Фиксирующий механизм бесконечной петли привода оградительной решетки

1 Область техники Изобретение относится к механическим устройствам для фиксации и обеспечения направленного перемещения бесконечных петель,в частности бесконечной цепи, служащей для приведения в действие оградительной решетки. Предпосылки создания изобретения Для обеспечения защиты зданий можно использовать специальную систему оградительных стержней, которые перекрывают окна и двери. Так, например, в патенте США 5957181 на имя Cohen-Ravid описана оградительная решетка, имеющая ряд стержней, перекрывающих проем. Торцы этих стержней примыкают к приводным цепям, при этом звенья цепей взаимодействуют с торцами стержней,приводя последние в движение. Описан приводной механизм, обеспечивающий такое перемещение приводной цепи, при котором стержни совершают скользящее движение, перекрывая при этом проем. Возможно применение целого ряда других оградительных конструкций, в которых оградительные стержни будут приводиться в движение с помощью бесконечной цепи. В таких системах целесообразно предусмотреть специальный фиксатор, который обеспечивал бы закрепление оградительных стержней в нужном положении сразу после их опускания. Краткое изложение сущности изобретения Предметом изобретения является фиксирующий механизм, который может использоваться, в том числе, с оградительными решетками. Этот фиксирующий механизм можно выполнить таким образом, чтобы он препятствовал перемещению приводной цепи, которая функционально взаимодействует с приводом оградительной решетки. Можно предусмотреть такое взаимодействие фиксирующего механизма с приводной бесконечной цепью, что при нахождении системы оградительных стержней в закрытом положении всякая попытка открыть оградительную решетку будет приводить к зацеплению фиксатором цепи, в результате чего приводная цепь окажется застопоренной, предотвращая тем самым перемещение оградительных стержней. Кроме того, предлагаемый фиксатор может быть рассчитан на выполнение самых разнообразных иных функций фиксации или торможения: согласно некоторым вариантам осуществления он может служить как для фиксации системы оградительных стержней в закрытом положении с предотвращением их движения в сторону открытия, так и для создания особого механизма безопасности, который обеспечивал бы фиксацию с предотвращением движения в сторону закрытия, когда какой-либо предмет (например, рука) мешает закрытию стержней (для предотвращения травматизма при перемещении стержней). Согласно одному из признаков изобретения предлагается фиксирующий механизм бесконечной петли, имеющий ведущее колесо, ко 004453 2 торое может находиться как под воздействием усилия со стороны привода, так и без этого усилия. Ведущее колесо может быть выполнено с возможностью оказывать сопротивление вращению при наличии внешней силы, стремящейся вращать его со скоростью, отличной от скорости, обеспечиваемой приводом. Так, например, упомянутое сопротивление может возникать со стороны ведущего колеса, приводимого в действие электродвигателем, при этом электродвигатель создает сопротивление любому вращательному движению, не будучи подключенным к источнику питания, либо сопротивление вращению с любой скоростью, отличной от собственной скорости вращения двигателя при подключении его к электропитанию. Таким образом, это ведущее колесо действует в качестве своеобразного механизма натяжения бесконечной петли, который взаимодействует с ней таким образом, чтобы создать сопротивление ее перемещению. Согласно другим вариантам осуществления можно предусмотреть иные механизмы натяжения бесконечной петли - например, в виде звездочки или направляющей,которая не выполняет функции ведущего колеса, так как не имеет привода. Можно предусмотреть бесконечную петлю, например, в виде цепи, которая будет взаимодействовать с ведущим колесом или другим механизмом натяжения бесконечной цепи. Согласно некоторым вариантам осуществления бесконечную петлю можно выполнить с возможностью приведения ее в движение ведущим колесом, с возможностью передачи движения к какому-либо устройству, например оградительному стержню, соединенному с этой петлей. Можно предусмотреть также направляющую,расположенную со смещением относительно бесконечной петли и на расстоянии от ведущего колеса. Можно предусмотреть фиксатор, взаимодействующий с бесконечной петлей для предотвращения перемещения этой петли, при этом направляющая установлена с возможностью смещения бесконечной петли до ее выведения из зацепления с фиксатором, когда на бесконечную петлю не действует фиксирующее усилие натяжения, как, например, в случае, когда бесконечная петля приводится в движение ведущим колесом. Фиксатор выполнен с возможностью приведения его в действие, например, усилием, приложенным к устройству, соединенному с бесконечной петлей, когда ведущее колесо не приводится в движение или когда на указанное устройство действуют силы, заставляющие его двигаться со скоростью, большей или меньшей, чем скорость, задаваемая ведущим колесом, в результате чего бесконечная петля испытывает действие фиксирующего натяжения. Фиксатор может быть соответственно выполнен с возможностью приведения его в действие при приложении к устройству усилия, заставляюще 3 го это устройство, соединенное с бесконечной петлей, двигаться несмотря на сопротивление вращению, оказываемое ведущим колесом. Согласно другим вариантам осуществления сопротивление движению может быть создано специальным зажимом, который входит во взаимодействие с бесконечной петлей, звездочкой,входящей во взаимодействие с бесконечной петлей или другими средствами для создания натяжения петли. Приложенное к устройству усилие создает в бесконечной петле фиксирующее натяжение, которое действует между указанным устройством и ведущим колесом (либо зажимом или другими средствами для создания натяжения бесконечной петли), в результате чего это фиксирующее натяжение возникает на направляющей. Таким образом, бесконечная петля оказывается в положении зацепления с фиксатором, когда действующее на нее фиксирующее натяжение достаточно для смещения направляющей (что можно обнаружить с помощью специального датчика, получая при этом сигнал приведения фиксатора в действие). Указанное взаимодействие между бесконечной петлей и фиксатором способно предотвратить перемещение бесконечной петли, как это происходит, например, в случае, когда пальцы неподвижной шестерни взаимодействуют с цепью. Согласно другому варианту взаимодействие между бесконечной петлей и фиксатором может служить просто для противодействия перемещению бесконечной петли, создавая своеобразный эффект торможения. Согласно некоторым вариантам осуществления в состав фиксирующего механизма входят четыре элемента: бесконечная петля, механизм натяжения петли, прикрепленное к петле устройство, которое можно использовать для создания в петле усилия, противодействующего натяжению, создаваемому указанным механизмом, и собственно фиксатор, или фиксирующий элемент, который задействуется, когда к петле приложено достаточное усилие натяжения. Петля входит во взаимодействие с механизмом натяжения, таким как ведущее колесо, на своем первом участке и с фиксатором на своем втором участке. Фиксатор задействуется тогда, когда указанное устройство создает в петле усилие по направлению к механизму натяжения таким образом, что на втором участке петли возникает достаточное натяжение. Краткое описание чертежей Фиг. 1 представляет собой вид спереди в аксонометрии установленной в окне оградительной решетки, где показаны концы оградительных стержней, двигающихся в боковых желобах по сторонам оконного проема. Фиг. 2 представляет собой частичный вид в плане верхней части бокового желоба для оградительных стержней, где показано внутреннее устройство желоба, в котором удерживаются концы оградительных стержней, при этом огра 004453 4 дительные стержни изображены с частичным поперечным разрезом, благодаря чему видно,что концы некоторых стержней находятся в зацеплении с бесконечной цепью, которая приводится в движение ведущим колесом. Фиг. 3 представляет собой частичный вид в плане нижней части бокового желоба для оградительных стержней, где показано внутреннее устройство желоба, в котором удерживаются концы оградительных стержней, при этом показано, как цепь, соединенная с оградительными стержнями, имеет возможность входить в зацепление с фиксатором, когда направляющая смещена под действием усилия, приложенного к одному из оградительных стержней. Фиг. 4 представляет собой вид сверху в разрезе бокового желоба для оградительных стержней, где показана бесконечная цепь, соединенная с оградительным стержнем, при этом желоб прикреплен к оконной раме. Фиг. 5 представляет собой частичный вид в плане нижней части бокового желоба для оградительных стержней по фиг. 3, где показана направляющая, смещенная таким образом, что бесконечная цепь находится в зацеплении с фиксатором. На фиг. 6 дано схематическое изображение на виде в плане, иллюстрирующее другой вариант выполнения механизма фиксации бесконечной цепи согласно изобретению, где показано,что направляющая смещена относительно внутренней стороны бесконечной цепи, удерживая при этом бесконечную цепь в положении вне зацепления с фиксатором. На фиг. 7 дано схематическое изображение на виде в плане, иллюстрирующее еще один вариант выполнения механизма фиксации бесконечной цепи согласно изобретению, где показано, что направляющая смещена относительно наружной стороны бесконечной цепи, удерживая при этом бесконечную цепь в положении вне зацепления с фиксатором. Подробное описание изобретения Можно использовать механизм фиксации бесконечной цепи вместе с оградительной решеткой, помещенной в проеме, как показано на фиг. 1, где оградительная решетка имеет ряд оградительных стержней 12, удерживаемых в желобах 16 по обеим сторонам проема. В одном или в обоих желобах 16 может быть предусмотрен механизм привода оградительных стержней 12, как показано на фиг. 2, 3 и 4. Как показано на фиг. 2, можно предусмотреть ведущее колесо 20, которое устанавливается с возможностью вращения от привода в верхней части желоба 16. Ведущее колесо 20 может находиться как под действием усилия со стороны привода, так и без действия усилия со стороны привода, в результате чего оно будет иметь два разных состояния, оказывающих влияние на перемещение бесконечной цепи 18. В состоянии без действия усилия со стороны 5 привода ведущее колесо 20 может оказывать сопротивление вращению, как, например, в случае с его приводом от электродвигателя, когда двигатель может оказывать сопротивление вращению при отсутствии питания или в случае,когда предпринимается попытка его вращения со скоростью, отличной от его собственной скорости вращения. Бесконечная цепь 18 может быть выполнена, как показано на чертеже, в виде цепи, которая входит в зацепление с ведущим колесом 20 на своем первом участке, где предусмотрена возможность приведения цепи 18 в действие ведущим колесом 20 с целью приведения в движение какого-либо устройства, например оградительного стержня 12. Согласно показанным здесь вариантам осуществления оградительные стержни 12 зацепляются с бесконечной цепью 18 своими концами 36, которые входят в зацепление со звеньями цепи, в то время как торцевые диски 34 стержней взаимодействуют с бортиками 32 желобов, удерживая таким образом стержни 12 в желобах 16. Согласно другому варианту в качестве указанного устройства может выступать любой компонент, приводимый в действие бесконечной цепью, как, например,ставни или такие приспособления ленточного конвейера, как ковши (когда бесконечная петля представляет собой ленточный конвейер). Как показано на фиг. 3, можно предусмотреть направляющую 22, смещенную относительно второго участка бесконечной цепи 18 и расположенную на значительном расстоянии от ведущего колеса 20. Как показано на чертеже,направляющая 22 может быть прикреплена к желобу 16 с возможностью возвратно-поступательного смещения в вертикальном направлении. На чертеже показано, что можно предусмотреть фиксатор 14 с возможностью вхождения в зацепление с бесконечной цепью 18 для противодействия ее движению. При этом направляющая 22 размещается таким образом,чтобы обеспечить смещение бесконечной цепи 18 в положение выхода из зацепления с фиксатором 14, когда цепь приводится в движение ведущим колесом 20, изображенным на фиг. 2. Фиксатор 14 может быть задействован усилием, приложенным к оградительному стержню 12, находящемуся в зацеплении с бесконечной цепью 18, когда ведущее колесо 20 находится в состоянии отсутствия усилия со стороны привода. Так, например, фиксатор 14 может быть задействован, когда усилие, приложенное к оградительному стержню 12, направлено вверх, как показано на фиг. 3 стрелкой 24,в направлении, противоположном действию сопротивления вращению, оказываемому ведущим колесом 20. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления фиксатор 14 не будет приводиться в действие, когда на оградительный стержень 12 оказывается усилие, заставляющее его смещаться вниз, поскольку та 004453 6 кое перемещение не создает натяжения на втором участке бесконечной цепи 18 через направляющую 22. Как показано на чертеже, усилие, направленное вверх по стрелке 24, приложенное к оградительному стержню 12, создает в бесконечной цепи 18 натяжение, которое имеет место между оградительным стержнем 12 и ведущим колесом 20, а также на направляющей 22. Бесконечная цепь 18 оказывается в зацеплении с фиксатором 14 тогда, когда усилие натяжения достаточно для смещения направляющей 22,которая может перемещаться вверх, как показано в данном примере. Можно предусмотреть пружину 26 для смещения направляющей 22 вниз, благодаря чему бесконечная цепь 18 будет удерживаться в положении выхода из зацепления с фиксатором 14 до тех пор, пока к бесконечной цепи 18 не будет опять приложено достаточное натяжение. Срабатывание фиксатора можно обнаружить, например, с помощью электромагнитного датчика, который подает сигнал о том, что произошло смещение направляющей 22, в результате чего пришел в действие фиксатор 14. Будет показано, что фиксатор сработает и при попытке перемещать оградительный стержень 12 быстрее или медленнее, чем скорость, с которой этот стержень перемещается ведущим колесом 20. Зацепление бесконечной цепи 18 фиксатором 14 может способствовать предотвращению ее перемещения, как это видно на показанном здесь примере, где пальцы, имеющиеся на неподвижной шестерне, взаимодействуют с цепью. Согласно другому, не показанному здесь варианту выполнения фиксирующей конструкции, направляющая может иметь форму поворотной звездочки, которая входит в зацепление с бесконечной цепью, при этом ось поворотной звездочки может совершать скольжение внутри кожуха таким образом, что, когда к бесконечной цепи приложено усилие натяжения, звездочка смещается в положение взаимодействия с неподвижным зубом и фиксируется в этом положении, препятствуя движению бесконечной цепи. Согласно другим дополнительным вариантам осуществления взаимосвязь направляющей с фиксатором может быть выполнена таким образом, что фиксатор задействуется при смещении направляющей под действием фиксирующего натяжения, приложенного к бесконечной петле. Так, например, перемещение направляющей 22 может быть обнаружено с помощью какой-либо электронной схемы, а после его обнаружения будет приведен в действие (например, электромагнитным клапаном) штифт или рычаг, который воспрепятствует перемещению бесконечной петли. Можно также осуществить механическую связь направляющей с фиксирующим штифтом или рычагом таким образом,что всякое перемещение направляющей вызовет 7 смещение этого фиксирующего штифта (рычага) в положение, блокирующее бесконечную петлю. Согласно другим вариантам осуществления зацепление бесконечной петли фиксатором может служить просто для оказания противодействия ее перемещению, создавая своего рода эффект торможения, как это может иметь место,например, в случае, когда в качестве бесконечной петли используется конвейерная лента, а фиксатор 14 выполнен с возможностью фрикционного сцепления с этой лентой. Следует иметь в виду, что для реализации других вариантов осуществления изобретения возможно применение целого ряда иных типов бесконечной петли, в том числе самых разнообразных цепей и ремней, при этом фиксатор 14 может принимать форму самых разнообразных деталей, выполненных с возможностью зацепления с бесконечной петлей. Следует также отметить, что в соответствии с некоторыми вариантами осуществления в случае помещения какого-либо препятствия на пути движения оградительного стержня 12 во время его движения вниз под действием ведущего колеса 20 результирующее натяжение,действующее на бесконечную цепь 18, может оказаться достаточным для того, чтобы сместить направляющую 22 до зацепления цепи фиксатором 14. В этом случае фиксирующий механизм согласно изобретению может действовать как своего рода стопор безопасности,предотвращающий раздавливание оградительными стержнями 12 какого-либо предмета, попавшего в проем. Хотя здесь описаны различные конкретные варианты осуществления изобретения, можно,руководствуясь общеизвестным уровнем знаний в данной области техники, вносить в эту конструкцию самые разнообразные изменения в рамках объема формулы изобретения. Так, например, на фиг. 6 и 7 схематично представлены иные варианты конструкции направляющей 22,фиксатора 14, бесконечной цепи 18, ведущего колеса 20 и оградительного стержня 12, которые можно использовать для иллюстрации других вариантов осуществления. Следует также иметь в виду, что указание на то, что ведущее колесо может находиться как под действием усилия со стороны привода, так и без действия усилия со стороны привода, представляет собой всего лишь описание функциональных состояний,иллюстрирующее тот факт, что могут иметь место два состояния, в которых это колесо оказывает разное воздействие на бесконечную цепь 18. В режиме работы от привода ведущее колесо 20 обеспечивает перемещение устройства, соединенного с бесконечной цепью 18, в нужном направлении. Когда же это колесо работает в режиме без усилия со стороны привода, оно оказывает сопротивление вращению с такой силой, чтобы обеспечить противодействие уси 004453 8 лию, которое приложено к устройству, соединенному с бесконечной цепью, достаточное для того, чтобы сработал фиксатор. В соответствии с другими вариантами осуществления сопротивление перемещению может быть создано зажимом 19 или звездочкой 21, входящими во взаимодействие с бесконечной петлей. В случае применения зажима 19 возможно его зацепление с бесконечной петлей под действием сил трения. В число возможных вносимых в конструкцию изменений входит и замена любого из его признаков соответствующим известным эквивалентом с целью достижения того же результата практически такими же средствами. В нижеследующей формуле изобретения слово "содержащий" использовано как термин, допускающий расширительное толкование, который, по существу, равносилен выражению "включая чтолибо, но не ограничиваясь этим". ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Фиксирующий механизм бесконечной петли, содержащий(а) ведущее колесо, выполненное с возможностью оказывать сопротивление вращению при наличии внешней силы, стремящейся вращать его со скоростью, отличной от скорости,обеспечиваемой приводом;(б) бесконечную петлю, входящую во взаимодействие с ведущим колесом на первом участке бесконечной петли, причем бесконечная петля выполнена с возможностью приведения ее в движение ведущим колесом, с возможностью передачи движения устройству, соединенному с бесконечной петлей;(в) направляющую, расположенную со смещением относительно бесконечной петли и на расстоянии от ведущего колеса;(г) фиксатор, взаимодействующий с бесконечной петлей для предотвращения перемещения этой петли, при этом направляющая устанавливается с возможностью смещения бесконечной петли до ее выведения из зацепления с фиксатором, когда бесконечная петля приводится в движение ведущим колесом;(д) при этом фиксатор выполнен с возможностью приведения его в действие при приложении к устройству усилия, заставляющего это устройство, соединенное с бесконечной петлей,двигаться несмотря на сопротивление вращению, оказываемое ведущим колесом, в результате чего приложенное к устройству усилие создает в бесконечной петле натяжение, достаточное для смещения направляющей, при котором бесконечная петля зацепляется фиксатором. 2. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.1, в котором устройство, соединенное с бесконечной петлей, представляет собой оградительный стержень. 9 3. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.1, в котором бесконечная петля представляет собой цепь. 4. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.2, в котором бесконечная петля представляет собой цепь. 5. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.1, в котором ведущее колесо приводится в действие электродвигателем. 6. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.2, в котором ведущее колесо приводится в действие электродвигателем. 7. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.3, в котором ведущее колесо приводится в действие электродвигателем. 8. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.1, содержащий зажим, который входит во взаимодействие с бесконечной петлей, в котором при приведении зажима в действие создается сопротивление вращению ведущего колеса. 9. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.7, содержащий также зажим, который входит во взаимодействие с бесконечной петлей, в котором при приведении зажима в действие создается сопротивление вращению ведущего колеса. 10. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.1, содержащий также датчик для обнаружения смещения направляющей. 11. Фиксирующий механизм бесконечной петли, содержащий(а) средства для создания натяжения петли,причем средства для создания натяжения связаны с бесконечной петлей таким образом, что усилие натяжения может быть приложено к бесконечной петле в направлении, противоположном сопротивлению, оказываемому средствами для создания натяжения;(б) направляющую, расположенную со смещением относительно бесконечной петли и на расстоянии от средств для создания натяжения в бесконечной петле;(в) фиксатор, взаимодействующий с бесконечной петлей для предотвращения перемещения этой петли, причем направляющая установлена с возможностью смещения бесконечной петли до ее выведения из зацепления с фиксатором, когда на бесконечную петлю не действует фиксирующее усилие натяжения;(г) при этом фиксатор выполнен с возможностью приведения его в действие при приложении усилия к бесконечной петле, причем фиксатор приводится в действие тогда, когда усилие приложено к бесконечной петле в направлении противодействия сопротивлению,оказываемому средствами для создания натяжения в этой петле, в результате чего фиксирующее натяжение возникает на направляющей,причем величина фиксирующего натяжения достаточна для такого смещения направляющей, 004453 10 при котором бесконечная петля оказывается в положении зацепления с фиксатором. 12. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.11, в котором с бесконечной петлей соединен оградительный стержень. 13. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.11, в котором бесконечная петля представляет собой цепь. 14. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.12, в котором бесконечная петля представляет собой цепь. 15. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.11, в котором средства для создания натяжения бесконечной петли представляют собой зажим, создающий натяжение бесконечной петли. 16. Фиксирующий механизм бесконечной петли по п.11, содержащий датчик для обнаружения смещения направляющей. 17. Фиксирующий механизм бесконечной петли, содержащий(а) механизм натяжения, причем механизм натяжения связан с бесконечной петлей таким образом, что усилие натяжения может быть приложено к бесконечной петле в направлении,противоположном сопротивлению, оказываемому механизмом натяжения;(б) направляющую, расположенную со смещением относительно бесконечной петли и удаленную от механизма натяжения в бесконечной петле;(в) фиксатор, взаимодействующий с бесконечной петлей для предотвращения перемещения этой петли, причем направляющая установлена с возможностью смещения бесконечной петли до ее выведения из зацепления с фиксатором, когда на бесконечную петлю не действует фиксирующее усилие натяжения;(г) при этом фиксатор выполнен с возможностью приведения его в действие при приложении усилия к бесконечной петле, причем фиксатор приводится в действие тогда, когда усилие приложено к бесконечной петле в направлении противодействия сопротивлению,оказываемому механизмом натяжения в этой петле, в результате чего фиксирующее натяжение возникает на направляющей, причем величина фиксирующего натяжения достаточна для такого смещения направляющей, при котором бесконечная петля оказывается в положении зацепления с фиксатором. 18. Фиксирующий механизм бесконечной петли, содержащий(а) механизм натяжения, причем механизм натяжения связан с бесконечной петлей таким образом, что усилие натяжения может быть приложено к бесконечной петле в направлении,противоположном сопротивлению, оказываемому механизмом натяжения;(б) направляющую, расположенную со смещением относительно бесконечной петли и 11 удаленную от механизма натяжения в бесконечной петле;(в) фиксатор, взаимодействующий с бесконечной петлей для предотвращения перемещения этой петли, причем направляющая взаимосвязана с фиксатором таким образом, что фиксатор задействуется при смещении направляющей под действием фиксирующего натяжения;(г) при этом фиксатор выполнен с возможностью приведения его в действие при прило 004453 12 жении усилия к бесконечной петле, причем фиксатор приводится в действие тогда, когда усилие приложено к бесконечной петле в направлении противодействия сопротивлению,оказываемому механизмом натяжения в этой петле, в результате чего фиксирующее натяжение возникает на направляющей, причем величина фиксирующего натяжения достаточна для такого смещения направляющей, при котором бесконечная петля оказывается в положении зацепления с фиксатором.