УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИСТЕМ ЗАШТОРИВАНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ТЕПЛИЦЫ Российский патент 1999 года по МПК A01G9/22 

Использование: в промышленных и индивидуальных теплицах.

Сущность изобретения: устройство для систем зашторивания или вентиляции (открывания форточек) теплиц содержит в себе ведущую и ведомую шестерни, выполненные с винтовым зацеплением, при этом ведущая шестерня закрепляется на приводном валу, а ведомая шестерня имеет резьбу, контактирующую с винтом, закрепленным без возможности вращения вокруг собственной оси на исполнительном узле, например форточке в системе вентиляции или балке со шторой в системе зашторивания.

Изобретение относится к конструкциям систем зашторивания и вентиляции теплиц и может быть использовано в сельскохозяйственной промышленности, а также в фермерских и индивидуальных теплицах.

Известна система вентиляции теплицы, включающая в себя привод, кинематически связанный с распределительным валом, на котором закреплены шестерни форточных механизмов, рейки которых шарнирно связаны с форточками [1].

Недостатком данной системы вентиляции теплицы является необходимость введения в кинематическую цепь привод - распределительный вал - шестерня - рейка звена, обеспечивающего торможение системы (тормоз, храповик, большое передаточное отношение привода и т.п.), так как пара шестерня - рейка самостоятельно не фиксируется под нагрузкой; необходимость передачи большого крутящего момента распределительным валом, так как пара шестерня - рейка только преобразует вращательное движение распределительного вала в поступательное движение рейки и создает при этом на распределительном валу противодействующий крутящий момент от веса форточки. В связи с этим длина распределительного вала (а значит и количество форточных механизмов, устанавливаемых на валу) ограничена его жесткостью на кручение от противодействующего момента; наличие шума при работе системы; отсутствует унификация деталей и узлов с системой зашторивания для одной и той теплицы.

Известна система зашторивания теплицы, включающая в себя привод, кинематически связанный с распределительным валом, на котором закреплены шестерни реечных редукторов, перемещающих тяги с закрепленными на них балками [2].

Недостатком данной системы зашторивания является необходимость передачи распределительным валом большого крутящего момента от сил сопротивления перемещения шторного экрана, так как пара шестерня - рейка только преобразует вращательное движение вала в поступательное движение рейки и выигрыша в силе не дает, при этом длина распределительного вала (а значит и количество реечных редукторов, устанавливаемых на валу) ограничена его жесткостью на кручение от противодействующего момента; отсутствует плавность в работе; наличие шума при работе системы; отсутствие унификации деталей и узлов с системой вентиляции.

Наиболее близкой к заявляемому устройству для систем вентиляции и зашторивания теплицы по технической сущности является устройство для системы вентиляции теплицы, включающее в себя форточные механизмы, шестерни которых связаны с приводом через распределительный вал, а рейки одним своим концом шарнирно связаны с форточкой, и устройство для системы зашторивания теплицы, включающее в себя реечные редукторы, шестерни которых закреплены на распределительном валу (расположенном вдоль фронта зашторивания и связанном с приводом системы зашторивания), а рейки жестко связаны с тягами, на которых закреплены балки с закрепленным на них одним концом шторного экрана [3] - прототип.

Недостатком прототипа является необходимость передачи больших крутящих моментов распределительными валами систем вентиляции и зашторивания, в связи с чем ограничена их длина, а значит и количество исполнительных механизмов систем, установленных на одном валу; необходимость иметь в кинематической цепи системы вентиляции звено, обеспечивающее торможение системы под нагрузкой; наличие шума при работе систем; отсутствует унификация деталей и узлов систем вентиляции и зашторивания.

Целью данного изобретения является создание исполнительного механизма для привода форточек в системе вентиляции и для растягивания шторного экрана в системе зашторивания теплиц, совмещающего в себе функции известного устройства (реечного редуктора) систем вентиляции или зашторивания, а именно преобразования вращательного движения в поступательное с одновременным достижением нового технического результата, а именно уменьшением скручивающего момента на валу (ограничивающего количество исполнительных механизмов, установленных на одном валу) и обеспечением самоторможения системы при остановке без применения специальных устройств и без передачи крутящего момента при этом на распределительный вал, и при этом добиться возможной унификации узлов и деталей систем вентиляции и зашторивания.

Поставленная цепь достигается тем, что в известном устройстве для системы зашторивания или системы вентиляции теплицы, включающем в себя редукторы, ведущие шестерни которых связаны с приводом через валы, а ведомые с исполнительным устройством, например форточкой в системе вентиляции или с балкой, на которой закреплена штора, в системе зашторивания, ведущая и ведомая шестерни редуктора выполнены с винтовым зацеплением, при этом ведомая шестерня имеет резьбу, например трапецеидальную, метрическую, трубную и т.п. , контактирующую с винтом, закрепленным без возможности вращения вокруг собственной оси на исполнительном устройстве, например форточке или балке со шторой, и зафиксирована от осевого перемещения в корпусе редуктора.

Винтовое зацепление шестерен входного звена предлагаемого устройства обеспечивает передачу вращения вокруг скрещивающихся осей, плавность работы, уменьшение шума и рост несущей способности передачи. Выходное же звено, выполненное в виде пары гайка - винт, обеспечивает преобразование вращательного движения в поступательное перемещение конечного элемента и при этом обеспечивает значительное уменьшение крутящего момента на ведущем валу по сравнению с реечной передачей аналогов и прототипа при одинаковом усилии сопротивления на конечном элементе. Необходимый крутящий момент зависит только от тангенса угла подъема винтовой линии пары гайка - винт, что в десятки раз уменьшает этот момент по сравнению с парой шестерня - рейка известных устройств, а это позволяет увеличить длину вала, передающего вращение (а значит и длину форточки или длину шторного экрана, открываемого одним валом), или уменьшить требуемый крутящий момент на выходном валу привода. Кроме того, в системе вентиляции применение в качестве выходного звена пары гайка - винт обеспечивает самоторможение при любом положении форточки и тем самым исключает передачу крутящего момента от веса форточки на распределительный вал, что исключает аварийные ситуации, связанные с падением форточек при нарушениях жесткой связи валов с приводом или при выходе из строя самого привода.

Предлагаемое устройство по сравнению с аналогами и прототипом позволяет разгрузить приводные валы от значительного крутящего момента и тем самым повысить их несущую способность, применять приводы с меньшим по сравнению с аналогом и прототипом крутящим моментом на выходе с одновременным упрощением систем вентиляции и зашторивания теплиц за счет исключения из кинематической цепи промежуточных редукторов, обеспечивающих самоторможение и увеличение момента на распределительном валу. Обеспечивается унификация деталей и узлов систем зашторивания и вентиляции, так как в обеих системах применена одна и та же конструкция редуктора, приводы и детали, сопутствующие им.

Кроме этого у систем вентиляции и зашторивания появляется новое свойство, недостижимое у известных решений, а именно:
в связи со значительным уменьшением потребного крутящего момента на распределительных валах систем и возможностью варьировать величиной этого момента за счет изменения угла наклона винтовой линии пары гайка - винт, а также появлением дополнительного свойства - самоторможение конечного звена системы появляется возможность вводить ручной или комбинированный привод систем вентиляции и зашторивания.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для систем вентиляции или зашторивания теплицы.

На фиг. 2 изображен разрез А-А на фиг. 1 предлагаемого устройства.

На фиг. 3 изображен в плане фрагмент системы зашторивания теплицы.

На фиг. 4 изображен разрез Б-Б на фиг. 3 системы зашторивания теплицы.

На фиг. 5 изображена схема системы вентиляции теплицы с форточками ленточного типа.

На фиг. 6 дан вид B на фиг. 5 на систему вентиляции с ленточными форточками.

На фиг. 7 изображен в плане фрагмент системы вентиляции теплицы с модульными форточками.

На фиг. 8 изображен разрез Г-Г на фиг. 7 системы вентиляции теплицы с модульными форточками.

На фиг. 9 изображен узел Д на фиг. 8, показывающий соединение винта предлагаемого устройства со связями, приводящими в действие форточки модульного типа.

Система зашторивания и система вентиляции содержит редукторы 1, включающие в себя ведущие шестерни 2 и ведомые шестерни 3, выполненные с винтовым зацеплением. Ведущая шестерня 2 застопорена на валу 4 (например винтом 5), связывающим редукторы 1 с приводом 6. Шестерня 3 по внутреннему диаметру через резьбу контактирует с винтом 7 и застопорена в корпусе 8 от осевого перемещения втулками 9. Винт 7 закреплен без возможности вращения на форточках 10 в системах вентиляции с ленточными форточками, или на штангах 11 с закрепленными на них с помощью хомута 12 балками 13 со шторами 14 в системе зашторивания, или на штангах 15 с закрепленными на них с помощью хомутов 16 тягах 17, приводящих в действие форточки 18 модульного типа системы вентиляции.

Принцип действия устройства для системы зашторивания и вентиляции теплицы следующий.

При включении приводов 6 вращение передается через валы 4 на ведущие шестерни 2 и через винтовое зацепление на ведомые шестерни 3. Ведомые шестерни 3, застопоренные от продольного перемещения в корпусе 8 втулками 9, обеспечивают возвратно-поступательное перемещение винту 7 (лишенному возможности вращения вокруг собственной оси) за счет вворачивания или выкручивания его в резьбе ведомой шестерни 3.

Винт 7, связанный с форточкой 10 ленточного типа или посредством штанг 15 и тяг 17 с модульной форточкой 18 в системах вентиляции, при своем движении открывает или закрывает форточки теплицы.

Винт 7, связанный с балкой 13 с закрепленной на ней шторой 14 в системе зашторивания, при своем движении растягивает и складывает штору теплицы.

Литература
1. Патент ГДР N 213117, кл. A 01 G 9/24.

2. Патент Голландии N 8602256, кл. A 01 G 9/22.

3. Патент Голландии N 8700195, кл. A 01 G 9/22.

Устройство может быть использовано как в промышленных, так и в индивидуальных теплицах. Комбинация механизмов винтовой передачи и винт - гайка передает движение форточке в системе вентиляции или балке шторы в системе зашторивания. Связь механизмов осуществлена в виде внутренней резьбы ведомой шестерни винтовой передачи с наружной резьбой винта пары винт - гайка. За счет крепления ведомой шестерни без возможности продольного перемещения происходит уменьшение крутящего момента на ведущем валу по сравнению, например, с реечной передачей при одинаковом усилии сопротивления на конечном элементе. Возникающее самоторможение конечного звена системы позволяет вводить ручной или комбинированный привод систем вентиляции и зашторивания. 9 ил.

Устройство для систем зашторивания и вентиляции теплицы, включающее в себя редукторы, ведущие шестерни которых связаны с приводом через валы, а ведомые - с исполнительным устройством, например форточкой в системе вентиляции или с балкой, на которой закреплена штора, в системе зашторивания, отличающееся тем, что шестерни редукторов выполнены с винтовым зацеплением, а ведомые шестерни, зафиксированные от осевого перемещения в корпусе редуктора, через резьбу по внутреннему диаметру связаны с винтом, закрепленным без возможности вращения вокруг собственной оси на исполнительном устройстве, например форточке в системе вентиляции или балке с шторой в системе зашторивания.