УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ УГЛА ПОВОРОТА СТВОРКИ СО СБОРНЫМ 0-ОБРАЗНЫМ ПОЛЗУНКОМ И ХРАПОВЫМ МЕХАНИЗМОМ Российский патент 2017 года по МПК E05C17/02 

Изобретение относится к засовам и прочим запирающим устройствам для створок, преимущественно для дверей или окон зданий, в частности к устройствам для ограничения открывания дверей и створок и для фиксации их в открытом положении с помощью расположенных на раме и створке подвижных элементов, сцепляемых и расцепляемых для обеспечения дальнейшего открывания только в том случае, если створка закрыта.

В данном описании применяются термины в следующем понимании в соответствии с источником информации [1]:

«створка» - общий термин для поворотных, скользящих или иным образом движущихся дверей или окон. Этот термин также охватывает другие подвижные конструкции, такие, как выдвижные ящики, крышки ящиков, автомобильных багажников, кожухи или капоты, к которым могут быть смонтированы управляющие крепежные, защелкивающие или запорные устройства, отнесенные к данному классу;

«рама» - элемент, к которому крепится створка. Этот термин не включает каркас, образующий часть створки, например переплет окна, но в некоторых случаях сама рама может являться створкой;

«засов» - скользящий, поворотный или иным образом движущийся элемент, который обычно расположен на двери, чтобы удержать ее закрытой путем сцепления с держателем на раме. Приводится в действие вручную, с помощью ключа или иного устройства;

«накладка» - элемент в виде щеколды, крюка и т.п., шарнирно укрепленный на раме или створке, служащий для запирания створки, например с помощью висячего замка.

Термин «коробка» понимается в соответствии с источником информации [2]:

«коробка» - сборочная единица оконного или дверного блока рамочной конструкции, предназначенная для навески створок или полотен, неподвижно закрепляемая к стенкам оконного или дверного проема.

Термин «корпус» понимается в соответствии с источником информации [3]:

«корпус» - основная деталь изделия, внутри которой помещаются детали его механизма (пояснение автора данного описания изобретения: под корпусом в данном описании понимается как направляющий корпус для размещения в нем засова с зацепкой, так и накладка с пазом, в котором, то есть внутри накладки, размещены детали реечного храпового механизма в виде подпружиненной собачки и ползуна, закрываемые 0-образным ползунком при сборке устройства).

Следующие термины понимаются в соответствии с источником информации [4]:

«внахлест» - нареч. Накладывая край или конец чего-либо обычно на край или конец другого;

«зацепка» - приспособление, которым захватывают, зацепляют что-либо, или предмет, за который можно зацепиться;

«косяк» - каждая из боковых частей дверной или оконной рамы;

«отжатие» - действие по значению глагола «отжать»;

«отжать» - нажимая, наступая, заставить отойти, отступить; оттеснить;

«пластинка» - уменьшительно к Пластина; плоский тонкий кусок металла, стекла и т.п.;

«ползун» - 3. Тех. Деталь механизма, скользящая взад и вперед по какой-л поверхности в прямолинейном направлении;

«ползунок» - 3. Тех. То же, что ползун (в 3 знач.);

«полоска» - уменьшительное к «полоса»;

«полоса» - продолговатый, удлиненный кусок чего-либо (ткани, металла и т.п.);

«проушина» - Отверстие, в которое вставляют, просовывают, продевают что-л. (Примеры: Проушина топора. Проушина котла). Часть деталей машин, снабженная отверстием для соединения с другими деталями.

«рама» - четырехугольное или иной формы скрепление из брусьев, планок, для вставки, обрамления чего-либо.

Термины «коробка» и «рама» в данном описании изобретения понимаются как синонимы.

Следующие термины понимается в соответствии с источником информации [5]:

«выступ» - выступающая часть чего-нибудь;

«паз» - узкая щель или выемка, в которую вставляют выступ другого предмета при скреплении;

«пластина» - плоская полоса из твердого материала;

«прорезь» - сквозное прорезанное отверстие;

«сборный» - 3. Составленный из отдельных готовых элементов, деталей; основанный на применении таких деталей;

«скважина» - узкое отверстие, щель; замочная скважина (отверстие для ключа).

Следующие термины понимаются в соответствии с источником информации [6]:

«храповой механизм» - устройство, в котором относительное движение звеньев возможно только в одном направлении, а в другом направлении звенья взаимодействуют благодаря давлению их элементов и не могут перемещаться относительно друг друга;

«реечный храповой механизм» - храповой механизм, в котором имеется рейка с зубьями и собачка (возможно, подпружиненная).

В данном описании изобретения понятие «зубчатое углубление» в рейке реечного храпового механизма следует понимать как углубление для размещения зуба собачки с обеспечением движения рейки только в одном направлении.

В данном описании изобретения понятие «зуб собачки» следует понимать как свободный (не закрепленный на других конструктивных элементах) конец собачки, выполненный с возможностью размещения в зубчатом углублении.

В данном описании и формуле изобретения понятие «зубчатая рейка» следует понимать как рейка с одним, как минимум, зубчатым углублением.

В данном описании понятие «шаг зубчатых углублений» следует понимать как расстояние, через которое повторяются зубчатые углубления одинакового профиля.

В данном описании изобретения понятие «отжимная ручка» следует понимать как «ручка или какой-нибудь выступающий элемент для отжатия, жестко соединенный или выполненный заодно с отжимаемым элементом».

В данном описании и формуле изобретения понятие «0-образный ползунок» следует понимать как «ползунок 0-образного вида в поперечном сечении, так как в поперечном сечении имеет форму, напоминающую вытянутую цифру О».

В данном описании и формуле изобретения понятие «левая стенка 0-образного ползунка» следует понимать как «стенка 0-образного ползунка, размещенная на стороне накладки, обращенной к направляющему корпусу, то есть направленной в сторону направляющего корпуса, в котором размещен засов с зацепкой на конце».

В данном описании и формуле изобретения понятие «правая стенка 0-образного ползунка» следует понимать как «стенка 0-образного ползунка, размещенная на стороне накладки, противоположной направляющему корпусу, то есть направленной в сторону от направляющего корпуса, в котором размещен засов с зацепкой на конце».

Известно устройство для ограничения угла поворота створки, получившее название «цепочка дверная». Цепочка дверная содержит цепочку, которая одним концом (последним звеном) присоединена к опорной пластине с отверстиями под крепежные элементы (шурупы или винты) для закрепления цепочки на косяке, а на другом конце цепочки закреплена зацепка с шаровидным или грибовидным утолщением на конце. Устройство содержит также запорную пластину с пазом, имеющим расширение у одного конца, и отверстиями под крепежные элементы (шурупы или винты) для жесткого закрепления запорной пластины на створке расширением паза в противоположном от края створки направлении. Расширение в пазе служит для введения шаровидного или грибовидного утолщения зацепки в зацепление с краями паза с целью обеспечения ограниченного угла поворота створки и выведения шаровидного или грибовидного утолщения зацепки из зацепления с краями паза для обеспечения открывания створки полностью [7], [8].

Это известное устройство обладает следующими тремя техническими недостатками. Во-первых, оно может быть использовано только для створок, открывающихся внутрь помещения, так как запорную пластину невозможно закрепить на косяке из-за достаточно большой ее длины по причине большой длины выполненного в ней паза, а косяк как деревянный, так и, тем более, металлический имеет значительно меньшую поперечную толщину. Во-вторых, цепочку можно перекусить кусачками, так как звенья цепочки, как и остальные детали устройства, на практике изготавливают из отожженной пластичной стали и после изготовления устройства не подвергают закалке. В-третьих, при достаточно мощном рывке какое-нибудь звено цепи (слабейшее) может разорваться из-за небольшого поперечного сечения и внутренних дефектов (микротрещин или микрораковин) в металле. Первый технический недостаток приводит к уменьшению области использования устройства, а второй и третий - к снижению безопасности эксплуатации.

Известно устройство для фиксации приоткрытой двери или окна, которое содержит основание, запорный элемент, запорную планку и соединительный элемент, и характеризуется тем, что соединительный элемент выполнен из гибкого материала и неразъемно соединен с основанием и запорной планкой посредством конусного фиксирующего винта. В качестве соединительного элемента может быть использован металлический и не металлический канат (трос). Запорная планка имеет фигурное отверстие, соответствующее по форме Т-образному ригелю, фиксирующие углубления для дополнительной (второй степени) фиксации Т-образного ригеля в запертом положении, и толкатель с пружиной [9].

К техническому недостатку данного устройства относится то, что злоумышленник может легко вывести Т-образный ригель из зацепления с запорной планкой, просунув руку в дверной проем и повернув на 90 градусов Т-образный ригель, предварительно нажав на него против действия подпружиненного толкателя, что резко снижает безопасность эксплуатации этого устройства, так как злоумышленнику не смогут противостоять дети, женщины и пожилые люди. Для устранения этого технического недостатка максимальный просвет (проем) приоткрытой двери должен быть достаточно узким, чтобы не пролезла ладонь, например не более 4 см. Но при таком узком просвета (проеме) приоткрытой двери создается не только малый обзор, но и неудобство общения с посетителем (посетителями) и получения от них (например почтальонов или курьеров) доставленных малогабаритных предметов или бандеролей.

Известно устройство для ограничения угла поворота створки, получившее название «цепочка петельная», содержащая накладку с шарнирным креплением, выполненную в виде вытянутой петли с пазом, имеющим расширение у конца, обращенного к шарнирному креплению (по сути это запорная пластина, выполняющая те же функции, что и в выше описанном устройстве «цепочка дверная», но закрепленная не жестко, а шарнирно, то есть с возможностью поворота). Накладка с возможностью поворота (благодаря шарнирному креплению) крепится на косяке. Устройство содержит также зацепку с шаровидным или грибовидным утолщением, которая жестко крепится на створке, открывающейся внутрь, с возможностью зацепления за нее накладки путем надевания накладки расширенным концом паза на шаровидное или грибовидное утолщение зацепа при полностью закрытой створке. При последующем открывании створки внутрь зацепка перемещается в паз накладки и шаровидным или грибовидным утолщением вступает в зацепление с краями паза, благодаря чему обеспечивается ограниченный угол поворота створки (по сути зацепка здесь выполняет те же функции, что и зацепка в устройстве «цепочка дверная», только закреплена неподвижно) [10].

К техническому недостатку данного устройства следует отнести то, что зацепка выступает шаровидным или грибовидным утолщением за край поверхности, на которой он жестко закреплен. Это приводит к тому, что изготовители и поставщики рекомендуют устанавливать это устройство только на створках, открывающихся внутрь, так как при установке на створки, открывающиеся наружу, зацепка с шаровидным или грибовидным утолщением необходимо жестко закрепить на косяке. При этом зацепка вместе с шаровидным или грибовидным утолщением будет постоянно выступать за внутренний край косяка, что не только имеет неэстетичный вид, но и уменьшает ширину прохода дверной коробки, а также создает опасность зацепления за него проходящих мимо людей. Таким образом, к недостаткам данного устройства относятся невысокая область применения (только для створок, открывающихся внутрь), а также неэстетичный вид и повышенная опасность эксплуатации при установке на створки, открывающиеся не только наружу, но и внутрь.

Кроме вышеуказанных к недостатку всех указанных известных устройств [7], [8], [9], [10] относится то, что в приоткрытом положении злоумышленник может прикрыть и затем резко дернуть створку (дверь) в обратную сторону до упора. При этом створка (дверь) резко затормаживается, возникает очень большое ускорение торможения створки (двери), в результате чего возникает огромная сила торможения створки (двери), пропорциональная массе створки (двери) и ускорению торможения створки (двери). Возникающая огромная сила торможения может либо разорвать гибкие элементы указанных устройств (цепочку, тросик), либо сорвать крепление указанных устройств к косяку дверной (оконной) коробки или к створке (двери).

Известно устройство для ограничения угла поворота створки (вариант 3), принятое за прототип, содержащее выполненную с возможностью шарнирного крепления накладку с продольным пазом, имеющим расширенный конец, обращенный к шарнирному креплению, и зацепку, выполненную подвижной с возможностью продольного перемещения и прохождения сквозь расширенный конец паза с последующим зацеплением, как минимум, за один край продольного паза по всей его длине при открывании створки, при этом на накладку с возможностью перемещения вдоль нее надет 0-образный ползунок, причем в обеих стенках 0-образного ползунка выполнено по отверстию с возможностью прохождения зацепки сквозь эти отверстия и сквозь расширенный конец продольного паза при его размещении между этими отверстиями [11].

К недостатку данного устройства, так же как к недостатку всех вышеуказанных известных устройств [7]-[10], относится то, что в приоткрытом положении злоумышленник может прикрыть и затем резко дернуть (толкнуть) створку с большим ускорением в обратную сторону, разгоняя ее до большой скорости до столкновения с упором. В этот момент происходит удар в прототипе планки с пазом о засов с зацепкой, вслед за чем створка резко замедляется, в результате чего возникает очень большое ускорение замедления створки, следствием чего является огромная сила инерции, резко замедляющая движение створки до почти мгновенной ее остановки. Возникающая в результате удара огромная сила инерции створки может разрушить, например, крепление устройства-прототипа к косяку дверной коробки или к створке. А так как злоумышленник может совершить подряд несколько подобных действий с ударными нагрузками, то это еще в большей степени может привести к разрушению наиболее слабых (например, с наименьшим поперечным сечением) элементов ограничителя угла поворота створки в прототипе и устройствах [7]-[10].

Приведем следующее определение удара: «Взаимодействие тел, при котором за очень малый промежуток времени скачкообразно возникают конечные изменения скорости этих тел, называют ударом» [12], стр. 473.

Произведем упрощенную оценку влияния удара на величину возникающих напряжений в конструктивных элементах, например в планке с продольным пазом и крепеже (болтах).

Движение створки при ее рывке злоумышленником после предварительно ее полного прикрытия распадается на 2 цикла:

- разгон створки до столкновения ограничителя угла поворота створки с упором;

- замедление створки до полной ее остановки после столкновения ограничителя угла поворота створки с упором.

В прототипе для створки, открывающейся наружу, упором служит засов с зацепкой, закрепленный на косяке дверной коробки, а сталкивается с ним (ударяется о него) при резком разгоне створки шарнирно закрепленная на створке накладка дальним от шарнирного крепления концом продольного паза. А для створки, открывающейся внутрь, упором служит накладка, шарнирно закрепленная на косяке дверной коробки, а сталкивается с ним засов с зацепкой, закрепленный на створке. При этом происходит продольный удар накладки с продольным пазом о неподвижный засов с зацепкой для створки, открывающейся наружу, или засова с зацепкой о неподвижную накладку с продольным пазом для створки, открывающейся внутрь. Скорость створки за чрезвычайно короткий промежуток времени удара, не превосходящий десятых долей секунды, падает до нуля, вследствие чего возникает огромное замедление, связанное с возникновением очень большой силы инерции, определяющей силу и действие удара на конструктивные элементы прототипа, из которых наиболее критичными к действию ударных нагрузок являются элементы соединения (шарнирное соединение накладки и крепежные элементы, которыми крепится прототип к створке и к косяку дверной коробки.

Известно, что «Однако теоретически трудно установить закон изменения скорости, а следовательно, и силу инерции. Здесь применяется другой путь, основанный на приближенном использовании закона сохранения энергии и на следующих допущениях» [12], стр. 250:

1) напряжения при ударе не превосходят предела пропорциональности, так что закон Гука при ударе сохраняет свою силу;

2) тела после удара не отделяются друг от друга;

3) масса ударяемого тела считается малой по сравнению с массой ударяющего тела, поэтому в расчет не принимается;

4) потерей части энергии, перешедшей в теплоту и в энергию колебательного движения соударяющихся тел, пренебрегаем.

Известно, что «…все факторы в рассматриваемой системе при ударе возрастают в одно и то же число раз по сравнению со статическим загружением. Это число и есть динамический коэффициент…, подлежащий определению.» [13], стр. 475.

«Таким образом, для определения наибольших напряжений и перемещений при ударе напряжения и перемещения, найденные в результате расчета системы на силу Р, действующую статически, следует умножить на динамический коэффициент k_д…». Например, динамическое напряжение σ_д в ударяемом теле при ударе равно [14], стр. 532, формула 14.14:

где σ_д - динамическое напряжение при ударе;

σ_ст - напряжение при статической нагрузке;

k_д - динамический коэффициент,

x - знак умножения.

В дальнейшем изложении примем в качестве примера, что в прототипе створка открывается внутрь помещения, засов с зацепкой закреплен на створке с возможностью продольного перемещения, а накладка с продольным пазом шарнирно закреплена на косяке дверной коробки.

«При ударе горизонтально движущимся телом (в прототипе - это горизонтально движущаяся створка, открывающаяся внутрь, и засов с зацепкой), когда массой ударяемого тела (в прототипе - это накладка с продольным пазом, шарнирно закрепленная на косяке) можно пренебречь, для динамического коэффициента k_д известна следующая формула» [14], стр. 540, формула 33.14:

где Vc - скорость горизонтально движущегося, то есть ударяющего тела (в прототипе - это створка открывающаяся внутрь, на которой закреплен засов с зацепкой) в момент, предшествующий соприкосновению с ударяемым телом (в прототипе - это шарнирно закрепленная на косяке дверной коробки накладка с продольным пазом);

g - ускорение свободного падения;

Δст - абсолютное продольное удлинение ударяемого тела (в прототипе это накладка с продольным пазом и крепежные элементы, соединяющие накладку с косяком);

/ - знак деления;

x - знак умножения.

Будем считать, что при резком рывке злоумышленником створка движется равноускоренно под действием силы, приложенной злоумышленником. Тогда скорость створки Vc можно определить в соответствии с известным выражением, [15] стр. 58, формула 22.5:

где Vc - скорость створки при рывке злоумышленником в момент, предшествующий удару;

А - ускорение створки;

Lp - длина разгона створки, равная длине продольного паза за вычетом толщины (диаметра) зацепки.

Из (1)-(3) получаем:

Из (4) следует, что при прочих равных условиях для уменьшения динамического напряжения при ударе необходимо уменьшать длину разгона Lp створки перед ударом.

Задачей изобретения является создание нового, патентоспособного устройства для ограничения угла поворота створки, не обладающего вышеуказанными недостатками прототипа и аналогов и, соответственно, обеспечивающего достижение следующих технических результатов, а именно:

- повышение надежности и безопасности эксплуатации устройства для ограничения угла поворота створки путем уменьшения длины разгона створки при ее рывке злоумышленником;

- уменьшение материалоемкости устройства для ограничения угла поворота створки;

- расширение технологических возможностей и повышение технологичности изготовления 0-образного ползунка путем выполнения его сборным;

- увеличение срока службы устройства для ограничения угла поворота створки обеспечением его ремонтопригодности в условиях эксплуатации через создание возможности разборки и сборки 0-образного ползунка.

Еще одной задачей изобретения является расширение арсенала технических средств аналогичного назначения.

Поставленные задачи изобретения решаются и технические результаты достигаются тем, что в устройстве для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом, содержащем выполненную с возможностью шарнирного крепления накладку с продольным пазом, имеющим расширенный конец, обращенный к шарнирному креплению, и зацепку, выполненную подвижной с возможностью продольного перемещения и прохождения сквозь расширенный конец паза с последующим зацеплением, как минимум, за один край продольного паза по всей его длине при открывании створки, а также 0-образный ползунок, надетый на накладку с возможностью перемещения вдоль нее, причем дополнительно к этому (в отличие от прототипа) на накладке выполнен реечный храповой механизм, содержащий зубчатую рейку, как минимум, с одним зубчатым углублением в одном из продольных краев паза и снабженную отжимной ручкой собачку, расположенную внутри 0-образного ползунка и соединенную с ним с возможностью отжатия из зубчатого углубления и перемещения в пазу, при этом 0-образный ползунок выполнен сборным, снабжен, как минимум, одной проушиной с возможностью прохождения сквозь нее зацепки и в нем выполнено вспомогательное отверстие, через которое выведена отжимная ручка.

Для повышения удобства и надежности эксплуатации (а также для обеспечения технологичности изготовления устройства) 0-образный ползунок выполнен сборным из двух жестко соединенных деталей, одной из которых является корпус, а другой - крышка, внутри сборного 0-образного ползунка размещен и жестко присоединен к корпусу и крышке с возможностью перемещения в пазу ползун с вырезом, в котором размещена собачка, установленная с возможностью поворота на оси, закрепленной своими концами на корпусе и крышке, при этом отжимная ручка выведена наружу через вспомогательное отверстие в корпусе, пружина для собачки выполнена из упругой полоски, согнутой под углом, и размещена в вырезе ползуна, зубчатая рейка содержит несколько зубчатых углублений, проушиной снабжена или крышка, или корпус, или крышка и корпус, зацепка выполнена на конце засова, на котором жестко закреплена ручка, засов с возможностью продольного перемещения размещен в направляющем корпусе, в котором выполнена продольная скважина с возможностью перемещения вдоль нее ручки засова, накладка выполнена в виде пластины, а шарнирное крепление в виде дверной или оконной петли, причем зацепка выполнена с возможностью зацепления за оба края паза.

Необходимо отметить, что понятия «корпус» и «крышка» для обозначения деталей, из которых может быть выполнен сборный 0-образный ползунок, применены в данном описании изобретения исключительно для различения этих двух деталей друг от друга. Но при этом понятие «корпус» применено для детали более сложной формы, а понятие «крышка» для детали более простой формы, которая может быть выполнена в виде прямоугольной пластинки.

Новые признаки изобретения в совокупности с известными признаками образуют неразрывную совокупность, которая позволяет решить задачи изобретения и достичь вышеуказанные технические результаты.

Действительно, повышение надежности и безопасности эксплуатации устройства для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом путем уменьшения длины рывка створки злоумышленником обеспечивается тем, что дополнительно к известным признакам из прототипа на накладке выполнен реечный храповой механизм, содержащий зубчатую рейку, как минимум, с одним зубчатым углублением в одном из продольных краев паза и снабженную отжимной ручкой собачку, расположенную внутри 0-образного ползунка и соединенную с ним с возможностью отжатия из зубчатого углубления и перемещения в пазу, при этом 0-образный ползунок выполнен сборным, снабжен, как минимум, одной проушиной с возможностью прохождения сквозь нее зацепки и в нем выполнено вспомогательное отверстие, через которое выведена отжимная ручка.

Если собачка не подпружинена (отсутствует пружина, поджимающая собачку к зубчатой рейке), то перед тем, как приоткрыть створку, собачку выводят из зацепления с зубчатым углублением, нажимая отжимную ручку в сторону, противоположную зубчатым углублениям, если такое зацепление имеет место, и затем приоткрывают створку либо на всю длину продольного паза, либо на его часть, для чего в требуемом положении створки нажимают на отжимную ручку в сторону зубчатых углублений, вводя собачку в зацепление с одним из зубчатых углублений. В этом случае для предотвращения возможного со стороны злоумышленника выполнения ударного действия створкой путем ее резкого захлопывания и открытия необходимо во время общения с потенциальным злоумышленником постоянно поджимать собачку через отжимную ручку в сторону зубчатых углублений. Для повышения удобства эксплуатации собачка может быть подпружинена в направлении к зубчатой рейке.

Благодаря этим и известным признакам длина разгона створки при ее рывке злоумышленником ограничена длиной шага зубчатых углублений в зубчатой рейке. При наличии одного зубчатого углубления, выполненного в зубчатой рейке посередине длины разгона Lp, определение которой дано выше в формуле (3), шаг зубчатых углублений будет равен Lp/2. Собачка, в случае выполнения зубчатых углублений в нижнем продольном крае паза, будет попадать в зубчатое углубление под действием силы своей тяжести или, в случае выполнения зубчатых углублений в верхнем продольном крае паза, под действием усилия, приложенного к отжимной ручке лицом, открывающим створку. В случае выполнения зубчатых углублений в нижнем продольном крае паза для повышения надежности работы реечного храпового механизма к отжимной ручке может быть приложено усилие лицом, открывающим створку, в сторону зубчатого углубления для попадания в него собачки. Пусть, например, в храповом механизме шаг зубчатых углублений Lз зубчатой рейки равен:

Предположим, что длина разгона Lp створки при ее рывке злоумышленником в прототипе равна:

Из (5) и (6) получаем:

Из (7) следует, что длина разгона створки без реечного храпового механизма (в прототипе) в 50 раз больше длины разгона створки с реечным храповым механизмом, в связи с чем при рывке злоумышленником створка в прототипе разгонится до гораздо большей скорости, что согласно (4) приведет к гораздо более сильному удару, то есть более высокому значению динамических напряжений в конструктивных элементах прототипа, которые могут вывести из строя или разрушить некоторые конструктивные элементы прототипа, например ось шарнирного крепления накладки и крепежные элементы, которые с учетом ударных нагрузок необходимо выполнять увеличенного поперечного сечения, что потребует увеличения габаритных размеров этих и сопрягаемых с ними деталей, следствием чего станет увеличение металлоемкости прототипа по сравнению с предлагаемым устройством для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом.

Таким образом, новые признаки в совокупности с известными признаками позволяют значительно уменьшить динамические напряжения в устройстве для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом, что позволяет повысить надежность его эксплуатации и при рациональном проектировании уменьшить металлоемкость той части его конструкции, которая не содержит реечный храповой механизм и аналогична прототипу.

Выполнение 0-образного ползунка сборным, например, из двух деталей простой формы, жестко соединенных друг с другом или заклепками, или точечной сваркой, или винтами (для обеспечения возможности разборки 0-образного ползунка с последующей сборкой) позволяет расширить технологические возможности за счет применения высокопроизводительных операций штамповки, например, из стальных лент или листов простых по форме деталей для изготовления и последующей сборки, а при необходимости и разборки 0-образного ползунка с целью ремонта и выполнения профилактических работ при эксплуатации устройства для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом. Это обеспечивает возможность при ремонте заменять вышедшие из строя детали реечного храпового механизма, например пружину или собачку, на новые, что позволяет продлить срок эксплуатации устройства. Кроме того, возможность сборки 0-образного ползунка позволяет выполнить собачку заодно с отжимной ручкой, что снижает количество технологических операций при изготовлении собачки с отжимной ручкой и повышает технологичность изготовления устройства для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом.

Устройство для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом, являясь новым, расширяет арсенал технических средств аналогичного назначения, что дополнительно является одной из задач изобретения.

Таким образом, все указанные задачи изобретения решены, а технические результаты достигаются совокупностью известных (ограничительных) и новых признаков.

Следует отметить, что все основные задачи изобретения решены, а технические результаты достигаются при использовании всех признаков независимого пункта формулы изобретения.

Предпочтительная форма выполнения некоторых признаков изобретения указана в зависимом пункте формулы изобретения.

Не ограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения для пояснения формулы изобретения описан со ссылкой на чертежи в качестве примера, при этом пропорции некоторых мелких элементов не соблюдены для их более четкого изображения.

На фиг. 1 изображено в аксонометрии устройство для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом в исходном состоянии, в котором накладка соприкасается со створкой, открывающейся наружу.

На фиг. 2 изображено то же, что на фиг. 1, но с выдвинутой наружу (за край косяка) зацепкой засова.

На фиг. 3 изображено то же, что на фиг. 2, но в приоткрытом наружу положении створки на длину паза в накладке, при котором предотвращается несанкционированный проход в помещение.

На фиг. 4 изображена прямоугольная проекция вида слева (по отношению к створке, если к ней стоять лицом) при положении накладки, повернутой до соприкосновения с косяком.

На фиг. 5 изображен вид А на фиг. 4.

На фиг. 6 изображен вид Б на фиг. 4.

На фиг. 7 изображено сечение по В-В на фиг. 4 с контуром (находящимся за плоскостью сечения) расширенного конца паза и проушины крышки сборного 0-образного ползунка.

На фиг. 8 изображен вид Г на фиг. 5.

На фиг. 9 изображен выносной элемент Д на фиг. 8.

На фиг. 10 так же, как на фиг. 6, изображен вид сверху (вид Б) на фиг. 4, но с выдвинутой наружу зацепкой засова сквозь расширенный конец паза накладки и проушину крышки сборного 0-образного ползунка.

На фиг. 11 изображено сечение по Е-Е на фиг. 10.

На фиг. 12 изображен вид Ж на фиг. 10, где показан реечный храповой механизм с ползуном и подпружиненной собачкой, а также показана зацепка в просвете проушины крышки сборного 0-образного ползунка.

На фиг. 13 изображен разрез по И-И на фиг. 12.

На фиг. 14 так же, как на фиг. 10 и фиг. 6 изображен вид сверху (вид Б на фиг. 4), но в приоткрытом положении створки с надежно зафиксированной накладкой при помощи зацепки.

На фиг. 15 изображено сечение по К-К на фиг. 14.

На фиг. 16 изображено сечение, аналогичное сечению по В-В на фиг. 4, но для варианта с проушиной корпуса сборного 0-образного ползунка, на котором показаны контуры (находящимся за плоскостью сечения) проушины корпуса сборного 0-образного ползунка и расширенного конца паза.

На фиг. 17 изображен вид, аналогичный виду на фиг. 14 (вид Б на фиг. 4), но для варианта с проушиной корпуса сборного 0-образного ползунка, где показана створка в приоткрытом положении с надежно зафиксированной накладкой при помощи зацепки.

На фиг. 18 изображено сечение по К-К на фиг. 17 для варианта с проушиной корпуса сборного 0-образного ползунка.

На фиг. 19 изображено сечение, аналогичное сечению по В-В на фиг. 4, но для варианта с проушиной корпуса и проушиной крышки сборного 0-образного ползунка, где показаны контуры (находящимся за плоскостью сечения) проушины корпуса сборного 0-образного ползунка, расширенного конца паза и проушины крышки сборного 0-образного ползунка.

На фиг. 20 изображен вид, аналогичный виду на фиг. 14 (вид Б на фиг. 4), но для варианта с проушиной корпуса и проушиной крышки сборного 0-образного ползунка, где показана створка в приоткрытом положении с надежно зафиксированной накладкой при помощи зацепки.

На фиг. 21 изображено сечение по К-К на фиг. 20 для варианта с проушиной корпуса и проушиной крышки сборного 0-образного ползунка.

Устройство для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом содержит накладку 1 с шарнирным креплением 2 и пазом 3 одинаковой ширины, заканчивающимся расширенным концом 4, обращенным к шарнирному креплению 2, которое выполнено с возможностью поворота накладки 1 в виде дверной петли и жестко закреплено при помощи крепежа 5 на створке 6, открывающейся наружу. Устройство содержит также засов 7, размещенный в направляющем корпусе 8 с возможностью продольного перемещения. В направляющем корпусе 8 выполнена продольная скважина 9 с возможностью перемещения вдоль нее ручки 10, жестко закрепленной на засове 7, на одном конце которого выполнена зацепка 11 с возможностью прохождения сквозь расширенный конец 4 паза 3 и зацепления за оба продольных края паза 3 при помощи выступов 12 и 13. Направляющий корпус 8 при помощи крепежных элементов 14 жестко закреплен на косяке 15 с возможностью прохождения зацепки 11 сквозь расширенный конец 4 паза 3. На накладке 1 размещен реечный храповой механизм, содержащий зубчатые углубления 16, выполненные в верхнем продольном крае паза 3, и собачку 17, с которой выполнена заодно или к которой жестко присоединена отжимная ручка 18 (например, по тугой посадке цилиндрического конца отжимной ручки 18 в цилиндрическое отверстие, выполненное для этого в собачке 17 или по резьбовой посадке резьбового конца отжимной ручки 18 в резьбовое отверстие, выполненное для этого в собачке 17, на фиг. не показано). Собачка 17 подпружинена пружиной 19, выполненной из упругой, например, стальной полоски, согнутой под углом. Собачка 17 и пружина 19 размещены в вырезе, выполненном в средней части ползуна 20, который размещен с возможностью продольного перемещения в пазу 3 и 0-образного ползунка, выполненного сборным из двух деталей, одной из которых является корпус 21, а другой - крышка 22, которая выполнена в виде пластинки. Корпус 21 и крышка 22 жестко соединены друг с другом, например, при помощи соединительных заклепок 23. Ползун 20 при помощи крепежа, например силовых заклепок 24 (здесь применен термин «силовая заклепка» для того, чтобы отличить эту деталь от детали с названием «соединительная заклепка», примененной выше), жестко присоединен к корпусу 21 и крышке 22 сборного 0-образного ползунка 21-22 (далее так будем обозначать сборный 0-образный ползунок, то есть по номерам корпуса 21 и крышки 22, из которых он выполнен), надетого на накладку 1 с возможностью перемещения вдоль нее. На корпусе 21 и крышке 22 жестко закреплены (например, путем тугой посадки в предварительно просверленные отверстия) концы оси 25, на которой с возможностью поворота размещена подпружиненная собачка 17 внутри сборного 0-образного ползунка 21 -22 и паза 3. В корпусе 21 сборного 0-образного ползунка 21-22 выполнено вспомогательное отверстие 26, через которое отжимная ручка 18 собачки 17 выведена наружу, причем вспомогательное отверстие 26 выполнено с возможностью обеспечения перемещения отжимной ручки 18 при отжатии собачки 17 из зубчатого углубления 16. Крышка 22 сборного 0-образного ползунка 21-22 снабжена проушиной 27 с возможностью прохождения сквозь нее зацепки 11 после прохождения расширенного конца 4 паза 3. Для варианта с проушиной корпуса сборного 0-образного ползунка (фиг. 16, фиг. 17, фиг. 18) корпус 21 сборного 0-образного ползунка 21-22 снабжен проушиной 28 с возможностью прохождения зацепки 11 сквозь нее и затем сквозь расширенный конец 4 паза 3. Для варианта с проушиной корпуса и проушиной крышки сборного 0-образного ползунка (фиг. 19, фиг. 20, фиг. 21) корпус 21 сборного 0-образного ползунка 21-22 снабжен проушиной 28, а крышка 22 сборного 0-образного ползунка 21-22 снабжена проушиной 27 с возможностью прохождения зацепки 11 последовательно сквозь проушину 28 корпуса 21, расширенный конец 4 паза 3 и затем сквозь проушину 27 крышки 22.

Устройство для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом при применении на створке, открывающейся наружу, используют следующим образом.

Накладку 1 с шарнирным креплением 2 при помощи крепежа 5 (винты или шурупы) жестко закрепляют на створке 6. На косяке 15 при помощи крепежных элементов 14 жестко закрепляют направляющий корпус 8 засова 7 с ручкой 10 и зацепкой 11 с возможностью прохождения последней сквозь расширенный конец 4 паза 3 в накладке 1 после поворота накладки 1 вокруг шарнирного крепления 2 до соприкосновения с косяком 15 или торцом направляющего корпуса 8 (фиг. 1, фиг. 2). При возникновении необходимости открыть створку 6 с обеспечением ограниченного угла ее поворота накладку 1 поворачивают вокруг шарнирного крепления 2 до соприкосновения с косяком 15 или торцом направляющего корпуса 8, при этом проушина 27 крышки 22 размещается (фиг. 4-8) напротив расширенного конца 4 паза 3 и зацепки 11 (на фиг. 16-18 для варианта с проушиной корпуса сборного 0-образного ползунка показано размещение проушины 28 корпуса 21 напротив расширенного конца 4 паза 3 и зацепки 11, а на фиг. 19-21 для варианта с проушиной корпуса и проушиной крышки сборного 0-образного ползунка показано размещение проушины 28 корпуса 21 и проушины 27 крышки 22 напротив расширенного конца 4 паза 3 и зацепки 11), для обеспечения чего конструктивный узел из сборного 0-образного ползунка 21-22, ползуна 20, надетой на ось 25 подпружиненной собачки 17 с отжимной ручкой 18, предварительно перемещают в соответствующее положение на накладке 1, используя отжимную ручку 18, причем для облегчения установки этого конструктивного узла в требуемое положение на накладке 1 вблизи шарнирного крепления 2 может быть выполнен выступ (на чертежах не показано), при соприкосновении с которым, например, крышки 22 сборного 0-образного ползунка 21-22 проушина 27 крышки 22 размещается напротив расширенного конца 4 паза 3 и зацепки 11 (при этом для варианта с проушиной корпуса сборного 0-образного ползунка проушина 28 корпуса 21 размещается напротив расширенного конца 4 паза 3 и зацепки 11, что показано на фиг. 16, а для варианта с проушиной корпуса и проушиной крышки сборного 0-образного ползунка проушина 28 корпуса 21 и проушина 27 крышки 22 размещаются напротив расширенного конца 4 паза 3 и зацепки 11, что показано на фиг. 19) при соприкосновении накладки 1 с косяком 15 или торцом направляющего корпуса 8. Затем засов 7 за ручку 10 перемещают вдоль направляющего корпуса 8 до выхода зацепки 11 наружу сквозь расширенный конец 4 паза 3 и сквозь (возможно частично) проушину 27 крышки 22 (при этом для варианта с проушиной корпуса сборного 0-образного ползунка зацепка 11 выходит наружу сквозь расширенный конец 4 паза 3 после прохождения сквозь проушину 28 корпуса 21, что показано на фиг. 17, а для варианта с проушиной корпуса и проушиной крышки сборного 0-образного ползунка зацепка 11 выходит наружу, возможно частично, сквозь проушину 27 крышки 22 после последовательного прохождения сквозь проушину 28 корпуса 21 и расширенный конец 4 паза 3, что показано на фиг. 20), при этом ручка 10 перемещается до конца вдоль продольной скважины 9 (фиг. 10, фиг. 11). После этого открывают имеющиеся на створке 6 запоры (замки и внутренний засов, на чертежах не показано), нажимают на отжимную ручку 18, выводя подпружиненную собачку 17 из зацепления с зубчатыми углублениями 16, и приоткрывают створку 6 либо на всю длину паза 3, либо на его часть, отпустив отжимную ручку 18 в желаемом положении створки 6 (фиг. 3, фиг. 14), при этом для варианта с проушиной 28 корпуса 21 сборного 0-образного ползунка 21-22 это показано на фиг. 17, а для варианта с проушиной 28 корпуса 21 и проушиной 27 крышки 22 сборного 0-образного ползунка 21-22 это показано на фиг. 20. В начале поворота створки 6 накладка 1 продольными краями паза 3 входит в зацепление с выступами 12 и 13 зацепки 11 (фиг. 15), благодаря чему накладка 1 оказывается надежно зафиксированной на засове 7 (для варианта с проушиной 28 корпуса 21 сборного 0-образного ползунка 21-22 это показано на фиг. 18, а для варианта с проушиной 28 корпуса 21 и проушиной 27 крышки 22 сборного 0-образного ползунка 21-22 это показано на фиг. 21), вследствие чего предотвращается возможность несанкционированного проникновения в помещение. В этом положении створки 6 крышка 22 через проушину 27 находится в зацеплении с зацепкой 11 (для варианта с проушиной корпуса сборного 0-образного ползунка корпус 21 через проушину 28 находится в зацеплении с засовом 7, что показано на фиг. 18, а для варианта с проушиной корпуса и проушиной крышки сборного 0-образного ползунка корпус 21 через проушину 28 находится в зацеплении с засовом 7 и крышка 22 через проушину 27 находится в зацеплении с зацепкой 11, что показано на фиг. 21), благодаря чему собачка 17 (подпружиненная или не подпружиненная) через крышку 22 (и корпус 21 для двух других вариантов, показанных на фиг. 16-21), сборный 0-образный ползунок 21-22 и ось 25 оказывается зафиксированной относительно засова 7, поэтому может совершать незначительные перемещения поперек засова 7, чрезвычайно малые по сравнению с длиной паза 3. При попытке злоумышленника совершить рывок створки 6 до упора после ее предварительного захлопывания створка 6 либо вообще не откроется благодаря попаданию зуба собачки 17 в зубчатое углубление 16, либо переместится на расстояние, которое меньше шага зубчатых углублений 16. А это не приведет к сильному удару, не выведет из строя устройство для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом, что позволит надежно предохранить от несанкционированного проникновения в помещение. Если собачка 17 не подпружинена (в соответствии с п. 1 формулы изобретения отсутствует пружина 19), то перед тем, как приоткрыть створку 6, собачку 17 выводят из зацепления с зубчатым углублением 16, нажимая отжимную ручку 18 вниз, если такое зацепление имеет место, и затем приоткрывают створку 6 либо на всю длину паза 3, либо на его часть, для чего в требуемом положении створки 6 нажимают снизу вверх на отжимную ручку 18, вводя собачку 17 в зацепление с одним из зубчатых углублений 16. В этом случае, то есть когда собачка 17 не подпружинена, для предотвращения возможного со стороны злоумышленника выполнения ударного действия створкой 6 путем ее резкого захлопывания и открытия необходимо во время общения с потенциальным злоумышленником постоянно поджимать снизу вверх отжимную ручку 18.

Для возврата накладки 1 в исходное состояние, при котором она прислонена к створке 6, а створка 6 может быть открыта полностью, необходимо выполнить вышеописанные действия в обратной последовательности с конструктивными элементами устройства для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом.

Использование устройства для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом для открывающейся внутрь створки осуществляют выполнением той же последовательности действий, что и для створки, открывающейся наружу, за тем отличием, что накладка 1 со сборным 0-образным ползунком 21-22 и реечным храповым механизмом через шарнирное крепление 2 при помощи крепежа 5 жестко крепится к косяку 15, а на створке 6 жестко крепится при помощи крепежных элементов 14 направляющий корпус 8, в котором размещен засов 7 с зацепкой 11.

Устройство для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом может быть широко использовано для дверей жилых помещений, открывающихся как наружу, так и внутрь, с целью предотвращения проникновения в помещения злоумышленников, выдающих себя за представителей правоохранительных органов, учреждений социального и медицинского обеспечения, почтовых отделений, компаний, управляющих домами, торговых организаций и так далее.

Устройство для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом может быть также широко применено для офисных дверей как наружных (входных), так и внутренних в случаях, когда по режимным правилам безопасности, например для кассовых помещений или оружейных комнат, требуется получить или выдать под роспись достаточно крупногабаритную корреспонденцию или предметы с исключением нахождения в помещении курьера, почтальона или сотрудника организации.

Источники информации:

1. Примечания к классу 05 в Международной патентной классификации 2013, Расширенный уровень в формате XML, сайт: http://www1.fips.ru/wps/portal/IPC/IPC2013_extended_XML/?xml=http://www1.fips.ru/IPC2013_extended_XML/AIpc-20130101_subclass-E_XML/Aipc20130101-class_E.xml.

2. ГОСТ 23166-99 БЛОКИ ОКОННЫЕ.

3. ГОСТ 27346-87 Изделия замочно-скобяные. Термины и определения.

4. Словарь русского языка: В 4-х т./ АН СССР, Ин-т рус. яз.; Под ред. А.П. Евгеньевой. - 3-е изд., стереотип. - М.: Русский язык, 1985-1988.

5. Ожегов С.И. Словарь русского языка: Ок. 57000 слов/Под. ред. докт. филол. наук, проф. Н.Ю. Шведовой. - 14-е изд., стереотип. - М.: Рус. яз., 1982. - 816 с.

6. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 560 с., ил.

7. ГОСТ 5091-78, Изделия скобяные вспомогательные для деревянных окон и дверей, типы. - М.: издательство стандартов. 1987.

8. Сайт: http://www.doorlock.ru/article/13.

9. Патент РФ на полезную модель №115392, Е05С 17/00, опубликовано 27.04.2012.

10. Сайт: http://archie.com.ua/ru_c01_cepochka_dvernajal.html.

11. Патент РФ на изобретение №2563750, Е05С 17/02, опубликовано 20.09.2015 Бюл. №26.

12. Александров А.В. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов/А.В. Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин; Под ред. А.В. Александрова. - 3-е изд. испр. - М.: Высш. шк., 2003. - 560 с.: ил.

13. Степин П.А. Сопротивление материалов: Учеб. для немашиностроит. спец. вузов. - 9-е исправленное - М.: Интеграл-Пресс, 1997. - 320 с.

14. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. - 4-е изд. перераб. - М.: Высш. шк., 1975. - 655 с.

15. Элементарный учебник физики: В 3-х т. Под ред. академика Г.С. Ландсберга. - 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1985./ Т. 1. Механика. Теплота. Молекулярная физика. - 606 с.

Устройство для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом относится к засовам и прочим запирающим устройствам для створок, преимущественно для дверей или окон зданий, в частности к устройствам для ограничения открывания дверей и створок и для фиксации их в открытом положении с помощью расположенных на раме и створке подвижных элементов, сцепляемых и расцепляемых для обеспечения дальнейшего открывания только в том случае, если створка закрыта. Устройство содержит зацепку и выполненную с возможностью шарнирного крепления накладку с пазом, имеющим расширенный конец, обращенный к шарнирному креплению. Зацепка выполнена подвижной с возможностью продольного перемещения и прохождения сквозь расширенный конец паза, а также с возможностью зацепления за продольные края паза при открывании створки. На накладке размещен сборный 0-образный ползунок и выполнен реечный храповой механизм, содержащий зубчатую рейку в одном из продольных краев паза и снабженную отжимной ручкой собачку, расположенную внутри сборного 0-образного ползунка и соединенную с ним с возможностью отжатия из зубчатого углубления и перемещения в пазу, при этом сборный 0-образный ползунок снабжен, как минимум, одной проушиной с возможностью прохождения сквозь нее зацепки и в нем выполнено вспомогательное отверстие, через которое выведена отжимная ручка. Собачка может быть подпружинена в направлении к зубчатой рейке. 1 з.п. ф-лы, 21 ил.

1. Устройство для ограничения угла поворота створки со сборным 0-образным ползунком и храповым механизмом, содержащее выполненную с возможностью шарнирного крепления накладку с продольным пазом, имеющим расширенный конец, обращенный к шарнирному креплению, и зацепку, выполненную подвижной с возможностью продольного перемещения и прохождения сквозь расширенный конец паза с последующим зацеплением, как минимум, за один край продольного паза по всей его длине при открывании створки, а также 0-образный ползунок, который надет на накладку с возможностью перемещения вдоль нее, отличающееся тем, что на накладке выполнен реечный храповой механизм, содержащий зубчатую рейку, как минимум, с одним зубчатым углублением в одном из продольных краев паза и снабженную отжимной ручкой собачку, расположенную внутри 0-образного ползунка и соединенную с ним с возможностью отжатия из зубчатого углубления и перемещения в пазу, при этом 0-образный ползунок выполнен сборным, снабжен, как минимум, одной проушиной с возможностью прохождения сквозь нее зацепки и в нем выполнено вспомогательное отверстие, через которое выведена отжимная ручка.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что 0-образный ползунок выполнен сборным из двух жестко соединенных деталей, одной из которых является корпус, а другой - крышка, внутри сборного 0-образного ползунка размещен и жестко присоединен к корпусу и крышке с возможностью перемещения в пазу ползун с вырезом, в котором размещена собачка, установленная с возможностью поворота на оси, закрепленной своими концами на корпусе и крышке, при этом отжимная ручка выведена наружу через вспомогательное отверстие в корпусе, пружина для собачки выполнена из упругой полоски, согнутой под углом, и размещена в вырезе ползуна, зубчатая рейка содержит несколько зубчатых углублений, проушиной снабжена или крышка, или корпус, или крышка и корпус, зацепка выполнена на конце засова, на котором жестко закреплена ручка, засов с возможностью продольного перемещения размещен в направляющем корпусе, в котором выполнена продольная скважина с возможностью перемещения вдоль нее ручки засова, накладка выполнена в виде пластины, а шарнирное крепление в виде дверной или оконной петли, причем зацепка выполнена с возможностью зацепления за оба края паза.