ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН РЫЧАГА Российский патент 2023 года по МПК F16C11/00 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве защиты различных подвижных механизмов, которые содержат тяги, рычаги или рукоятки, совершающие пространственные перемещения.

Известны защитные чехлы по патентам RU24522 (опубл. 10.08.2002), RU26256 (опубл. 20.11.2002), RU139524 (опубл. 09.10.2013), которые устанавливаются на шарнирном рычаге. Чехлы имеют присоединительные участки, один из которых закрепляется непосредственно на рычаге, а другой на корпусе.

Недостатком таких решений является то, что такие чехлы не обеспечивают большого хода, поэтому применяются в основном на шарнирно установленных рычагах, например, на рычагах коробки передач в автомобилях. Кроме того, такие чехлы должны изготавливаться из легкодеформируемого материала, что не обеспечивает достаточную защиту, а с течением времени такой материал истирается, рвётся, трескается.

Известны различные варианты конструкций раздвижных телескопических защитных крышек по патентам SU1154073 (опубл. 07.05.1985), RU2378100 (опубл. 20.09.2007), CN103586733 (опубл. 19.02.2014), US6419002 (опубл. 16.07.2002), JP4890596 (опубл. 07.03.2012), EP0963809 (опубл. 04.10.2001), EP2882569 (опубл. 27.07.2016), которые содержат множество пластин соединенных ножничным механизмом с возможностью телескопического складывания.

Недостатком известных технических решений является то, что в них обеспечивается только линейное перемещение пластин в одном направлении. Данные конструкции не способны обеспечить достаточную защиту рычагов, рукояток, тяг.

Известно устройство для защиты направляющих станка, которое содержит телескопические щитки, устанавливаемые на неподвижных направляющих посредством опорных элементов, которые в каждом щитке выполнены один в виде кронштейна с роликами, а другой - в виде планки. Опорный элемент с кронштейном оснащен планкой по всей длине щитка, взаимодействующей с С-образной направляющей ограждения, на нижней внутренней поверхности которой выполнен V-образный паз, с которым взаимодействует сферический подпружиненный ролик, установленный в кронштейне. Внизу, под комплектом телескопических щитков установлена скручивающаяся в рулон лента (по патенту RU2009828, кл. B23Q 11/00, опубл. 30.03.1994).

Недостатком данного устройства является то, что оно обеспечивает защиту только при линейном перемещении суппортов.

Известна крышка для складского помещения, обеспечивающая доступ к выбранной его части, содержащая средства для создания, по меньшей мере, одного отверстия, которое может быть сконфигурировано и расположено в любом месте на крышке, открытие которого обеспечивает доступ к ограниченной площади пространства для хранения (по патенту US6848491B2, E06B 9/08, опубл. 01.02.2005).

Недостатком данной крышки является то, что она изготовлена из гибкого тонкого материала.

Известно покрывающее и защитное устройство для машин и систем, в котором множество покрывающих элементов в виде планок соединены друг с другом с возможностью скольжения, один за другим, который может быть расширен и укорочен в заданном направлении. По варианту исполнения покрывающие элементы могут располагаться в одной плоскости с четырех сторон от отверстия, обеспечивая его перемещение по двум осям (по патенту EP1728588A1, B23Q 11/08, опубл. 06.12.2006).

Известна защитная крышка для зоны станка с движущимися частями, в которой станок содержит подвижную обрабатывающую деталь, которая перемещается по рабочей траектории, предпочтительно проходящей в одной плоскости. Защитное покрытие содержит первый набор элементов покрытия в виде планок, которые соединены с обрабатываемой деталью таким образом, что они могут перемещаться, отходя друг от друга, чтобы закрывать зону и перекрывать друг друга вдоль траектории обрабатываемой детали, и второй набор элементов покрытия, которые соединены с обрабатываемой деталью таким образом, что они могут перемещаться, отходя друг от друга, чтобы охватить зону и перекрывая друг друга вдоль траектории обрабатываемой детали, которая отличается от траектории элементов покрытия первого набора, таким образом, когда обрабатываемая деталь перемещается по своей рабочей траектории, она вытягивает первое и второе покрывающие средства по соответствующей траектории, гарантируя, что зона, подлежащая покрытию, остается закрытой (по патенту US6260438B, B23Q 11/08, опубл. 17.07.2001).

Недостатком известных решений является сложность конструкции, связанная с необходимостью использования большого количества планок.

Известен плоский защитный экран с двумя степенями свободы для инструментальных станков, который может быть связан с рабочим элементом, перемещаемым по меньшей мере в двух основных направлениях, который включает по меньшей мере, первый плоский закрывающий элемент, функционально соединенный с рабочим элементом; по меньшей мере, второй плоский покрывающий элемент; направляющие и удерживающие элементы для взаимного соединения скользящим способом закрывающих элементов. Защитный экран дополнительно включает в себя промежуточную рамку между первым и вторым плоским закрывающим элементом, выполненную с возможностью взаимного скольжения плоских элементов вдоль двух взаимно ортогональных основных направлений (по патенту US8640570B2, F16P 1/00, опубл. 04.02.2014).

Недостатком данного решения является то, что для взаимного перемещения плоских элементов требуются относительно большие усилия.

Известен защитный экран для зоны станка, в пределах которой рабочая часть станка перемещается по рабочей траектории. Экран содержит неподвижную раму, которая может быть прикреплена к станку, и множества подвижных элементов, расположенных между неподвижной рамой и подвижными элементами. Элементы экрана расположены в порядке уменьшения размера и расположены вокруг рабочей части, соединенные друг с другом первой опорой и направляющим стержнем и второй опорой и направляющим стержнем на заданном расстоянии друг от друга. Между элементами и стержнями имеется множество ползунков, предназначенных для направления подвижных элементов крышки в направлении, параллельном стержням, и в направлении под прямым углом к стержням, во время перемещения рабочей части, сохраняя рабочую зону закрытой (по патенту US6481313B1, E06B 3/42, F16P 3/00, опубл. 19.11.2002).

Недостатком данного решения является сложность и материалоемкость конструкции.

Наиболее близким техническим решением является защитный экран для зоны станка, в которой обрабатываемая деталь перемещается по рабочей траектории, предпочтительно проходящей в одной плоскости, в указанной зоне. Экран состоит из неподвижного элемента, который может быть прикреплен к станку, подвижного элемента, соединенного с обрабатываемой деталью и множества подвижных элементов, расположенных между неподвижным и подвижным элементом. Элементы экрана, собранные в пакет и расположенные в порядке уменьшения размера, соединены друг с другом первым и вторым опорными стержнями, на заданном расстоянии друг от друга и с соответствующими подвижными направляющими на стержнях, чтобы направлять подвижные закрывающие элементы в направлении, параллельном стержням, и в направлении под прямым углом к ним, во время перемещения обрабатываемой детали, сохраняя зону обработки закрытой (по патенту US6260439B1, F16P 1/00, опубл. 17.07.2001).

Недостатком данного решения является возможность заклинивания при перекосе стержней.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании прочной, жесткой и подвижной конструкции защитного экрана с двумя степенями свободы, который обеспечивает безопасность и защиту от несанкционированного доступа к механизмам рычага (рукоятки, тяги), имеющего до шести степеней свободы.

Указанный технический результат достигается тем, что защитный экран рычага состоит из двух и более подвижных относительно друг друга плоских сегментов, каждый сегмент имеет отверстие в центре, сегменты установлены с наложением друг на друга, при этом каждый следующий сегмент имеет меньший размер, чем предыдущий, размер отверстия в каждом сегменте больше размера отверстия в следующем сегменте в порядке их уменьшения, но меньше размера следующего сегмента, и отличается тем, что сегменты соединены ножничными механизмами так, что каждый сегмент закреплен в месте перекрестного соединения опор ножничного механизма.

Предпочтительное число ножничных механизмов от трёх до четырёх.

Кроме того, ножничные механизмы могут быть равномерно распределены вокруг отверстия.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами, на которых изображен частный случай реализации изобретения:

Фиг. 1 – защитный экран, вид спереди, аксонометрия;

Фиг. 2 – защитный экран в разобранном виде, аксонометрия;

Фиг. 3 – защитный экран, вид сзади, аксонометрия;

Фиг. 4 – сегменты защитного экрана, вид спереди;

Фиг. 5 – защитный экран с рычагом, аксонометрия;

Фиг. 6 – направления движения рычага, защитный экран с круглыми отверстиями.

Защитный экран рычага состоит из сегментов 1…5 (фиг. 1, 2, 3), в центре каждого из них выполнены соответственно отверстия 6…10. Сегменты 1…5 устанавливаются с наложением друг на друга и соединяются ножничными механизмами 11. Каждый сегмент закреплен в месте перекрестного соединения 12 опор 13 ножничного механизма 11.

Каждый следующий сегмент (фиг. 4) имеет меньший размер А_n+1 и В_n+1, чем размеры А_n и В_n предыдущего сегмента. Размеры C_n и D_n отверстия в каждом сегменте больше размеров C_n+1 и D_n+1 отверстия в следующем сегменте, но меньше размеров следующего сегмента А_n+1 и В_n+1.

Применение.

Защитный экран может устанавливаться, например, на спортивный тренажер (на фиг. не показан). Рычаг 14 (фиг. 5) спортивного тренажера проходит сквозь отверстие 10 наименьшего сегмента 5. При движении рычаг 14 толкает сегмент 5, приводя в движение ножничные механизмы и смещая все сегменты в сторону движения рычага 14.

Описанный защитный экран обладает конструкционной прочностью, жесткостью и подвижностью. Экран имеет две степени свободы, благодаря чему обеспечивается перемещение отверстия, через которое проходит рычаг, в горизонтальной плоскости. Защитный экран обеспечивает безопасность и защиту от несанкционированного доступа к механизмам, при этом рычаг может совершать возвратно поступательные движения по трем прямолинейным осям, а также поворачиваться и вращаться в случае установки на шарнире (фиг. 6).

В конструкции защитного экрана предпочтительно использовать от трёх (например, для круглого экрана) до четырёх (например, для прямоугольного экрана) ножничных механизмов. Это обеспечит наилучшее соотношение прочности и подвижности.

Равномерное распределение ножничных механизмов позволяет равномерно распределить нагрузку от подвижных сегментов, что дополнительно влияет на прочность и жесткость.

Таким образом, решения, используемые в изобретении, обеспечивают достижение технического результата.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве защиты различных подвижных механизмов, которые содержат тяги, рычаги или рукоятки, совершающие пространственные перемещения. Предлагается защитный экран рычага, который состоит из множества подвижных относительно друг друга плоских сегментов. Каждый сегмент имеет отверстие в центре. Сегменты установлены с наложением друг на друга. При этом каждый следующий сегмент имеет меньший размер, чем предыдущий. Размер отверстия в каждом сегменте больше размера отверстия в следующем сегменте в порядке их уменьшения, но меньше размера следующего сегмента. Сегменты соединены ножничными механизмами так, что каждый сегмент закреплен в месте перекрестного соединения опор ножничного механизма. Достигается создание прочной, жесткой и подвижной конструкции защитного экрана с двумя степенями свободы, который обеспечивает безопасность и защиту от несанкционированного доступа к механизмам рычага (рукоятки, тяги), имеющего до шести степеней свободы. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Защитный экран рычага спортивного тренажера, состоящий из двух и более подвижных относительно друг друга плоских сегментов, каждый сегмент имеет отверстие в центре, сегменты установлены с наложением друг на друга, при этом каждый следующий сегмент имеет меньший размер, чем предыдущий, размер отверстия в каждом сегменте больше размера отверстия в следующем сегменте в порядке их уменьшения, но меньше размера следующего сегмента, и отличающийся тем, что сегменты соединены ножничными механизмами так, что каждый сегмент закреплен в каждом месте перекрестного соединения опор ножничного механизма, а ножничные механизмы равномерно распределены вокруг отверстия.

2. Экран по п.1, отличающийся тем, что количество ножничных механизмов составляет от трёх до четырёх.