ВЕТРОБЕЗОПАСНАЯ ДВЕРЬ Российский патент 2019 года по МПК E06B9/08 E06B9/68 E05F15/40 E05F15/70 

Настоящее изобретение относится к механизированным дверям, содержащим штору для перекрытия и открытия проема, заданного рамой. В частности, настоящее изобретение относится к механизированным дверям, которые снабжены детекторными элементами, пригодными для выявления аварийных событий при закрытии шторы и последующей остановки движения этой шторы. Настоящее изобретение предлагает решение проблемы, связанной с воздействием на такие двери сильного ветра или сквозняков, которые могут быть ошибочно восприняты детекторными элементами в качестве аварийного события.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

Механизированные двери со шторой широко используются для перекрытия проемов, в частности, складских или производственных помещений. Эти шторы часто выполнены из больших кусков гибкого брезента, боковые кромки которых снабжены валиками, скользящими по рельсовым направляющим, которые предусмотрены по бокам перекрываемого проема. В альтернативном варианте они могут состоять из жестких панелей, шарнирно соединенных между собой и примыкающих друг к другу, или же штора может представлять собой цельную жесткую панель. Автоматические двери особенно эффективны в тех случаях, когда они используются для разделения двух помещений с разными параметрами окружающей среды, такими как температура, относительная влажность и пр., в частности, для отделения помещения от открытого пространства.

Для этих сфер применения известны также двери, выполненные с возможностью скоростного открытия и перекрытия, которые часто называются «высокоскоростными дверьми».

Одна из проблем, присущих механизированным дверям, в частности, высокоскоростным дверям, которая обусловлена высокой скоростью перекрытия, заключается в том, что штора может ударяться о препятствия, случайно возникающие на траектории движения указанной шторы при закрытии. Помимо того, что это может привести к повреждению такого препятствия (которым может оказаться человек), такой удар может повредить переднюю кромку самой шторы, а также привести к выскакиванию валика боковых кромок шторы из рельсовой направляющей. Системы автоматической вставки валика, выскочившего по этой причине из рельсовой направляющей, описаны, например, в патенте № US 20100181033, содержание которого полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

Поскольку лучше предотвратить, чем потом ремонтировать, было разработано множество механизированных дверей, содержащих (а) детекторные элементы, пригодные для выявления аварийного события, и (b) систему управления, запрограммированную на реализацию функции обеспечения безопасности, которая призвана справляться со случайным появлением препятствий, в частности, путем остановки перемещения шторы при столкновении с таким препятствием и ее отвода от этого препятствия с тем, чтобы указанное препятствие можно было удалить.

В данной области техники известны различные типы детекторных элементов, предназначенных для выявления аварийного события. Бесконтактные системы обнаружения, позволяющие обнаруживать препятствия еще до момента соударения, раскрыты, например, в патенте № US 7034686, где описан датчик приближения, снабженный антенной, который подает команду на останов и изменяет направление движения вертикальной двери при закрытии на обратное при возмущении магнитного поля, создаваемого антенной, которое обусловлено наличием постороннего предмета.

Эта система обеспечивает преимущество, состоящее в том, что она предотвращает соударение; но при этом она страдает недостатком, заключающимся в недостаточной точности такой системы с учетом того, что магнитное поле может распространяться за пределы плоскости перекрытия, вследствие чего выдаются ложные аварийные сигналы, обусловленные объектами, расположенными вблизи двери, но не прямо под ней. Кроме того, используются оптические датчики, выполненные с возможностью обнаружения постороннего тела на траектории движения шторы.

Детекторные элементы для обнаружения аварийных событий могут представлять собой контактные датчики, раскрытые, например, в патенте № US 2007/0261305. В альтернативном варианте принцип действия некоторых детекторных элементов основан на сравнении с эталонным значением параметров, таких как крутящий момент, энергопотребление электродвигателя или скорость закрытия шторы, как, например, описано в патенте № US 5198974. Таким образом, у специалиста в данной области техники имеется широкий выбор детекторных элементов для обнаружения аварийного события. Однако безопасность двери требует, чтобы при обнаружении аварийного события активировалась функция обеспечения безопасности. В частности, такая функция обеспечения безопасности всегда включает в себя остановку движения шторы на закрытие, и часто включает в себя изменение направления движения шторы на обратное с целью открытия двери с некоторыми вариациями в плане того, до какого положения открытия должна дойти штора, должна ли штора снова закрыться после достижения заданного положения открытия или нет, какая должна быть скорость повторного открытия и/или закрытия шторы, и т.п.

В патентах № US 7034682, № US 6989767, № US 5198974 и № US 2007/0261305 раскрыты системы обеспечения безопасности для дверей, в которых сразу после обнаружения аварийного события электродвигатель останавливается, меняет направление вращения на обратное до полного открытия двери и после этого окончательно останавливается. Дверь может быть снова закрыта вручную.

В патенте № US 4452292 раскрыта система управления дверью, в которой нежелательное открытие или закрытие ранее зафиксированной шторы идентифицируется детекторным элементом, измеряющим возрастание потребления электроэнергии электродвигателем. Система управления, как это проиллюстрировано на фиг. 2(b) штрихпунктирной линией, останавливает движение шторы на определенный период времени, по истечении которого движение шторы возобновляется. В случае повторного обнаружения повышенного энергопотребления движение шторы вновь прекращается на определенный период времени. Эта система управления не подходит ни для защиты шторы, ни для защиты препятствия, поскольку отсутствие возможности изменения направления движения на обратное с целью открытия шторы затрудняет, а иногда и делает невозможным, устранение такого препятствия.

В патенте № US 20120073200 описана система управления, активирующая функцию обеспечения безопасности по факту обнаружения аварийного события, которая предусматривает выполнение следующих стадий (что проиллюстрировано на фиг. 2(b) точечной пунктирной линией): (а) остановку движения шторы и сохранение данных о месте соударения; (b) изменение направления движения шторы на обратное и открытие шторы до положения ожидания; (с) изменение направления движения шторы на обратное по истечении заданного периода времени для закрытия шторы с первой скоростью V1 до тех пор, пока штора не достигнет точки, расположенной на заданном расстоянии от сохраненной точки соударения вверх по направлению движения; (d) уменьшение в этой точке скорости закрытия до величины V3<V1, которая сохраняется на заданном уровне до тех пор, пока штора не минует указанную точку и не пройдет дальше места соударения, где отсутствует новое препятствие в указанном положении; и (е) повторное повышение скорость закрытия до величины V1.

Ни один из известных детекторных элементов и ни одна из известных систем управления не способна определить характер аварийного события. Например, на штору двери может оказывать воздействие сильный ветер, что усиливает трение между краями шторы и рельсовыми направляющими до величины, по достижении которой детекторные элементы посылают сигнал в систему управления, который может быть ложно интерпретирован как аварийное событие, требующее активации функции обеспечения безопасности. После этого движение шторы останавливается, направление движения меняется на обратное для открытия шторы и вновь изменяется на обратное для ее повторного закрытия. Если ветер продолжает дуть, детекторные элементы могут повторно посылать один и тот же сигнал, ложно интерпретируемый системой управления, что приводит к повторной активации функции обеспечения безопасности, инициирующей выполнение определенной последовательности действий, что называется в данной области техники «эффектом неустойчивости», возникновение которого, конечно же, нежелательно. Удержание шторы в открытом положении, несомненно, не является приемлемым решением этой проблемы, так как, помимо прочего, штора предназначена для защиты внутреннего пространства помещения от воздействия внешних ветров.

Следовательно, в данной области техники сохраняется потребность в защитной двери, снабженной детекторными элементами и системой управления, которая потенциально может подвергаться воздействию ветра, и которая, тем не менее, может закрываться даже в тех случаях, когда дует сильный ветер. Настоящим изобретением предложена ветробезопасная механизированная дверь, выполненная с возможностью автоматического закрытия шторы даже при воздействии сильного ветра и, соответственно, предотвращения эффекта неустойчивости. Это и прочие преимущества настоящего изобретения раскрыты ниже.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Настоящее изобретение определено в прилагаемых независимых пунктах его формулы. Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения определены в зависимых пунктах его формулы. В частности, настоящее изобретение описывает механизированную дверь, предназначенную для перекрытия проема, заданного - по меньшей мере, частично - рамой; при этом указанная механизированная дверь содержит:

(A) электроприводной механизм, пригодный для обеспечения перемещения передней кромки шторы между открытым положением (z=1) и закрытым положением (z=0) в первом направлении (α) для перекрытия указанного проема, заданного указанной рамой, и во втором направлении (β) для открытия указанного проема;

(B) детекторный элемент, пригодный для обнаружения аварийного события (eI), где , во время движения передней кромки шторы в первом направлении (α) для перекрытия указанного проема; при этом указанное аварийное событие несет потенциальную угрозу нормальному функционированию механизированной двери;

(C) блок обработки данных (ЦП), запрограммированный на инициирование следующих операций после получения сигнала с детекторного элемента о наступлении аварийного события во время движения шторы в первом направлении (α) из открытого положения (z=1) в закрытое положение (z=0):

(a) задания I=0 при t=0, где I обозначает количество аварийных событий (eI), обнаруженных детекторным элементом во время движения передней кромки шторы в первом направлении (α) для перекрытия указанного проема, a t=0 определяет время, когда штора начинает движение из открытого положения (z=1);

(b) в случае обнаружения (М+i)-ого аварийного события (e(M+i)),

где , , a i>0, сохранения в памяти количества I=(М+i) аварийных событий; и

(c) остановки движения передней кромки в первом направлении (α) и изменения направления движения на второе направление (β); и

(i) если количество аварийных событий I=(М+N), где N обозначает заданное количество событий, связанных с ветром, продолжения движения во втором направлении (β) до тех пор, пока передняя кромка не достигнет своего открытого положения (z=1), и удержания шторы в открытом положении; или

(ii) если количество аварийных событий I<(М+N), по истечении короткого времени Δt движения в обратном направлении, остановки указанного движения во втором направлении (β) и изменения направления движения на обратное, т.е. первое направление (α) в сторону закрытого положения (z=0) шторы;

(d) после стадии (с)(ii), в случае обнаружения (М+i+1)-ого аварийного события (e(M+i+1)) во время движения передней кромки в первом направлении (α), сохранения в памяти количества I=М+i+1 аварийных событий и повторения стадии (с).

Для того чтобы не начинать выполнение стадии (c)(ii) при первом аварийном событии, предпочтительно, чтобы в случае обнаружения m-ого аварийного события в промежутке между выполнением стадий (а) и (b) с 0<m≤М, где величина М предпочтительно равна 0, 1, 2 или 3, процессор инициирует выполнение следующих стадий:

- сохранение в памяти количества I=m аварийных событий; и

- остановку движения передней кромки в первом направлении (α); и

- изменение направления указанного движения на второе направление (β) до тех пор, пока передняя кромка не достигнет заданной точки (z_stop) останова, расположенной между положением m-ого аварийного события и открытым положением (z=1), включительно; и

- обратное изменение направления движения на первое направление (α) в сторону закрытого положения (0) шторы.

Короткое время Δt движения в обратном направлении представляет собой очень короткий промежуток времени, который в предпочтительном варианте составляет не более 3 с; в более предпочтительном варианте - не более 1 с; а в наиболее предпочтительном варианте - не более 800 мс.

Детекторный элемент пригоден для обнаружения аварийного события, но именно блок обработки данных (ЦП) определяет, следует ли рассматривать событие, обнаруженное детекторным элементом, в качестве аварийного события (eI), инициирующего выполнение операции, описанной выше. При этом ЦП сравнивает значение параметра, измеренное или обнаруженное детекторным элементом, с заданным эталонным значением или диапазоном эталонных значений указанного параметра. Детекторный элемент предпочтительно выбирается из числа одного или нескольких следующих элементов:

(а) Элемент, пригодный для обнаружения на шторе нагрузки, которая воздействует на главную поверхность указанной шторы в поперечном направлении;

(b) Элемент, пригодный для выявления увеличения энергопотребления или расхода электроэнергии электродвигателем, который приводит в движение штору;

(c) Элемент, пригодный для измерения крутящего момента электроприводного механизма;

(d) Элемент, пригодный для измерения скорости движения передней кромки шторы;

(e) Элемент, пригодный для измерения ускорения движения передней кромки шторы; или

(f) Элемент, пригодный для обнаружения остановки движения передней кромки шторы.

Заданное количество М+N аварийных событий определяет, когда выполнение операций прекращается и дверь открывается, если система сочтет, что она не может быть закрыта безопасным образом. В предпочтительном варианте количество М+N не превышает 20; в более предпочтительном варианте - не превышает 15; а в наиболее предпочтительном варианте - не превышает 10. Предпочтительное количество N аварийных событий, напоминающих воздействие ветра, не превышает 18; в более предпочтительном варианте - не превышает 13; а в наиболее предпочтительном варианте - не превышает 8.

В предпочтительном варианте штора характеризуется наличием двух боковых кромок, входящих в зацепление с параллельными рельсовыми направляющими, задающими две боковые стороны рамы; при этом передняя кромка связывает между собой две боковые кромки и движется в направлении, заданном рельсовыми направляющими, при закрытии и открытии шторы. В предпочтительном варианте механизированная дверь дополнительно содержит устройство непрерывного контроля фактического положения и/или скорости движения передней кромки шторы на траектории ее закрытия/открытия в направлении, заданном рельсовыми направляющими. Такое устройство непрерывного контроля фактического положения и/или скорости движения передней кромки шторы может быть выбрано из числа следующих устройств:

- Оптическое устройство, пригодное для подсчета количества окошек, выстроенных на одинаковом расстоянии друг от друга вдоль, по меньшей мере, одной боковой кромки шторы; или

- Оптическое устройство для измерения разности по времени между двумя последовательными окошками;

- Устройство для подсчета количества оборотов электродвигателя, приводящего в движение штору при ее открытии/закрытии.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения:

- по меньшей мере, одна боковая кромка шторы содержит валик или ряд смежных зубцов, который вставлен с возможностью скольжения в отверстие соответствующей рельсовой направляющей, и который может быть выдернут из указанного отверстия под действием заданного усилия вытягивания, направленного перпендикулярно к рельсовой направляющей, что может быть обусловлено, например, ударным воздействием при закрытии шторы; и при этом:

- механизированная дверь дополнительно содержит приспособление для повторной вставки в отверстие рельсовой направляющей валика из ряда смежных зубьев, выскочившего из этого отверстия; при этом указанное приспособление содержит направляющий элемент, обращенный в сторону отверстия рельсовой направляющей и выполненный таким образом, что при открытии шторы он направляет в сторону отверстия рельсовой направляющей валик или ряд смежных зубьев, выскочивший из этого отверстия рельсовой направляющей; при этом указанный направляющий элемент содержит, по меньшей мере, одну пару роликов с фиксированными осями вращения, которые симметрично расположены с каждой стороны срединной плоскости шторы в одной и той же плоскости, по существу, перпендикулярной указанной срединной плоскости шторы, и косо ориентированы по отношению к указанной срединной плоскости шторы таким образом, чтобы ролики сходились в направлении нижней части отверстия рельсовой направляющей и катились - по мере того, как штора движется в направлении открытия - вдоль валика, выскочившего из отверстия рельсовой направляющей, вталкивая его в отверстие рельсовой направляющей.

Настоящее изобретение подходит для дверей различных типов. Например, штора и электроприводной механизм могут быть выбраны из следующего перечня:

(а) гибкая штора, электроприводной механизм (10) которой обеспечивает вращение барабана (11) с целью перемещения передней кромки (1L) в первом направлении (а) для перекрытия проема путем разматывания гибкой шторы с указанного барабана, а также с целью перемещения ее во втором направлении (β) для открытия указанного проема путем наматывания гибкой шторы на указанный барабан;

(b) деформируемая штора, состоящая из панелей (1р), шарнирно соединенных между собой параллельно передней кромке (1L); при этом ее электроприводной механизм (10) приводит во вращение ось, вокруг которой вращаются шарнирно соединенные панели, и относительно которой они меняют направление своего вращения; или

(c) жесткая штора, электроприводной механизм (10) которой обеспечивает вращение оси, которая перемещает жесткую штору в плоскости указанного проема в первом и втором направлениях, предпочтительно с помощью зубчатой передачи, тросов или цепей.

Краткое описание фигур

Для более полного понимания сущности настоящего изобретения последующее подробное описание представлено в привязке к прилагаемым чертежам, где:

На фиг. 1 показаны три варианта осуществления механизированной двери согласно настоящему изобретению;

На фиг. 2 показано положение шторы в зависимости от времени при обнаружении детекторными элементами ряда аварийных событий и, соответственно, активации функции обеспечения безопасности (а) согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, где М=2, а (М+N)=10; и (b) согласно варианту осуществления настоящего изобретения, который проиллюстрирован на фигуре (а) в сравнении с функциями обеспечения безопасности предшествующего уровня техники;

На фиг. 3 показано положение шторы в зависимости от времени при обнаружении детекторными элементами ряда аварийных событий и, соответственно, активации функции обеспечения безопасности (а) согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения, где М=2, а (М+N)=10; и (b) согласно еще одному альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения, где М=0, a N=8;

На фиг. 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая функцию обеспечения безопасности согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения; а

На фиг. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая функцию обеспечения безопасности согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

Как показано на фиг. 1, механизированная дверь согласно настоящему изобретению содержит электроприводной механизм (10), пригодный для перемещения передней кромки (1L) шторы (1) в первом направлении (α) для перекрытия указанного проема, заданного указанной рамой, и во втором направлении (β) для открытия указанного проема.

Как показано на фиг. 1(a)-(d), штора может представлять собой гибкую штору, выполненную в виде гибкого полотна или занавеси, а электроприводной механизм (10) обеспечивает вращение барабана (11) для перемещения передней кромки (1L) в первом направлении (α) с целью перекрытия проема путем разматывания гибкой шторы с указанного барабана, а также для его перемещения во втором направлении (β) с целью открытия указанного проема путем наматывания гибкой шторы на указанный барабан.

На фиг. 1(b) проиллюстрирована деформируемая штора, состоящая из жестких панелей (1р), шарнирно соединенных между собой параллельно передней кромке (1L); при этом электроприводной механизм (10) приводит во вращение ось, вокруг которой вращаются шарнирно соединенные панели, и относительно которой они меняют направление своего вращения. Например, вырезы в оси могут взаимодействовать с шарнирами между панелями для обеспечения перемещения деформируемой шторы без проскальзывания.

В альтернативном варианте для приведения в движение шторы могут быть использованы тросы или цепи,

На фиг. 1(c) показан третий тип шторы, выполненной в виде жесткой шторы, электроприводной механизм (10) которой приводит во вращение ось, которая перемещает жесткую штору в плоскости указанного проема в первом и втором направлениях. На фиг. 1(c) показана зубчатая передача, но для перемещения жесткой шторы вверх и вниз могут быть использованы любые устройства, известные специалистам в данной области техники, такие как тросы или цепи, без отступления от сущности настоящего изобретения.

Штора представляет собой поверхность, заданную передней кромкой (1L), которая перемещается вверх (β) и вниз (α) в случае наличия вертикального проема (3), как это показано на фиг. 1; при этом указанная передняя кромка соединяет между собой две боковые кромки, параллельные друг другу. Вне зависимости от типа используемой шторы, боковые кромки предпочтительно входят в зацепление с рельсовыми направляющими (7), выполненными с возможностью направления шторы по траектории ее движения при открытии и закрытии проема (3). Пример автоматической двери, содержащей боковые кромки шторы, соединенные с рельсовыми направляющими, представлен в патенте № ЕР 0587586 или № WO 2008155292, содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки.

Механизированная дверь согласно настоящему изобретению должна также содержать детекторный элемент (5 и 6), выполненный с возможностью обнаружения аварийного события (eI), где , во время движения передней кромки шторы в первом направлении (α) для перекрытия указанного проема. Аварийное событие определяется как событие, несущее потенциальную угрозу нормальному функционированию механизированной двери. Как было указано в кратком описании настоящего изобретения, в данной области техники известно множество типов детекторных элементов (5 и 6), и выбор того или иного из них не затрагивает сущности настоящего изобретения при условии, что порывы ветра, бьющие о поверхность шторы, могут активировать выдачу такими детекторными элементами соответствующего сигнала. Следовательно, дверь согласно настоящему изобретению должна содержать, по меньшей мере, один такой детекторный элемент, который может ошибочно принимать порывы ветра, бьющие о поверхность шторы, за аварийное событие. В частности, она может содержать любой детекторный элемент, выполненный с возможностью:

(a) обнаружения на боковых кромках шторы нагрузки; при этом такой детекторный элемент может представлять собой, например, динамометр, соединенный с кромкой шторы и перемещающийся вдоль рельсовой направляющей; или

(b) выявления увеличения энергопотребления или расхода электроэнергии электродвигателем для приведения в движение шторы вследствие увеличения сил трения между боковыми кромками шторы и рельсовой направляющей при воздействии ветра, дующего на главную поверхность шторы; или

(c) измерения крутящего момента электроприводного механизма, который может увеличиться по причине, изложенной в п. (b); или

(d) измерения скорости движения передней кромки шторы, которая может уменьшиться вследствие увеличения сил трения; или

(e) измерения ускорения движения передней кромки шторы, которое может варьироваться в зависимости от величины сил трения; или

(f) обнаружения остановки движения передней кромки шторы, когда силы трения превышают граничную мощность электроприводного механизма.

Сущность настоящего изобретения заключается в системе управления, приводимой в действие блоком обработки данных (ЦП), который при получении сигнала с детекторного элемента о том, что во время закрытия шторы в первом направлении (а) могло произойти аварийное событие, активирует следующую функцию обеспечения безопасности при воздействии ветра, которая проиллюстрирована на графике фиг. 3(b) и на блок-схеме фиг. 4:

(a) задание I=0 при t=0, где I обозначает количество аварийных событий (eI), обнаруженных детекторным элементом во время движения передней кромки шторы в первом направлении (α) для перекрытия указанного проема, a t=0 определяет время, когда штора начинает движение из открытого положения (z=1);

(b) в случае обнаружения (М+i)-ого аварийного события (e(M+i)), где , , a i>0, сохранение в памяти количества I=(М+i) аварийных событий; и

(c) остановка движения передней кромки в первом направлении (α) и изменение направления движения на второе направление (β); и

(i) если количество аварийных событий I=(М+N), где N обозначает заданное количество событий, связанных с ветром, продолжение движения во втором направлении (β) до тех пор, пока передняя кромка не достигнет своего открытого положения (z=1), и удержание шторы в открытом положении; или

(ii) если количество аварийных событий I<(М+N), по истечении короткого времени Δt движения в обратном направлении, остановка указанного движения во втором направлении (β) и изменение направления движения на обратное, т.е. первое направление (α) в сторону закрытого положения (z=0) шторы.

После стадии (c)(ii), в случае обнаружения (М+i+1)-ого аварийного события (e(M+i+1)) во время движения передней кромки в первом направлении (α), в память записывается количество аварийных событий, I=М+i+1, и повторяется стадия (с) с новым значением I.

В отношении каждого I-ого аварийного события, где I≤М, система управления априори считает, что указанное аварийное событие не связано с ветром, а обусловлено препятствием, посторонним предметом или человеком, преграждающим путь шторе. После этого активируется другая функция обеспечения безопасности (именуемая также «функцией обеспечения безопасности, не связанной с ветром»). Количество М событий, не связанных с ветром, заранее задается оператором; при этом обычно оно равно 0, 1, 2, 3 и даже большему числу повторов. В предпочтительном варианте М=2, так как возникновение более двух аварийных событий в ходе одной операции закрытия шторы будет, скорее всего, связано с воздействием ветра.

Функция обеспечения безопасности, не связанной с ветром, активируемая системой управления по каждому I-ому аварийному событию, где I≤М, обнаруженному детекторным элементом, может предусматривать выполнение следующих стадий, как это проиллюстрировано на фиг. 2(a), 3(a) и 5:

- сохранение в памяти количества I=m аварийных событий; и

- остановку движения передней кромки в первом направлении (α); и

- изменение направления указанного движения на второе направление (β) до тех пор, пока передняя кромка не достигнет заданной точки (z_stop) останова, расположенной между положением m-ого аварийного события и открытым положением (z=1), включительно; и

- обратное изменение направления движения на первое направление (α) в сторону закрытого положения (0) шторы.

Положение z_stop останова может соответствовать открытому положению z=1, как это показано на фиг. 2(a); или же, как это показано на фиг. 3(a), оно может представлять собой положение, отличное от положения z=1; однако в любом случае эта точка должна находиться выше места возникновения аварийного события, чтобы можно было устранить препятствие. Термины «выше» и «ниже» обозначают положение относительно первого направления а движения шторы. Положение z_stop останова, отличное от z=1, более предпочтительно, так как оно сокращает время на выполнение последовательности операций по повторному открытию шторы и ее последующему закрытию. В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения функция обеспечения безопасности, не связанной с ветром, может соответствовать функции, описанной в патенте № US 20120073200, содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки; при этом указанная функция предусматривает выполнение следующих операций: открытие шторы до положения останова, отличного от z=1; ожидание в течение заданного периода времени; закрытие шторы во втором направлении β на полной скорости V1 до тех пор, пока штора не достигнет точки, расположенной немного выше места возникновения аварийного события; и уменьшение в этой точке скорости движения шторы до величины V2<V1, которая сохраняется на заданном уровне до тех пор, пока штора не минует указанное место возникновения аварийного события. При отсутствии нового события в этом месте штора продолжит свое движение во втором направлении на полной скорости V1. Функция обеспечения безопасности, раскрытая в патенте № US 20120073200, отображена на фиг. 2(b) точечными пунктирными линиями.

В отношении каждого I-ого аварийного события c M<I<M+N, где величина N обозначает заданное количество событий, связанных с ветром, система управления считает, что указанное аварийное событие связано с порывами ветра, бьющими о поверхность шторы. Для предотвращения эффекта неустойчивости применяется функция обеспечения безопасности при воздействии ветра, заданная стадиями (а)-(с), описанными выше и проиллюстрированными на фиг. 3(b) и 4. Если величина М задана как М=0 (см. фиг. 3(b) и 4), то функция обеспечения безопасности при воздействии ветра активируется при обнаружении первого аварийного события (e1).

Как определено на стадии (c)(ii), обратное движение во втором направлении β после (М +i)-ого аварийного события прекращается по истечении короткого Δt времени движения в обратном направлении, и штора начинает обратное движение в первом направлении α в сторону закрытого положения (z=0).

Время Δt движения в обратном направлении предпочтительно должно быть довольно коротким с тем, чтобы максимально сократить прерывание операции закрытия шторы. Например, короткое время Δt движения в обратном направлении может не превышать 3 с; в предпочтительном варианте - не превышать 1 с; а в наиболее предпочтительном варианте - не превышать 800 мс.

Эффективность ветробезопасной двери сравнивается на фиг. 2(b) с дверьми предшествующего уровня техники при воздействии сильного ветра, обуславливающего выдачу детекторным элементов нескольких сигналов, ложно интерпретируемых блоком обработки данных как аварийное событие (eI). Сплошная линия соответствует варианту осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированному на фиг 2(a), где М=2, а (М+N) = 10. По первым двум событиям e1 и е2 (М=2), обнаруженным детекторным элементом, активируется функция обеспечения безопасности, не связанной с ветром, которая сопоставима с любыми функциями обеспечения безопасности предшествующего уровня техники. На фиг. 2(a) она предусматривает открытие шторы с ее переходом в открытое положение z=1, за которым следует закрытие шторы до тех пор, пока не будет обнаружено новое аварийное событие; на фиг. 3(a) штора открывается до положения z_stop останова ниже открытого положения z=1. По третьему и последующим событиям е3 - e(M+N) активируется функция обеспечения безопасности при воздействии ветра, которая предусматривает кратковременное движение в обратном направлении до возобновления закрытия шторы. Функция обеспечения безопасности при воздействии ветра выполняется до тех пор, пока штора не достигнет своего закрытого положения z=0, или до тех пор, пока не будет обнаружено (M+N)-ое событие (e10), после чего штора открывается с переходом в открытое положение z=1, а действие функции обеспечения безопасности прекращается. В предпочтительном варианте заданное количество М+N аварийных событий не превышает 20; в более предпочтительном варианте - не превышает 15; а в наиболее предпочтительном варианте - не превышает 10. В предпочтительном варианте заданное количество N аварийных событий, связанных с ветром, не превышает 18; в более предпочтительном варианте - не превышает 13; а в наиболее предпочтительном варианте - не превышает 8.

Функция обеспечения безопасности предшествующего уровня техники с открытием шторы до ее открытого положения z=1 с последующим повторным закрытием шторы до обнаружения следующего события, проиллюстрирована на фиг. 2(b) точечными пунктирными линиями. Функция обеспечения безопасности этого типа вызывает типичный эффект неустойчивости в случае влияния ветра на детекторный элемент. Функция обеспечения безопасности, предложенная в патенте № US 20120073200, проиллюстрирована на фиг. 2(b) пунктирными линиями. Эффект неустойчивости ослабляется потому, что штора останавливается в положении z_stop останова ниже открытого положения z=1. Функция обеспечения безопасности, описанная в патенте № US 4452292, хотя она и не рассчитана на снижение ущерба в случае удара шторы о препятствие, поскольку она не предусматривает изменение направления движения шторы на обратное для устранения препятствия, возникшего на пути движения шторы, обозначена на фиг. 2(b) штрихпунктирной линией. Поскольку указанная функция обеспечения безопасности активируется по факту выявления роста потребления тока во время закрытия (или скорее открытия) шторы, она может быть активирована порывами ветра, бьющего о главную поверхность шторы. Функция обеспечения безопасности при воздействии ветра согласно настоящему изобретению имеет преимущество над аналогичной функцией, описанной в патенте № US 4452292, которое состоит в том, что изменение направления движения шторы на второе направление β, хотя и кратковременное, позволяет уменьшить нагрузку, оказываемую постоянным ветром на главную поверхность шторы, так как соответствующим образом уменьшается площадь указанной главной поверхности, подвергаемая воздействию ветра.

Таким образом, движение на закрытие может быть возобновлено быстрее, чем в случае, когда площадь перекрытия и, соответственно, усилие, прикладываемое к главной поверхности шторы, сохраняются постоянными. Штора предпочтительно характеризуется наличием двух боковых кромок, входящих в зацепление с параллельными рельсовыми направляющими (7), задающими две боковые стороны рамы; при этом передняя кромка соединяет между собой две боковые кромки и перемещается в направлении, заданном рельсовыми направляющими, при закрытии и открытии шторы. В предпочтительном варианте механизированная дверь дополнительно содержит устройство непрерывного контроля фактического положения z передней кромки шторы на траектории ее закрытия/открытия в направлении, заданном рельсовыми направляющими (7).

Устройство непрерывного контроля фактического положения и/или скорости движения передней кромки шторы может быть выбрано из числа следующих устройств:

- Оптическое устройство, пригодное для подсчета количества окошек, выстроенных на одинаковом расстоянии друг от друга вдоль, по меньшей мере, одной боковой кромки шторы; или

- Оптическое устройство для измерения разности по времени между двумя последовательными окошками;

- Устройство для подсчета количества оборотов электродвигателя, приводящего в движение штору при ее открытии/закрытии.

Механизированная дверь согласно настоящему изобретению может характеризоваться следующими признаками:

- по меньшей мере, одна боковая кромка шторы содержит валик или ряд смежных зубцов, который вставлен с возможностью скольжения в отверстие соответствующей рельсовой направляющей (7), и который может быть выдернут из указанного отверстия под действием заданного усилия вытягивания, направленного перпендикулярно к рельсовой направляющей, что может быть обусловлено, например, ударным воздействием при закрытии шторы или порывом ветра, воздействующим на главную поверхность шторы; и при этом:

- механизированная дверь дополнительно содержит приспособление для повторной вставки в отверстие рельсовой направляющей валика из ряда смежных зубьев, выскочившего из этого отверстия; при этом указанное приспособление содержит направляющий элемент, обращенный в сторону отверстия рельсовой направляющей и выполненный таким образом, что при открытии шторы он направляет в сторону отверстия рельсовой направляющей валик или ряд смежных зубьев, выскочивший из этого отверстия рельсовой направляющей; при этом указанный направляющий элемент содержит, по меньшей мере, одну пару роликов с фиксированными осями вращения, которые симметрично расположены с каждой стороны срединной плоскости шторы в одной и той же плоскости, по существу, перпендикулярной указанной срединной плоскости шторы, и косо ориентированы по отношению к указанной срединной плоскости шторы таким образом, чтобы ролики сходились в направлении нижней части отверстия рельсовой направляющей и катились - по мере того, как штора движется в направлении открытия - вдоль валика, выскочившего из отверстия рельсовой направляющей, вталкивая его в отверстие рельсовой направляющей.

На фиг. 5 представлена блок-схема одного из предпочтительных вариантов осуществления функции обеспечения безопасности, которая предусматривает остановку движения шторы при обнаружении аварийного события (eI) и изменение направления движения шторы на обратное, т.е. второе направление β. Число событий сохраняется в памяти как дополнительное событие I+1.

Если I+1≤М, то движение шторы во втором направлении β прекращается в положении z_stop останова, Положение z_stop останова может соответствовать открытому положению z=1, как это показано на фиг. 2(a); или же оно может находиться ниже открытого положения, как это показано на фиг. 3(a). Штора может оставаться в положении останова в течение небольшого промежутка времени перед тем, как изменить направление своего движения обратно на первое направление а; или же изменение направления движения на обратное может произойти сразу после остановки шторы. Штора продолжает свое движение по траектории закрытия до тех пор, пока не обнаруживается еще одно аварийное событие. Если никаких таких аварийных событий не обнаружено, то штора может продолжить свое движение до тех пор, пока она не достигнет закрытого положения z=0. В противном случае функция обеспечения безопасности, не связанной с ветром, повторно активируется с I=I+I и действует до тех пор, пока I+i=М.

Если М < I+1 < M+N, то блок обработки данных активирует функцию обеспечения безопасности при воздействии ветра, предусматривающую остановку движения шторы во втором направлении β по истечении короткого времени Δt движения в обратном направлении, составляющего порядка 0,8-3,0 с, чтобы дать время ветровой нагрузке снизиться до уровня, достаточного для того, чтобы штора могла возобновить свое движение в первом направлении α закрытия. Если никаких дополнительных аварийных событий не происходит, то штора может продолжить свое движение по заданной траектории до тех пор, пока она не достигнет закрытого положения z=0. При обнаружении дополнительного аварийного события функция обеспечения безопасности при воздействии ветра повторно активируется с I=I+I и действует до тех пор, пока I+i=(M+N)-1.

Если I+1=M+N, то блок обработки данных принимает решение о том, что штора не может закрыться надлежащим образом; после чего штора открывается, доходя до открытого положения z=1, и процесс обеспечения безопасности завершается.

Блок-схема, проиллюстрированная на фиг. 4, представляет собой особый вариант осуществления блок-схемы, показанной на фиг. 5, где величина М задана как М=0, что соответствует варианту осуществления, представленному на фиг. 3(b), где функция обеспечения безопасности при воздействии ветра активируется при обнаружении первого аварийного события e1.

Функция обеспечения безопасности при воздействии ветра, активируемая при первом аварийном событии или, что предпочтительно, при (М+1)-ом и последующих аварийных событиях, которая рассматривает первые аварийные события М в качестве событий, не связанных с воздействием ветра, как это принято в данной области техники, имеет огромное преимущество, состоящее в том, что она позволяет устранить эффект неустойчивости, возникающий в тех случаях, когда дверь подвергается воздействию сильного ветра или порывов ветра. Эффект неустойчивости крайне нежелателен, поскольку при его наличии электродвигатель потребляет слишком много электроэнергии, оставляя внутреннее пространство помещения открытым воздействию внешней окружающей среды. Предельное число (М+N) аварийных событий, после обнаружения которых штора возвращается в свое открытое положение z=1, а выполнение функции обеспечения безопасности прекращается, соответствует ситуации, в которой считается, что штора не может закрыться безопасным образом, и безопаснее дать ей открыться.

Настоящее изобретение относится к механизированной двери для перекрытия проема, который по меньшей мере частично задан рамой; при этом указанная механизированная дверь содержит: (A) электроприводной механизм для обеспечения перемещения передней кромки шторы между открытым положением (z=1) и закрытым положением (z=0) в первом направлении для перекрытия указанного проема, заданного указанной рамой, и во втором направлении для открытия указанного проема; (B) детекторный элемент, пригодный для обнаружения аварийного события (eI) во время движения передней кромки шторы; и (C) блок обработки данных, который дополнительно предусмотрен в механизированной двери и который запрограммирован на активацию функции обеспечения безопасности при воздействии ветра, в которой устранен эффект неустойчивости, когда сильный ветер инициирует ложное обнаружение детекторным элементом аварийного события; при этом указанная функция обеспечения безопасности при воздействии ветра предусматривает выполнение следующих стадий: (a) остановку движения шторы в первом направлении и изменение направления движения на второе направление, и по истечении короткого времени Δt движения в обратном направлении, которое составляет порядка 0,8-3,0 с, (b) остановку указанного движения во втором направлении и изменение направления движения обратно на первое направление в сторону закрытого положения (z=0) шторы. 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Механизированная дверь для перекрытия проема (3), который по меньшей мере частично задан рамой; при этом указанная механизированная дверь содержит:

(A) электроприводной механизм (10), пригодный для обеспечения перемещения передней кромки (1L) шторы между открытым положением (z=1) и закрытым положением (z=0) в первом направлении (α) для перекрытия указанного проема, заданного указанной рамой, и во втором направлении (β) для открытия указанного проема;

(B) детекторный элемент (5 и 6), пригодный для обнаружения аварийного события (eI), где , во время движения передней кромки шторы в первом направлении (α) для перекрытия указанного проема; при этом указанное аварийное событие несет потенциальную угрозу нормальному функционированию механизированной двери;

(C) блок обработки данных (ЦП), запрограммированный на инициирование следующих операций после получения сигнала с детекторного элемента о наступлении аварийного события во время движения шторы в первом направлении (α) из открытого положения (z=1) в закрытое положение (z=0):

(a) задания I=0 при t=0, где I обозначает количество аварийных событий (eI), обнаруженных детекторным элементом во время движения передней кромки шторы в первом направлении (α) для перекрытия указанного проема, a t=0 определяет время, когда штора начинает движение из открытого положения (z=1);

(b) в случае обнаружения (М+i)-го аварийного события (e(M+i)), где , , a i>0, сохранения в памяти количества I=(М+i) аварийных событий; и

(c) остановки движения передней кромки в первом направлении (α) и изменения направления движения на второе направление (β); и

(i) если количество аварийных событий I=(М+N), где N обозначает заданное количество событий, связанных с ветром, продолжения движения во втором направлении (β) до тех пор, пока передняя кромка не достигнет своего открытого положения (z=1), и удержания шторы в открытом положении; или

(ii) если количество аварийных событий I<(М+N), по истечении короткого времени Δt движения в обратном направлении, остановки указанного движения во втором направлении (β) и изменения направления движения на обратное, т.е. первое направление (α) в сторону закрытого положения (z=0) шторы;

(d) после стадии (с)(ii), в случае обнаружения (М+i+1)-го аварийного события (e(M+i+1)) во время движения передней кромки в первом направлении (α), сохранения в памяти количества I=М+i+1 аварийных событий и повторения стадии (с).

2. Механизированная дверь по п. 1, в которой в случае обнаружения m-го аварийного события в промежутке между выполнением стадий (а) и (b), где 0<m≤М, процессор инициирует выполнение следующих стадий:

- сохранение в памяти количества I=m аварийных событий; и

- остановку движения передней кромки в первом направлении (α); и

- изменение направления указанного движения на второе направление (β) до тех пор, пока передняя кромка не достигнет заданной точки (z_stop) останова, расположенной между положением m-го аварийного события и открытым положением (z=1), включительно; и

- обратное изменение направления движения на первое направление (α) в сторону закрытого положения (0) шторы.

3. Механизированная дверь по п. 1 или 2, в которой М=0, 1, 2 или 3.

4. Механизированная дверь по любому из предшествующих пунктов, в которой короткое время Δt движения в обратном направлении не превышает 3 с; в предпочтительном варианте - не превышает 1 с; а в наиболее предпочтительном варианте - не превышает 800 мс.

5. Механизированная дверь по любому из предшествующих пунктов, в которой блок обработки данных (ЦП) определяет наступление аварийного события (eI) путем сравнения значения параметра, измеренного или обнаруженного детекторным элементом (5 и 6), с заданным эталонным значением или диапазоном эталонных значений; при этом указанный детекторный элемент (5 и 6) выбирается из числа одного или нескольких следующих элементов:

(a) элемент, пригодный для обнаружения на шторе нагрузки, которая воздействует на главную поверхность указанной шторы в поперечном направлении;

(b) элемент, пригодный для выявления увеличения энергопотребления или расхода электроэнергии электродвигателем, который приводит в движение штору;

(c) элемент, пригодный для измерения крутящего момента электроприводного механизма;

(d) элемент, пригодный для измерения скорости движения передней кромки шторы;

(e) элемент, пригодный для измерения ускорения движения передней кромки шторы; или

(f) элемент, пригодный для обнаружения остановки движения передней кромки шторы.

6. Механизированная дверь по любому из предшествующих пунктов, в которой заданное количество М+N аварийных событий не превышает 20; в предпочтительном варианте - не превышает 15; а в наиболее предпочтительном варианте - не превышает 10; при этом заданное количество N аварийных событий, связанных с ветром, не превышает 18; в предпочтительном варианте - не превышает 13; а в наиболее предпочтительном варианте - не превышает 8.

7. Механизированная дверь по любому из предшествующих пунктов, в которой штора характеризуется наличием двух боковых кромок, входящих в зацепление с параллельными рельсовыми направляющими (7), задающими две боковые стороны рамы; при этом передняя кромка соединяет между собой две боковые стороны и перемещается в направлении, заданном рельсовыми направляющими, при закрытии и открытии шторы.

8. Механизированная дверь по п. 7, дополнительно содержащая устройство непрерывного контроля фактического положения и/или скорости движения передней кромки шторы на траектории ее закрытия и открытия в направлении, заданном рельсовыми направляющими (7).

9. Механизированная дверь по п. 8, в которой устройство непрерывного контроля фактического положения и/или скорости движения передней кромки шторы может быть выбрано из числа следующих устройств:

• оптическое устройство, пригодное для подсчета количества окошек, выстроенных на одинаковом расстоянии друг от друга вдоль по меньшей мере одной боковой кромки шторы; или

• оптическое устройство для измерения разности по времени между двумя последовательными окошками;

• устройство для подсчета количества оборотов электродвигателя, приводящего в движение штору при ее открытии/закрытии.

10. Механизированная дверь по любому из пп. 7-9, в которой:

• по меньшей мере одна боковая кромка шторы содержит валик или ряд смежных зубцов, который вставлен с возможностью скольжения в отверстие соответствующей рельсовой направляющей (7) и который может быть выдернут из указанного отверстия под действием заданного усилия вытягивания, направленного перпендикулярно к рельсовой направляющей, что может быть обусловлено, например, ударным воздействием при закрытии шторы; и при этом:

• механизированная дверь дополнительно содержит приспособление для повторной вставки в отверстие рельсовой направляющей валика из ряда смежных зубьев, выскочившего из этого отверстия; при этом указанное приспособление содержит направляющий элемент, обращенный в сторону отверстия рельсовой направляющей и выполненный таким образом, что при открытии шторы он направляет в сторону отверстия рельсовой направляющей валик или ряд смежных зубьев, выскочивший из этого отверстия рельсовой направляющей; при этом указанный направляющий элемент содержит по меньшей мере одну пару роликов с фиксированными осями вращения, которые симметрично расположены с каждой стороны срединной плоскости шторы в одной и той же плоскости, по существу, перпендикулярной указанной срединной плоскости шторы, и косо ориентированы по отношению к указанной срединной плоскости шторы таким образом, чтобы ролики сходились в направлении нижней части отверстия рельсовой направляющей и катились - по мере того, как штора движется в направлении открытия - вдоль валика, выскочившего из отверстия рельсовой направляющей, вталкивая его в отверстие рельсовой направляющей.

11. Механизированная дверь по любому из предшествующих пунктов, в которой штора и электроприводной механизм могут быть выбраны из следующего перечня:

(a) гибкая штора, электроприводной механизм (10) которой обеспечивает вращение барабана (11) с целью перемещения передней кромки (1L) в первом направлении (а) для перекрытия проема путем разматывания гибкой шторы с указанного барабана, а также с целью перемещения ее во втором направлении (β) для открытия указанного проема путем наматывания гибкой шторы на указанный барабан;

(b) деформируемая штора, состоящая из панелей (1р), шарнирно соединенных между собой параллельно передней кромке (1L); при этом ее электроприводной механизм (10) приводит во вращение ось, вокруг которой вращаются шарнирно соединенные панели, и относительно которой они меняют направление своего вращения; или

(c) жесткая штора, электроприводной механизм (10) которой обеспечивает вращение оси, которая перемещает жесткую штору в плоскости указанного проема в первом и втором направлениях, предпочтительно с помощью зубчатой передачи, тросов или цепей.