Подъемно-поворотные ворота для перекрытия проёмов Российский патент 2024 года по МПК E06B11/02 E06B3/32 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройствам для закрывания и открывания проёмов, а именно к подъемно-поворотным воротам для перекрытия проёмов, как правило, в промышленных зданиях.

Уровень техники

Известны подъемно-поворотные ворота для перекрытия проёмов (патент US № 10208529, опубл. 19.02.2019 г., далее Д1), включающий проем, содержащий: дверную коробку, содержащую первый и второй вертикально расположенные рядом элементы, каждый из которых образует вертикальную направляющую, имеющую верхнюю часть и нижнюю часть; первый и второй, в основном, горизонтальные элементы, каждый из которых имеет первый и второй концы, причем первый и второй, в основном, горизонтальные элементы проходят в основном в поперечном направлении от соответствующих элементов из первого и второго вертикально расположенных рядом элементов в их верхней части, при этом первый конец примыкает к вертикальной направляющей, каждый из первый и второй, в основном, горизонтальные элементы, имеющие первую кулачковую поверхность, проходящую от прилегающего к первому концу ко второму концу; дверь, имеющая внутреннюю и внешнюю часть, размеры которой перекрывают проем, имеющую верхнюю, нижнюю и две вертикальные стороны, причем каждая из двух вертикальных сторон имеет горизонтально идущую трубку поворотного вала, расположенную между верхней и нижней частью двери, и первую и вторые кулачковые толкатели отходящие вбок от верхней части двери, совмещенные с соответствующими первыми кулачковыми поверхностями; первая и вторая каретки, каждая из которых включает в себя идущую горизонтально шейку поворотного вала, расположенную между верхом и низом двери, причем первая и вторая каретки выполнены с возможностью вертикального перемещения вдоль одной из вертикальных направляющих; первый и второй горизонтально проходящие поворотные валы, соединяющие соответствующие трубы поворотного вала с шейками поворотного вала; привод, содержащий первый и второй вертикально идущие гидравлические цилиндры, установленные рядом с соответствующими элементами из первого и второго вертикально расположенных элементов и соединенные с соответствующими первой и второй каретками, выполненными с возможностью перемещения первой и второй кареток вдоль соответствующих первой и второй вертикальных треков кареток; гидравлический контур, включающий в себя по меньшей мере один гидравлический насос, двигатель для приведения в действие гидравлического насоса и бак для гидравлической жидкости; при этом, когда гидравлическая жидкость закачивается в первый и второй гидравлические цилиндры, первая и вторая каретки перемещаются вертикально вдоль первой и второй вертикальных направляющих.

Недостатком указанного аналога из Д1 является использование кареток для движения каркаса ворот, а именно при прогибе полотна ворот находящегося в горизонтальном и близко к горизонтальному положению ворот у каретки жестко связанной с осью полотна ворот образуется перекос, что негативно сказывается на роликах каретки, так как при её движении ролики начинают не катиться, а двигаться с трением по направляющей, что приводит их к преждевременному износу или поломке, в частности ось вращения роликов становится не перпендикулярно направлению качения, что вызывает повышенный износ ролика и направляющей. Кроме того, каретка (технически) более сложное устройство и контролировать её исправное состояние сложно и для обслуживания или ремонта необходимо её демонтировать, что в ряде случаев может быть невозможно без демонтажа полотна ворот, т.е. ремонтировать её сложнее и существенно дольше, либо необходимо её демонтировать и новую изготавливать, либо демонтировать и везти на ремонт. Кроме того, каретка имеет большие размеры и вынуждено из-за этого тяжелая (каретка на обычных воротах весит 15 кг). Все указанные выше недостатки влияют на низкую надежность (а также обслуживаемость и ремонтопригодность) данного узла, повышенную нагрузку на гидроцилиндр и как следствие всего изделия. Кроме того, монтаж ворот в проем при наличии каретки приводит к нарушению техники безопасности ввиду того, что монтажнику приходится находиться в опасной зоне при застрапованном на грузоподъемном устройстве полотне ворот, что может привести к травмированию монтажника.

Следует отметить, что в известных воротах существуют конструктивные проблемы: при возможном перекосе ворот, например, из-за нестабильности каркаса здания, недостаточной прямолинейности металлопроката для направляющей, попадания воздуха в гидравлическую систему, недостаточной смазке в канале направляющей, происходит повышенный износ антифрикционной накладки каретки, износ роликов каретки, повышение нагрузки на гидроцилиндры и соответственно снижение энергоэффективности устройства (привода ворот), затруднен осмотр состояния антифрикционной накладки каретки и ее роликов и невозможны смазывание и очищение этого узла ворот, причем полная ревизия состояния составных частей каретки и замена составных частей каретки без демонтажа ворот не возможна. Кроме того, производство каретки связано с большим количеством работ по резке металла, сварочных работ, покрасочных и сборочных работ, что удлиняет срок производства ворот в целом.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является уменьшение габаритов узла ворот, снижение металлоемкости, повышение скорости производства ворот, гарантия безопасности выполнения сборочных работ, улучшение эксплуатационных характеристик в виде гарантии безопасности выполнения монтажных работ при сборке ворот и с точки зрения простоты технического обслуживания при выполнении регламентных работ путем упрощения конструкции устройства и дополнения элементами, повышающими безопасность эксплуатации. Изобретение позволит повысить равномерность нагрузки на привод, обеспечить более высокую эксплуатационную надежность и удобство в обслуживании.

Технический результат заключается в повышении надежности (в том числе технологичности и безопасности обслуживания) механизма подъема и опускания полотна ворот, за счет снижения нагрузок на гидроцилиндр посредством исключения из состава узлов ворот каретки и использования наконечника штока с соединительным элементом (который входит внутрь втулки, закрепленной в каркасе ворот) и первым, вторым подшипниками.

Результат достигается заявленными подъемно-поворотными воротами для перекрытия проёмов, которые включают две вертикальные колонны каждая из которых имеет вертикальный канал, обращенный в сторону полотна ворот, каждая вертикальная колонна соединена сверху со своим отклоняющим блоком, который имеет направляющие каналы отклоняющего блока, каркас ворот, выполненный с возможностью хода по траектории направляющих каналов отклоняющих блоков посредством отклоняющих роликов закрепленных на каркасе ворот, на каркасе ворот закреплена обшивка ворот, причем в каждой вертикальной колонне закреплен гидроцилиндр со штоком, выполненный с возможностью свободного хода штока по вертикальному каналу, причем каждая вертикальная колонна имеет монтажное отверстие с наружной стороны от проёма закрываемое съемным элементом, на конце каждого штока гидроцилиндра устанавливается наконечник штока состоящий из хвостовика и головки, имеющей проушину с установленным в отверстие проушины первым подшипником скольжения, а в сам первый подшипник скольжения через монтажное отверстие в задней стенке вертикального канала вертикальной колонны вставлен и закреплен соединительный элемент выполненный с возможностью свободного вращения вокруг своей оси, причем на торце соединительного элемента обращенном в сторону задней стенки вертикального канала вертикальной колонны установлен ограничивающий элемент, при этом на соединительном элементе между наконечником штока и задней стенкой вертикального канала вертикальной колонны закреплен второй подшипник с зазором между боковыми стенками вертикального канала вертикальной колонны и наружной поверхностью второго подшипника, второй подшипник выполнен с возможностью свободного вращения вокруг оси соединительного элемента, причем один конец соединительного элемента входит внутрь втулки, которая закреплена в каркасе ворот, а гидроцилиндр выполнен с возможностью поднятия, опускания каркаса ворот, посредством своего штока, который приводит в движение наконечник штока с первым подшипником и соединительным элементом со вторым подшипником по вертикальному каналу вертикальной колонны задействуя тем самым через соединительный элемент втулку каркаса ворот.

Согласно изобретению, ограничивающий элемент выполнен в виде шариковой опоры.

Согласно изобретению, ограничивающий элемент выполнен в виде элемента скольжения, выполненного с возможностью свободного хода по внутренней задней поверхности вертикального канала вертикальной колонны.

Согласно изобретению, каркас ворот содержит элемент, обеспечивающий жесткость.

Как следствие основного результата, достигается снижение энергозатрат для перемещения створки путем уменьшения весогабаритных характеристик механизма (наконечника штока с соединительным элементом и обоими подшипниками) и снижения трения в процессе работы ворот и уменьшение количества операций в процессе производства и эксплуатации. Кроме того, описываемый в изобретении узел имеет значительное преимущество, состоящее в том, что предлагаемый узел может быть легко заменен в случае предельно допустимого износа составляющих узел элементов без демонтажа ворот.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется: фиг. 1, на которой приведена схема подъемно-поворотных ворот для перекрытия проёмов в положении «закрыто», вид спереди; фиг. 2, на которой приведена схема подъемно-поворотных ворот для перекрытия проёмов в положении «открыто», вид спереди; фиг. 3, на которой приведена схема подъемно-поворотных ворот для перекрытия проёмов в положении «открыто», изометрическая проекция вид спереди - справа - снизу; фиг. 4, на которой приведена часть вертикального канала вертикальной колонны с наконечником штока в сборе с соединительным элементом, который входит внутрь втулки, закрепленной в каркасе ворот и подшипниками с обозначением области разреза, изометрия вид узла в левой стойке вид спереди - справа - снизу, положение закрыто; фиг. 5, на которой приведен наконечник штока с соединительным элементом который входит внутрь втулки, закрепленной в каркасе ворот и подшипниками в разрезе, изометрия в разрезе вид узла в левой стойке вид спереди - справа - снизу, положение закрыто; фиг. 6, на которой приведен схематично в разрезе наконечник штока с соединительным элементом который входит внутрь втулки, закрепленной в каркасе ворот и подшипниками, изометрия в разрезе вид узла в левой стойке вид спереди - справа - снизу, положение закрыто.

Осуществление изобретения

На фигурах 1, 2, 3 изображены подъемно-поворотные ворота для перекрытия проёмов, включающие две вертикальные колонны 1 каждая из которых имеет вертикальный канал 2, обращенный в сторону полотна ворот, каждая вертикальная колонна 1 соединена сверху со своим отклоняющим блоком, который имеет направляющие каналы отклоняющего блока, каркас ворот 4, выполненный с возможностью хода по траектории направляющих каналов отклоняющих блоков посредством отклоняющих роликов закрепленных на каркасе ворот 4, на каркасе ворот 4 закреплены обшивка ворот и элемент обеспечивающий жесткость 5 (в частном варианте осуществления), причем в каждой вертикальной колонне 1 закреплен гидроцилиндр 6 со штоком 7, выполненный с возможностью свободного хода штока 7 по вертикальному каналу 2, причем каждая вертикальная колонна 1 имеет монтажное отверстие с наружной стороны от проёма закрываемое съемным элементом, на конце каждого штока 7 гидроцилиндра 6 устанавливается наконечник штока (см. Фиг. 4, 5) состоящий из хвостовика 8 и головки 9, имеющей проушину с установленным в отверстие проушины первым подшипником скольжения 10, а в сам первый подшипник скольжения 10 через монтажное отверстие в задней стенке вертикального канала 2 вертикальной колонны 1 вставлен и закреплен соединительный элемент 11 выполненный с возможностью свободного вращения вокруг своей оси, причем на торце соединительного элемента 11 обращенном в сторону задней стенки вертикального канала 2 вертикальной колонны 1 установлен ограничивающий элемент 13, при этом на соединительном элементе 11 между наконечником штока и задней стенкой вертикального канала 2 вертикальной колонны 1 закреплен второй подшипник 12 с зазором между боковыми стенками вертикального канала 2 вертикальной колонны 1 и наружной поверхностью второго подшипника 12, второй подшипник 12 выполнен с возможностью свободного вращения вокруг оси соединительного элемента 11, причем один конец соединительного элемента 11 входит внутрь втулки 3, которая закреплена в каркасе ворот 4, а гидроцилиндр 6 выполнен с возможностью поднятия, опускания каркаса ворот 4, посредством своего штока 7, который приводит в движение наконечник штока с первым подшипником скольжения 10 и соединительным элементом 11 со вторым подшипником 12 по вертикальному каналу 2 вертикальной колонны 1 задействуя тем самым через соединительный элемент 11 втулку 3 каркаса ворот 4.

Принцип работы заявленных подъемно-поворотных ворот для перекрытия проёмов следующий.

При выдвижении штока 7 каждого гидроцилиндра 6 наконечник штока с первым подшипником скольжения 10 и соединительным элементом 11 со вторым подшипником 12, начинает движение вверх по вертикальному каналу 2 (между его боковыми стенками) вертикальной колонны 1. Тем самым идет перемещение вверх вместе с соединительным элементом 11 втулки 3 и как следствие всего каркаса ворот 4 в сторону верхнего края вертикальных колонн 1, а движущиеся по направляющим каналам отклоняющих блоков ролики (закрепленные на каркасе ворот 4) опрокидывают (переводят) полотно ворот из вертикального положения в горизонтальное, причем пользователь контролирует положение полотна ворот в любом месте траектории движения с возможностью остановки в любом положении.

Следует отметить, что в частном варианте осуществления ограничивающий элемент 13 может быть выполнен в виде шариковой опоры или другого элемента скольжения, выполненного с возможностью свободного хода по внутренней задней поверхности вертикального канала вертикальной колонны. Данный технический нюанс будет дополнительно положительно влиять на заявленный технический результат, так как существенно уменьшит возможное трение (при, например, перекосе) с внутренней задней поверхностью вертикального канала вертикальной колонны и тем самым обеспечит более плавный подъем и опускание полотна ворот и как следствие повышение надежности указанного механизма (узла).

Следует отметить, что как следствие основного технического результата достигаются такие результаты как: снижение нагрузки на гидроцилиндр (вес каретки около 15 кг аналога из Д1 в несколько раз больше наконечника штока с первым подшипником - около 6 кг) устраняется сопротивление трения при прогибе полотна в вертикальном и около вертикальном положении за счет перекоса каретки аналога из Д1; упрощение технического обслуживания, так как конструкция наконечника штока позволяет вести монтаж (соединительного элемента) снаружи и с задней ее стороны вертикальных колонн (обслуживание же и монтаж при неизмененной по аналогу из Д1 каретки и вертикальной колонны 1 физически не возможно с задней ее стороны); упрощение обслуживания и мониторинга состояния узла поворота полотна ворот; уменьшение габаритов сочленения и как следствие снижение материалоемкости.

Кроме того, конструкция наконечника штока менее требовательна к геометрии направляющей, так как подшипники будет меньше клинить (минимизирует или исключает заклинивание), если стенки двутавра (или вертикального канала 2), например, сильно искривлены (т.е. имеют неровную поверхность или имеют не строго вертикальную поверхность).

Следует отметить, что подшипники можно промыть и смазать не снимая, например, напорной обработкой растворителем или бензином, в отличии от всех роликов каретки аналога из Д1, до которых без снятия (демонтажа) уже невозможно достать, а значит обслужить.

Современные технологии и оборудование позволяют осуществить настоящее изобретение в крупносерийном производстве. На заводе или предприятии имеется все необходимое оборудование для производства заявленных подъемно-поворотных ворот для перекрытия проёмов.

Заявленные подъемно-поворотные ворота для перекрытия проёмов выполнены в виде единой конструкции, а именно отдельные компоненты (или составные части) заявленных подъемно-поворотных ворот для перекрытия проёмов соединены между собой на одном предприятии-изготовителе (или заводе-изготовителе) сборочными операциями, такими как свинчивание, сочленение, клепка, сварка, пайка, опрессовка, развальцовка и т.п.).

Изобретение относится к подъемно-поворотным воротам для перекрытия проёмов. Техническим результатом является повышение надежности механизма подъема и опускания полотна ворот. Технический результат достигается тем, что подъемно-поворотные ворота для перекрытия проёмов включают две вертикальные колонны, каждая из которых имеет вертикальный канал, обращенный в сторону полотна ворот, каждая вертикальная колонна соединена сверху со своим отклоняющим блоком, который имеет направляющие каналы отклоняющего блока, каркас ворот, выполненный с возможностью хода по траектории направляющих каналов отклоняющих блоков посредством отклоняющих роликов, закрепленных на каркасе ворот, на каркасе ворот закреплена обшивка ворот, причем в каждой вертикальной колонне закреплен гидроцилиндр со штоком, выполненный с возможностью свободного хода штока по вертикальному каналу, при этом каждая вертикальная колонна имеет монтажное отверстие с наружной стороны от проёма, закрываемое съемным элементом, на конце каждого штока гидроцилиндра устанавливается наконечник штока, состоящий из хвостовика и головки, имеющей проушину с установленным в отверстие проушины первым подшипником скольжения, а в сам первый подшипник скольжения через монтажное отверстие в задней стенке вертикального канала вертикальной колонны вставлен и закреплен соединительный элемент, выполненный с возможностью свободного вращения вокруг своей оси, причем на торце соединительного элемента, обращенном в сторону задней стенки вертикального канала вертикальной колонны, установлен ограничивающий элемент, при этом на соединительном элементе между наконечником штока и задней стенкой вертикального канала вертикальной колонны закреплен второй подшипник с зазором между боковыми стенками вертикального канала вертикальной колонны и наружной поверхностью второго подшипника, второй подшипник выполнен с возможностью свободного вращения вокруг оси соединительного элемента, причем один конец соединительного элемента входит внутрь втулки, которая закреплена в каркасе ворот, а гидроцилиндр выполнен с возможностью поднятия, опускания каркаса ворот посредством своего штока, который приводит в движение наконечник штока с первым подшипником и соединительным элементом со вторым подшипником по вертикальному каналу вертикальной колонны, задействуя тем самым через соединительный элемент втулку каркаса ворот. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Подъемно-поворотные ворота для перекрытия проёмов, включающие две вертикальные колонны, каждая из которых имеет вертикальный канал, обращенный в сторону полотна ворот, каждая вертикальная колонна соединена сверху со своим отклоняющим блоком, который имеет направляющие каналы отклоняющего блока, каркас ворот, выполненный с возможностью хода по траектории направляющих каналов отклоняющих блоков посредством отклоняющих роликов, закрепленных на каркасе ворот, на каркасе ворот закреплена обшивка ворот, причем в каждой вертикальной колонне закреплен гидроцилиндр со штоком, выполненный с возможностью свободного хода штока по вертикальному каналу, отличающиеся тем, что каждая вертикальная колонна имеет монтажное отверстие с наружной стороны от проёма, закрываемое съемным элементом, на конце каждого штока гидроцилиндра установлен наконечник штока, состоящий из хвостовика и головки, имеющей проушину с установленным в отверстие проушины первым подшипником скольжения, а в сам первый подшипник скольжения через монтажное отверстие в задней стенке вертикального канала вертикальной колонны вставлен и закреплен соединительный элемент, выполненный с возможностью свободного вращения вокруг своей оси, причем на торце соединительного элемента, обращенном в сторону задней стенки вертикального канала вертикальной колонны, установлен ограничивающий элемент, при этом на соединительном элементе между наконечником штока и задней стенкой вертикального канала вертикальной колонны закреплен второй подшипник с зазором между боковыми стенками вертикального канала вертикальной колонны и наружной поверхностью второго подшипника, второй подшипник выполнен с возможностью свободного вращения вокруг оси соединительного элемента, причем один конец соединительного элемента входит внутрь втулки, которая закреплена в каркасе ворот, а гидроцилиндр выполнен с возможностью поднятия/опускания каркаса ворот посредством своего штока, который приводит в движение наконечник штока с первым подшипником и соединительным элементом со вторым подшипником по вертикальному каналу вертикальной колонны, задействуя тем самым через соединительный элемент втулку каркаса ворот.

2. Подъемно-поворотные ворота для перекрытия проёмов по п. 1, отличающиеся тем, что ограничивающий элемент выполнен в виде шариковой опоры.

3. Подъемно-поворотные ворота для перекрытия проёмов по п. 1, отличающиеся тем, что ограничивающий элемент выполнен в виде элемента скольжения, выполненного с возможностью свободного хода по внутренней задней поверхности вертикального канала вертикальной колонны.

4. Подъемно-поворотные ворота для перекрытия проёмов по п. 1, отличающиеся тем, что каркас ворот содержит элемент, обеспечивающий жесткость.