описанных вариантов выполнения, также защищены содержавшие объемом правовой охраны. В частности, установлено, что направляющая система 1 может содержать также в реальности больше или меньше составных частей, чем изображено на чертежах.
Следует учесть, что для лучшего понимания конструкции направляющей системы 1 эти или ее составные части изображены частично не в масштабе - и/или увеличенными и/или уменьшенными.
Лежащая в основе самостоятельных изобретательных решений задача следует из описания.