ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2173757

ПОДЪЕМНО-ПОВОРОТНЫЕ ВОРОТА

Имя изобретателя: Соловьев Евгений Владимирович, Яцко Олег Борисович, Зараковский Михаил Юрьевич
Имя патентообладателя: Соловьев Евгений Владимирович, Яцко Олег Борисович, Зараковский Михаил Юрьевич
Адрес для переписки: 410056, г.Саратов, ул. Рахова, 98/106, кв.90, В.Д.Куликову
Дата начала действия патента: 24.04.2000

Изобретение относится к строительству в частности к подъемно-поворотным воротам, предназначенным для заполнения проемов зданий и сооружений различного назначения, и может быть использовано, например, для гаражей и автотранспортных помещений. Изобретение позволит повысить эксплуатационную надежность ворот и расширить эксплуатационные возможности. Подъемно-поворотные ворота содержат связанные между собой верхнюю и нижнюю створки, механизм подъема. Подъемно-поворотные ворота снабжены средством крепления верхней створки в проеме ворот, механизмом предварительного натяжения и ориентации подъемного троса, размещенным в средней части нижней кромки нижней створки, механизмом окончательной фиксации створок в проеме ворот, размещенным в средней части нижней кромки верхней створки, и демпфером, размещенным, по крайней мере, в одном из нижних углов нижней створки ворот. Механизм подъема ворот выполнен горизонтально расположенным валом, установленным в верхней части проема ворот с возможностью вращения, на котором размещены два приводных барабана с подъемным тросом, взаимодействующим с механизмом предварительного натяжения и ориентации подъемного троса, и два натяжных барабана с натяжным тросом, взаимодействующим с механизмом окончательной фиксации створок в проеме ворот.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области строительства, в частности к подъемно-поворотным воротам, предназначенным для заполнения проемов зданий и сооружений различного назначения, и может быть использовано, например, для гаражей и автотранспортных помещений.

Известем механизм для открывания и закрывания ворот, преимущественно вертикально-складных, содержащее размещенный на стойке обрамления ворот приводной барабан с рукоятью и с гибкой тягой и противовес. На верхней полке обрамления ворот в средней ее части расположен полый вал с отверстиями в его стенке. Через отверстия вала пропущена жесткая тяга, шарнирно связанная одним концом с верхней створкой ворот. В полости вала размещены обводные блоки для ветвей гибкой тяги, концы которых прикреплены соответственно к верхней части жесткой тяги и к ее нижней части (см. авт. свид. СССР N 1293310, МПК E 06 B 3/90, опубл. 28.02.87 г., бюл. N 8).

Недостатком известного механизма является наличие сложной шарнирно-рычажной системы, в процессе эксплуатации которой возможно вытягивание ветвей гибкой тяги и в связи с этим недостаточно полное закрывание или открывание створок ворот. Это снижает эксплуатационную надежность вертикально-складных ворот.

Известны также складные ворота, содержащие две равные панели - верхнюю и нижнюю, при этом верхняя панель снабжена двумя боковыми пружинами и поворачивается на внутренней стороне перемычки ворот, а нижняя панель соединена с верхней посредством специальных петель. Подъем складных ворот осуществляется за счет усилия пружин сжатия (см. патент Швеции N 502938, МПК E 06 В 3/48, E 05 F 15/10, 1991 г. и патент Великобритании N 2148367, МПК E 06 В 3/48, 1984 г.).

Однако наличие большого объема подъемно-поворотных механизмов с пружинами в механизме подьемно-поворотных ворот вызывает технологические сложности при их изготовлении и монтаже. Кроме того, при снижении надежности соединения отдельных крепежных элементов и при изменении в процессе эксплуатации механических характеристик пружин, расположенных с двух боковых сторон верхней панели, или их деформации не достигается уравновешивания панелей и плавности их движения. При этом возможно снижение надежности работы устройства при подъеме и опускании из-за перекоса и заклинивания панелей. Открывание панелей внутрь помещения приводит к необходимости проведения дополнительных работ по подготовке проема ворот с внутренней стороны помещения к монтажу складных ворот.

Известны подъемно-поворотные ворота для гаражей и автотранспортных помещений, включающие смонтированные в проеме две створки, верхняя из которых оперта на нижнюю, имеющую ролики, установленные в вертикальных и наклонных направляющих. При этом верхняя створка смонтирована на снабженной приводом поворотной оси, смещенной внутрь проема относительно центра тяжести створки (см. авт. свид. СССР N 414397, МПК E 06 В 3/50, опубл. 05.02.74 г., бюл. N 5).

Недостатками известных подъемно-поворотных ворот является наличие большого объема подъемно-поворотных механизмов и сложность их монтажа в проеме ворот. Кроме того, при работе устройства не достигается полного уравновешивания створок ворот и плавности их движения. Это может привести к снижению эксплуатационной надежности ворот. Открывание верхней створки внутрь проема помещения приводит к необходимости проведения дополнительных работ по реконструкции помещения при подготовке его к монтажу ворот либо сооружения подъемно-поворотных ворот в процессе строительства помещения, например гаража.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому по совокупности признаков являются подъемно-поворотные ворота для гаражей и т.п. автотранспортных помещений, содержащие связанные между собой верхнюю и нижнюю створки, при этом верхняя створка установлена на роликах в вертикальных направляющих, а нижняя смонтирована с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, и механизм подъема, содержащий электродвигатель и редуктор. Нижняя створка имеет расположенные по ее боковым сторонам ролики, одни из которых установлены в вертикальных направляющих, а другие - в наклонных направляющих, жестко соединенных с вертикальными (см. авт. свид. СССР N 295852, МПК E 06 В 3/50, опубл. 12.02.71 г., бюл. N 8).

Недостатком известных подъемно-поворотных ворот является сложность конструкции отдельных узлов, в процессе эксплуатации которых возможно вытягивание ветвей подъемных тросов, - снижение уравновешивания створок и плавности их движения. Это приводит к снижению эксплуатационной надежности ворот. Кроме того, при монтаже ворот занимается значительный внутренний объем помещения из-за расположения там наклонных направляющих и размещения в них нижней створки при открывании ворот. Поэтому монтаж известных ворот не всегда возможен в реальных условиях готовой застройки, что снижает их эксплуатационные возможности.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эксплуатационной надежности подъемно-поворотных ворот за счет предотвращения заклинивания створок и обеспечения их плавного движения при открывании и закрывании и расширение эксплуатационных возможностей за счет удобства их монтажа при любых проемах помещений при снижении трудоемкости выполнения монтажных работ.

Для решения указанной задачи известные подъемно-поворотные ворота, содержащие связанные между собой верхнюю и нижнюю створки и механизм подъема, согласно изобретению, дополнительно снабжены средством крепления верхней створки в проеме ворот, механизмом предварительного натяжения и ориентации подъемного троса, размещенным в средней части нижней кромки нижней створки, механизмом окончательной фиксации створок в проеме ворот, размещенным в средней части нижней кромки верхней створки, и демпфером, размещенным, по крайней мере, в одном из нижних углов нижней створки ворот, при этом механизм подъема содержит горизонтально расположенный вал, установленный в верхней части проема ворот с возможностью вращения, на котором размещены два приводных барабана с подъемным тросом, взаимодействующим с механизмом предварительного натяжения и ориентации подъемного троса, и два натяжных барабана с натяжным тросом, взаимодействующим с механизмом окончательной фиксации створок в проеме ворот. Средство крепления верхней створки в проеме ворот выполнено в виде, по крайней мере, одной подвесной петли, одна из плоскостей которой жестко закреплена на внешнем козырьке проема ворот, а другая - жестко на верхней части верхней створки.

Механизм предварительного натяжения и ориентации подъемного троса выполнен в виде упругого пружинного элемента, представляющего собой, по крайней мере, одну пружину сжатия, размещенную в корпусе, установленном с возможностью перемещения в средней части нижней кромки нижней створки параллельно ее основанию, концы которой присоединены к роликовым блокам, при этом одни концы подъемного троса протянуты через роликовые блоки и жестко закреплены на корпусе, а другие концы - жестко связаны с приводными барабанами.

Механизм окончательной фиксации створок в проеме ворот выполнен в виде упругого пружинного элемента, представляющего собой, по крайней мере, одну пружину сжатия, размещенную в корпусе, установленном с возможностью перемещения в средней части нижней кромки верхней створки параллельно ее основанию, концы которой присоединены к роликовым блокам, при этом одни концы натяжного троса протянуты через роликовые блоки и жестко закреплены на корпусе, а другие концы - жестко связаны с натяжными барабанами. Целесообразно, чтобы жесткость пружин сжатия была одинакова.

В качестве демпфера использован механический демпфер рычажного типа, содержащий вертикальный и горизонтальный рычаги, установленные с возможностью поворота один относительно другого вокруг оси, перпендикулярной плоскости нижней створки, и взаимодействующие с подъемным тросом, и регулируемый ограничитель перемещения подъемного троса.

Ограничитель перемещения подъемного троса выполнен в виде стопора, закрепленного на подъемном тросе и механически взаимодействующего с нижней частью вертикального рычага в момент начала поднятия и начала окончательной фиксации нижнего положения створок. Нижняя часть нижней створки снабжена роликами, взаимодействующими с подъемным тросом.

На боковых поверхностях нижней части нижней створки установлены упорные ролики, взаимодействующие с вертикальными направляющими, выполненными с одной или двумя ступенями, жестко присоединенными к боковым поверхностям проема ворот. Периферическая часть упорных роликов и вертикальные направляющие выполнены из металла одинаковой износостойкости.

Два натяжных барабана размещены по краям горизонтального вала, а два приводных барабана размещены по краям горизонтального вала между натяжными барабанами.

Введение средства крепления верхней створки в проем ворот позволяет осуществить поворот верхней створки и ее складывание до горизонтального положения в конце открывания ворот за пределами помещения. Это приводит к расширению эксплуатационных возможностей за счет удобства монтажа подъемно-поворотных ворот при любых проемах помещений.

Введение механизма предварительного натяжения и ориентации подъемного троса позволяет осуществить предварительное натяжение подъемного троса, устраняет вытягивание троса в процессе эксплуатации ворот и обеспечивает равномерную укладку подъемного троса в подъемном барабане. Это повышает эксплуатационную надежность подъемно-поворотных ворот за счет предотвращения заклинивания створок.

Введение механизма окончательной фиксации створок в проеме ворот позволяет при закрывании ворот осуществить подтягивание места соединения верхней и нижней створок к вертикальным направляющим, плотно закрывая створки, а при открывании ворот расслабляет полное прижатие створок к вертикальным направляющим, помогая демпферу обеспечить начало плавного подъема створок при равномерной укладке натяжного троса в натяжном барабане. Это также приводит к повышению эксплуатационной надежности ворот.

Введение демпфера позволяет осуществить плавный подъем створок в начальной фазе их подъема и последующего складывания при открывании ворот и плавное раскладывание створок в конечной фазе закрывания ворот.

подъемно-поворотные ворота

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображены подъемно-поворотные ворота, вид сбоку (положение I - ворота полностью закрыты, положение II - промежуточное положение створок при открывании или закрывании ворот, положение III - ворота полностью открыты); на фиг. 2 - подъемно-поворотные ворота, вид со стороны помещения; на фиг. 3 показан демпфер подъемно-поворотных ворот, вид спереди; на фиг. 4 - демпфер подъемно-поворотных ворот, вид сверху. Чертежи имеют следующие цифровые позиции: 1 и 2 - верхняя и нижняя створки ворот; 3 - цилиндрические петли; 4 - подвесные петли; 5 - горизонтально расположенный вал; 6 - приводные барабаны; 7 - подъемный трос; 8 - натяжные барабаны; 9 - натяжной трос; 10 - червячный редуктор; 11 - ременная передача; 12 - электродвигатель; 13 - пружина сжатия механизма предварительного натяжения и ориентации подъемного троса; 14 - корпус; 15 -роликовые блоки механизма предварительного натяжения и ориентации подъемного троса; 16 - пружина сжатия механизма окончательной фиксации створок в проеме ворот; 17 - корпус; 18 - роликовые блоки механизма окончательной фиксации створок в проеме ворот; 19 и 20- вертикальный и горизонтальный рычаги демпфера; 21 - стопор, закрепленный на подъемном тросе 7; 22 - ролики, взаимодействующие с подъемным тросом 7; 23 - вертикальные направляющие; 24 - упорные ролики, жестко связанные с нижней кромкой нижней створки 2.

Подъемно-поворотные ворота содержат верхнюю 1 и нижнюю 2 створки, соединенные между собой, например, двумя цилиндрическими петлями 3, механизм подъема, средство крепления верхней створки в проеме ворот, механизм предварительного натяжения и ориентации подъемного троса, механизм окончательной фиксации створок в проеме ворот и демпфер. Средство крепления верхней створки в проеме ворот выполнено, например, в виде двух подвесных петель 4, одна из плоскостей которых жестко закреплена на внешнем козырьке проема ворот, а другая - жестко прикреплена к верхней части верхней створки 1 (фиг. 1). Механизм подъема содержит горизонтально расположенный вал 5, установленный с возможностью вращения в верхней части проема ворот с внутренней стороны помещения. На валу 5 размещены два приводных барабана 6 с подъемным тросом 7 и два натяжных барабана 8 с натяжным тросом 9. Натяжные барабаны 8 размещены по краям вала 5, а приводные барабаны 6 размещены по краям вала 5 между натяжными барабанами 8. Горизонтальный вал 5 связан с блоком червячного редуктора 10, крутящий момент на который передается с помощью ременной передачи 11 от электродвигателя 12 (фиг. 2).

Механизм предварительного натяжения и ориентации подъемного троса размещен в средней части нижней кромки нижней створки 2 и выполнен в виде упругого пружинного элемента, представляющего собой, по крайней мере, одну пружину сжатия 13, размещенную в корпусе 14, установленном с возможностью перемещения в средней части нижней кромки нижней створки 2 параллельно ее основанию, концы которой присоединены к роликовым блокам 15. При этом одни концы подъемного троса 7 протянуты через роликовые блоки 15 и жестко закреплены на корпусе 14, а другие концы - жестко связаны с приводными барабанами 6 (фиг. 2)

Механизм окончательной фиксации створок в проеме ворот размещен в средней части нижней кромки верхней створки 1 и выполнен в виде упругого пружинного элемента, представляющего собой по крайней мере одну пружину сжатия 16, размещенную в корпусе 17, установленном с возможностью перемещения в средней части нижней кромки верхней створки 1 параллельно ее основанию, концы которой присоединены к роликовым блокам 18. При этом одни концы натяжного троса 9 протянуты через роликовые блоки 18 и жестко закреплены на корпусе 17, а другие концы - жестко связаны с натяжными барабанами 8 (фиг. 2). Целесообразно, чтобы жесткость пружин сжатия 13 и 16 была одинакова.

В одном из нижних углов (правом или левом) нижней створки 2 ворот расположен механический демпфер рычажного типа, предназначенный для плавного открывания и легкого плавного закрывания створок 1 и 2 ворот (фиг. 3 и 4). Демпфер содержит вертикальный 19 и горизонтальный 20 рычаги, установленные с возможностью поворота один относительно другого вокруг оси, перпендикулярной плоскости нижней створки 2, и взаимодействующие с подъемным тросом 7, на котором закреплен регулируемый ограничитель перемещения подъемного троса.

Ограничитель перемещения подъемного троса 7 выполнен в виде стопора 21, закрепленного на подъемном тросе 7 и механически взаимодействующего с нижней частью вертикального рычага 19 в момент начала поднятия и начала окончательной фиксации нижнего положения створок 1 и 2.

подъемно-поворотные ворота, вид со стороны помещения
демпфер подъемно-поворотных ворот, вид спереди
демпфер подъемно-поворотных ворот, вид сверху

Нижняя часть нижней створки 2 снабжена роликами 22, взаимодействующими с подъемным тросом 7. Натяжной трос предназначен для ориентации верхней створки 1 и связанной с ней нижней створки 2 в проеме ворот и для возможности осуществления блокировки, например электромагнитными замками, в процессе закрывания створок 1 и 2 в случае возникновения препятствия на пути их движения.

Вертикальные направляющие 23 выполнены с одной или с двумя ступенями и жестко прикреплены к боковым поверхностям проема ворот. По внутренней ступени вертикальных направляющих 23 перемещаются упорные ролики 24, жестко связанные с нижней кромкой нижней створки 2 (фиг. 3 и 4). На внешней ступени внизу жестко прикреплена планка притвора для фиксации упорных роликов 24 после полного закрывания створок 1 и 2.

Изготовление створок 1 и 2 ворот возможно из материалов с любой толщиной стенок для предотвращения несанкционированного проникновения внутрь помещения. Целесообразно, чтобы периферическая часть упорных роликов 24 и вертикальные направляющие 23 были выполнены из металла одинаковой износостойкости.

Подъемно-поворотные ворота работают следующим образом.

При подаче команды на открывание ворот, например, с помощью пульта дистанционного управления, включается электродвигатель 12, и приводные барабаны 6 начинают вращение в сторону, соответствующую подъему створок 1 и 2 ворот, подтягивая подъемный трос 7. Стопор 21, закрепленный на подъемном тросе 7, доходит до вертикального рычага 19 демпфера и толкает его в нижней части. В результате этого вертикальный рычаг 19 толкает заднюю часть горизонтального рычага 20, получается рычажный поворот горизонтального рычага 20 и отталкивание его передней части от внутренней ступени вертикальной направляющей 23, жестко прикрепленной к проему ворот. При этом механизм предварительного натяжения и ориентации подъемного троса поворачивает (складывает) верхнюю часть нижней створки 2 относительно нижней части верхней створки 1 перпендикулярно внутренним плоскостям вертикальных направляющих 23, по которым перемещаются упорные ролики 24, жестко связанные с боковыми поверхностями нижней части нижней створки 2, к верхней части проема ворот. Это приводит к плавному подъему створок 1 и 2 вначале их складывания. В конце хода движения подъемного троса 7 створки 1 и 2 складываются горизонтально в виде козырька за пределами помещения, отключается концевой выключатель (не показан) и прекращается подача питания в электродвигатель 12.

При подаче команды на закрывание ворот включается электродвигатель 12, и приводные барабаны 6 начинают вращение в сторону, соответствующую опусканию створок 1 и 2 ворот, опуская подъемный трос 7. При этом подъемный трос 7 ослабляет натяжение, и под действием тяжести собственного веса створки 1 и 2 начинают опускаться, закрывая проем помещения. Стопор 21 мягко отходит от нижней части вертикального рычага 19 демпфера, при этом горизонтальный рычаг 20 плавно опускается в первоначальное положение, а механизм окончательной фиксации створок в проеме ворот подтягивает место соединения створок 1 и 2 друг с другом до их полного закрывания за счет подтягивания натяжного троса 9 и наматывания его на натяжные барабаны 8. Окончание опускания створок 1 и 2 также ограничивается концевым выключателем (не показан). В конце закрывания створки 1 и 2 блокируются с помощью, например, электромагнитных замков, фиксируя створки в наружной раме проема помещения. Замки (не показаны) при закрытом состоянии створок 1 и 2 обесточены.

На нижней кромке нижней створки 2 расположены концевые выключатели, взаимодействующие с контактной планкой (не показана), закрепленной на нижней кромке нижней створки 2 (контактная система безопасности).

Возможен ручной подъем и опускание створок 1 и 2 ворот с помощью специального ключа. Использование червячного редуктора 10 с большим передаточным числом исключает самопроизвольное закрывание створок 1 и 2 без использования фиксации их в открытом положении, а также позволяет легко поднять створки ворот при полном отсутствии питания на электродвигатель 12. Возможна установка автономного питания напряжением 12 или 24 B с использованием аккумуляторных батарей.

Страхование от разрыва тросов 7 и 9 возможно с помощью инерционной системы безопасности, выполненной, например, по принципу ремней безопасности, используемых в автомобилях.

Применение подъемно-поворотных ворот позволяет производить их монтаж при любых проемах и при различных внутренних объемах помещений без проведения дополнительных работ по их реконструкции. Это расширяет их эксплуатационные возможности при снижении трудоемкости выполнения монтажных работ. В случае, когда верхний уровень рамки ворот совпадает с верхним уровнем несущего перекрытия потолка помещения, электропривод механизма подъема может быть размещен в нижней части проема ворот ниже уровня пола в специальном коробе, закрытом защитным кожухом, или в боковых нишах с внутренней части проема ворот, не занимая при этом полезной площади внутреннего объема помещения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Подъемно-поворотные ворота, содержащие связанные между собой верхнюю и нижнюю створки, и механизм подъема, отличающиеся тем, что они дополнительно снабжены средством крепления верхней створки в проеме ворот, механизмом предварительного натяжения и ориентации подъемного троса, размещенным в средней части нижней кромки нижней створки, механизмом окончательной фиксации створок в проеме ворот, размещенным в средней части нижней кромки верхней створки, и демпфером, размещенным, по крайней мере, в одном из нижних углов нижней створки ворот, при этом механизм подъема содержит горизонтально расположенный вал, установленный в верхней части проема ворот с возможностью вращения, на котором размещены два приводных барабана с подъемным тросом, взаимодействующим с механизмом предварительного натяжения и ориентации подъемного троса, и два натяжных барабана с натяжным тросом, взаимодействующим с механизмом окончательной фиксации створок в проеме ворот.

2. Подъемно-поворотные ворота по п.1, отличающиеся тем, что средство крепления верхней створки в проеме ворот выполнено в виде, по крайней мере, одной подвесной петли, одна из плоскостей которой жестко закреплена на внешнем козырьке проема ворот, а другая - жестко на верхней части верхней створки.

3. Подъемно-поворотные ворота по п.1, отличающиеся тем, что механизм предварительного натяжения и ориентации подъемного троса выполнен в виде упругого пружинного элемента, представляющего собой, по крайней мере, одну пружину сжатия, размещенную в корпусе, установленном с возможностью перемещения в средней части нижней кромки нижней створки параллельно ее основанию, концы которой присоединены к роликовым блокам, при этом одни концы подъемного троса протянуты через роликовые блоки и жестко закреплены на корпусе, а другие концы жестко связаны с приводными барабанами.

4. Подъемно-поворотные ворота по п.1, отличающиеся тем, что механизм окончательной фиксации створок в проеме ворот выполнен в виде упругого пружинного элемента, представляющего собой, по крайней мере, одну пружину сжатия, размещенную в корпусе, установленным с возможностью перемещения в средней части нижней кромки верхней створки параллельно ее основанию, концы которой присоединены к роликовым блокам, при этом одни концы натяжного троса протянуты через роликовые блоки и жестко закреплены на корпусе, а другие концы жестко связаны с натяжными барабанами.

5. Подъемно-поворотные ворота по п. 3 или 4, отличающиеся тем, что жесткость пружин сжатия одинакова.

6. Подъемно-поворотные ворота по п.1, отличающиеся тем, что в качестве демпфера использован механический демпфер рычажного типа, содержащий вертикальный и горизонтальный рычаги, установленные с возможностью поворота один относительно другого вокруг оси, перпендикулярной плоскости нижней створки, и взаимодействующие с подъемным тросом, и регулируемый ограничитель перемещения подъемного троса.

7. Подъемно-поворотные ворота по п.6, отличающиеся тем, что ограничитель перемещения подъемного троса выполнен в виде стопора, закрепленного на подъемном тросе и механически взаимодействующего с нижней частью вертикального рычага в момент начала поднятия и начала окончательной фиксации нижнего положения створок.

8. Подъемно-поворотные ворота по п.1, отличающиеся тем, что нижняя часть нижней створки снабжена роликами, взаимодействующими с подъемным тросом.

9. Подъемно-поворотные ворота по п.1, отличающиеся тем, что на боковых поверхностях нижней части нижней створки установлены упорные ролики, взаимодействующие с вертикальными направляющими, выполненными с одной или двумя ступенями, жестко присоединенными к боковым поверхностям проема ворот.

10. Подъемно-поворотные ворота по п.9, отличающиеся тем, что периферическая часть упорных роликов и вертикальные направляющие выполнены из металла одинаковой износостойкости.

11. Подъемно-поворотные ворота по п.1, отличающиеся тем, что два натяжных барабана размещены по краям горизонтального вала.

12. Подъемно-поворотные ворота по п.1, отличающиеся тем, что два приводных барабана размещены по краям горизонтального вала между натяжными барабанами.

Версия для печати


вверх