EA030734B1 - Управляемые двигателем ворота с вертикальным перемещением - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к воротам с полотном ворот, содержащим множество секций полотна ворот, которые посредством шарниров подвижно соединены друг с другом, при этом шарнир содержит две скобы шарнира соседних секций полотна ворот, по меньшей мере одно удлиненное средство привода, которое соединено по меньшей мере с одной секцией полотна ворот, и по меньшей мере одно направляющее средство, выполненное с возможностью направления полотна ворот во время его перемещения. Для того чтобы оптимизировать ворота с точки зрения их монтажного пространства, в частности по ширине и длине, и при этом обеспечить простое и экономичное, но вместе с тем надежное функционирование ворот, предлагается расположить удлиненное средство привода, по меньшей мере, частично в секции полотна ворот.

Description

Изобретение относится к воротам с полотном ворот, содержащим множество секций полотна ворот, которые посредством шарниров подвижно соединены друг с другом, при этом шарнир содержит две скобы шарнира соседних секций полотна ворот, по меньшей мере одно удлиненное средство привода, которое соединено по меньшей мере с одной секцией полотна ворот, и по меньшей мере одно направляющее средство, выполненное с возможностью направления полотна ворот во время его перемещения. Для того чтобы оптимизировать ворота с точки зрения их монтажного пространства, в частности по ширине и длине, и при этом обеспечить простое и экономичное, но вместе с тем надежное функционирование ворот, предлагается расположить удлиненное средство привода, по меньшей мере, частично в секции полотна ворот.

030734 B1

030734

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к управляемым двигателем подъемным воротам с вертикальным перемещением согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

Предшествующий уровень техники

Подъемные ворота вышеуказанного типа используют для открытия и закрытия проходов или проездов. Они часто находят применение в качестве гаражных ворот или, например, в качестве ворот на приемных пандусах. Кроме того, их применяют также в качестве перегородок в складских помещениях. Поскольку такие ворота часто имеют большой вес, они, как правило, приводятся в действие при помощи двигателя.

Такой двигательный привод обычно содержит по меньшей мере один двигатель, который соединяется с воротами при помощи средств привода, например приводных ремней или приводных цепей. Кроме того, в зависимости от требуемого числа оборотов и вращающего момента двигателя, как правило, применяются редукторы. При этом можно реализовать так называемые скоростные ворота, широко применяемые в промышленности. В случае скоростных ворот достигается скорость перемещения полотна ворот до 4 м/с, в то время как полотна обычных промышленных подъемных ворот обычно перемещаются со скоростями 0,2-0,3 м/с.

Ворота указанного вначале типа известны, например, из DE 4015214 A1, где раскрыты подъемные ворота с пластинчатым полотном и электрическим приводом с электродвигателем, а также с приводной цепью, вращающейся в боковой части. Эти подъемные ворота содержат две направляющие, расположенные по обеим сторонам от проема ворот, а также полотно, состоящее из отдельных пластин, при этом сбоку на каждой пластине расположена шарнирная петля. Шарнирные петли опираются на направляющие и направляются ими. Отдельные шарнирные петли соединены друг с другом и образуют при этом несущий каркас пластинчатого полотна, к которому прикладываются все силы, возникающие при перемещении подъемных ворот. В области нижней пластины боковая цепь при помощи зажима прикреплена к пластинчатому полотну.

Достоинство управления воротами при помощи приводной цепи, присоединенной к самой нижней секции полотна ворот, заключается в том, что такая конструкция обеспечивает надежное управление даже большими и тяжелыми воротами. Кроме того, поскольку цепь, проходящая вдоль боковой стороны ворот, может быть размещена внутри стойки ворот, она хорошо защищается от внешних воздействий. Однако при этом стойки ворот должны обеспечивать достаточное монтажное пространство, в частности достаточную ширину монтажного пространства. Для привода такой цепи используются асинхронные двигатели, которые являются простыми в эксплуатации и экономичными по стоимости. Двигатели, по возможности, компактно устанавливают в области перемычки ворот. При этом асинхронные двигатели, как правило, требуют таких дополнительных компонентов, как, например, частотные преобразователи, устройства аварийной остановки, в частности дисковые тормозные механизмы или стопорные устройства, и наружные редукторы. Эти компоненты, в частности устройства аварийной остановки, также устанавливают в области перемычки ворот. Поэтому для них необходимо, соответственно, большое монтажное пространство с точки зрения глубины монтажа. В целом, такие ворота должны иметь достаточное монтажное пространство, как по ширине, так и по глубине.

Для оптимизации монтажного пространства WO 2009/112562 A1 предлагает, с одной стороны, использовать моментные двигатели с регуляторами управления и мощности. При этом можно отказаться от использования редукторов, что позволяет уменьшить необходимое монтажное пространство в области перемычки подъемных ворот. Таким образом, осуществляется выгодная экономия монтажного пространства по глубине. Кроме того, для дальнейшей оптимизации монтажного пространства этот патентный документ предлагает заменить приводные цепи, проходящие вдоль боковых сторон, на прямой привод, соединенный с валом. При этом двигатель непосредственно соединяется с валом ворот. Верхний конец полотна ворот, в свою очередь, соединен с валом ворот. Для подъема и опускания полотна ворот двигатель вращает вал ворот, при этом полотно ворот, прикрепленное к валу ворот, наматывается на вал или сматывается с него. Благодаря отказу от цепей, проходящих вдоль боковой стороны стойки ворот, можно уменьшить монтажные размеры стойки ворот, т.е. монтажную ширину.

С целью уменьшения монтажного пространства и снижения перемещаемой массы ворот DE 19952038 A1 предлагает для перемещения ворот, разделенных на звенья, прикрепить один конец троса или цепи к перемычке ворот, а второй конец - к поворотному барабану или при помощи цепного зубчатого колеса подавать в направляющую. Цепь при помощи направляющего ролика подводится к самому нижнему звену ворот, при этом перемещение троса или цепи приводит к открытию или закрытию ворот. Для горизонтального направления ворот предусмотрены ролики, при этом трос или цепь проходит между роликами и звеньями ворот.

Сущность изобретения

Таким образом, задача изобретения заключается в обеспечении управляемых двигателем подъемных ворот, которые оптимизированы с точки зрения монтажного пространства, в частности ширины и длины, и при этом являются простыми, экономичными и в то же время надежными в эксплуатации.

Эта задача изобретения решена при помощи подъемных ворот с признаками отличительной части

- 1 030734

п. 1 формулы изобретения.

Благодаря применяемому расположению удлиненного средства привода в секциях полотна ворот можно получить уменьшение монтажного пространства, а также благоприятную взаимосвязь сил и перемещений полотна ворот с удлиненным средством привода. Ширина, используемая для привода ворот, является небольшой. Поскольку средство привода и направляющее средство находятся, как правило, внутри стойки ворот, ширина монтажного пространства стойки ворот может оставаться небольшой. Секции полотна ворот и удлиненное средство привода расположены в пространстве рядом друг с другом, поэтому при подъеме полотна ворот обеспечивается эффективная передача сил между средством привода и полотном ворот.

Согласно усовершенствованию изобретения удлиненное средство привода может представлять собой конечное средство привода и/или цепь. В случае конечного средства привода можно отказаться от его возвратного механизма со стороны ведомой ветви, а также от отклоняющего ролика на нижнем конце ворот, что позволяет уменьшить монтажное пространство. Цепь, используемая в качестве средства привода, благодаря своему незначительному изменению длины в процессе эксплуатации, представляет собой особенно предпочтительный вариант осуществления средства привода для таких ворот. Кроме того, относительно постоянная длина цепи позволяет осуществлять точное управление позиционированием ворот.

В одном варианте осуществления по меньшей мере одна секция полотна ворот может содержать сегмент полотна ворот и скобу шарнира, при этом удлиненное средство привода, по меньшей мере, частично проходит по меньшей мере между одним сегментом полотна ворот и по меньшей мере одним направляющим средством. Такая конструкция позволяет уменьшить монтажное пространство. Благодаря расположению средств привода между направляющими элементами и сегментами полотна ворот можно, в частности, уменьшить ширину стойки ворот. Если средство привода расположено ближе к сегменту полотна ворот, чем направляющее средство, можно обеспечивать небольшие значения рычажного момента, возникающего при открытии ворот, между точкой приложения усилия со стороны средства привода и центром тяжести полотна ворот.

Может быть предусмотрено соединительное средство, которое соединяет сегмент полотна ворот с удлиненным средством привода и направляющим средством. Таким образом, реализуется, по возможности, непосредственное соединение между средством привода и сегментом полотна ворот. С другой стороны, соединительное средство, таким образом, может быть соединено наиболее коротким возможным путем с сегментом полотна ворот, что, в свою очередь, позволяет уменьшить монтажное пространство с точки зрения ширины стойки ворот.

Согласно одному усовершенствованию изобретения соединительное средство может проходить сквозь две скобы шарнира и служить в качестве шарнирного болта. Поскольку соединительное средство обеспечивает соединение между двумя скобами шарнира, а также соединяет секцию полотна ворот со средством привода и, таким образом, выполняет в воротах несколько функций, можно получить более простую конструкцию, содержащую меньшее количество деталей.

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения направляющее средство может содержать направляющий ролик, который с возможностью вращения опирается на соединительное средство и при этом содержит буртик. Такой ролик может направлять в раму полотно ворот, перемещаемое при открытии и закрытии. При этом направляющий ролик позволяет уменьшить трение, возникающее при направлении секции полотна ворот, и связанный с ним износ. Соединительное средство служит в качестве оси вращения направляющего ролика, благодаря чему можно сократить количество деталей и упростить конструкцию. Буртик может дополнительно улучшить направляющие свойства направляющего ролика в нескольких направлениях. В тех ситуациях, когда на полотно ворот действуют внешние силы, например сила ветра, такие силы могут приводить к тому, что отдельные сегменты полотна ворот будут выталкиваться из стойки ворот примерно в горизонтальном направлении. Направляющий ролик, содержащий буртик, может противодействовать этому.

Некоторые секции полотна ворот могут быть отдельно соединены со средством привода. При этом сила, необходимая для срабатывания ворот, может быть выгодно распределена между несколькими отдельными сегментами полотна ворот. Благодаря уменьшению сил отдельные соединительные элементы могут иметь малые размеры.

В соответствии с одним усовершенствованием изобретения по меньшей мере одна скоба шарнира может быть выполнена в виде комбинации со средством привода. При этом функции скобы шарнира и средства привода могут, по меньшей мере, частично выполняться одним из двух элементов или обоими элементами при совместном действии. Кроме того, благодаря комбинации средств привода и скоб шарнира улучшается передача сил и сочетание движений между этими элементами.

По меньшей мере одна секция полотна ворот может предпочтительно иметь выемку для ввода средства привода, при этом выемки отдельных секций полотна ворот могут быть расположены примерно на одной прямой. Таким образом, выемки, предусмотренные в отдельных скобах, могут образовывать своего рода канал для приводного элемента, который может служить для ввода и задания направления, а также для защиты средства привода от внешних воздействий, например от воздействий внешних меха- 2 030734

нических сил.

Средство привода может прилегать по меньшей мере к одной поверхности выемки, при этом возможность перемещения средства привода примерно перпендикулярно направлению движения полотна ворот через выемку может быть ограничена. За счет ограничения подвижности средства привода его позиция относительно полотна ворот может быть лучше зафиксирована, что улучшает контакт между полотном ворот и средством привода и обеспечивает более плавное и равномерное перемещение ворот вверх и вниз.

Между средством привода и по меньшей мере одной поверхностью секции полотна ворот может быть предусмотрен амортизатор, который предназначен для демпфирования относительного перемещения между средством привода и скобой шарнира. Такой амортизатор может ограничивать возможность перемещения средства привода относительно скобы шарнира и, таким образом уменьшать, с одной стороны, шумообразование, а с другой стороны - износ вследствие столкновения средства привода со скобой шарнира при открытии и закрытии полотна ворот.

Согласно одному варианту осуществления изобретения по меньшей мере между одной поверхностью профиля полотна ворот и по меньшей мере одной скобой шарнира установлен скользящий элемент, в частности скользящая шайба, которая, в частности, может опираться на соединительное средство. Скользящий элемент оказывает влияние на перемещение полотна ворот в поперечном направлении во время открытия и закрытия ворот. При этом износ, возникающий в результате трения, может иметь место частично на скользящих шайбах и в гораздо меньшей степени - на других компонентах устройства. В этом случае соединительное средство действует, в частности, в качестве опоры для скользящего элемента и позволяет осуществлять точное позиционирование скользящего элемента вблизи места передачи сил между элементом привода и секцией ворот. В одном усовершенствованном варианте осуществления изобретения скоба шарнира может содержать по меньшей мере один боковой направляющий элемент, выполненный с возможностью направлять скобу шарнира примерно перпендикулярно направлению движения полотна ворот при открытии и закрытии ворот. Таким образом, можно обеспечить требуемое направление всего полотна ворот во время его вертикального перемещения, что способствует хорошей управляемости ворот.

Соответствующая скоба шарнира, по меньшей мере, частично может быть расположена в полости соответствующего сегмента полотна ворот и, по существу, внутри этой полости соединена с соответствующим сегментом полотна ворот, при этом соответствующая скоба шарнира и соответствующий сегмент полотна ворот соединены друг с другом, в частности, при помощи клеевого соединения. Достоинство такого расположения скобы шарнира в полости сегмента полотна ворот заключается в том, что указанная скоба шарнира, по меньшей мере, частично находится внутри сегмента полотна ворот, что способствует получению компактной конструкции ворот. Кроме того, при этом образуется достаточно большая площадь для склеивания обоих компонентов.

По меньшей мере одна скоба шарнира может быть соединена с сегментом полотна ворот посредством болтового соединения, при этом сегмент полотна ворот содержит, в частности, по меньшей мере одно отверстие с резьбой, а скоба шарнира - по меньшей мере одно сквозное отверстие, через которое может проходить болт. Болтовое соединение представляет собой удобное и надежное соединение, которое, кроме того, позволяет демонтировать сегменты полотна ворот со скоб шарнира и заменять их в соответствии с областью задач, благодаря чему полотно ворот может быть с небольшой трудоемкостью адаптировано к различным задачам.

Согласно одному варианту осуществления изобретения элемент привода, в частности цепное зубчатое колесо, может входить в зацепление со средством привода, при этом может быть предусмотрена направляющая, которая удерживает удлиненное средство привода в области элемента привода в зацеплении с удлиненным средством привода. Благодаря взаимодействию элемента привода и направляющей обеспечивается надежное зацепление элемента привода со средством привода и, таким образом, надежное перемещение полотна ворот. В частности, если в качестве средства привода применяется цепь, то для ее привода пригодным является цепное зубчатое колесо.

Согласно одному усовершенствованному варианту осуществления изобретения элемент привода может, по меньшей мере, частично проходить в выемке. Если секция полотна ворот содержит выемку, в которой установлено средство привода, это обеспечивает надежное зацепление элемента привода со средством привода. Кроме того, такая конструкция позволяет расположить элемент привода вплотную к секции полотна ворот и, таким образом, уменьшить монтажное пространство.

Направляющая может содержать по меньшей мере один упор, который удерживает удлиненное средство привода прижатым в направлении элемента привода, и, в частности, может действовать на скобу шарнира. Это позволяет дополнительно улучшить сцепление между средством привода и элементом привода. Если скоба шарнира связана со средством привода, упор при контакте со скобой шарнира может эффективно действовать на средство привода.

Согласно одному варианту осуществления изобретения направляющая может содержать по меньшей мере один прижимной ролик, который выполнен с возможностью прижима с вращением к скобе шарнира. Прижимной ролик позволяет уменьшать трение, которое может возникать между направляю- 3 030734

щей и подвижными компонентами ворот, что приводит к снижению энергии, необходимой для перемещения полотна ворот, и уменьшению износа.

Возможны также другие предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения.

Шарниры могут быть предпочтительно расположены на боковых сторонах сегментов полотна ворот. При боковом расположении шарниров можно гарантировать, например, что при наматывании или разматывании полотна ворот шарниры не будут мешать его движению. Кроме того, уменьшается опасность повреждения шарнирами намотанного рулона при сматывании полотна ворот.

Управление средством привода можно осуществлять при помощи электродвигателя, в частности синхронного электродвигателя, который можно регулировать вплоть до полного торможения. В случае применения такого двигателя можно отказаться от трудоемких конструкций механических устройств аварийного торможения. Кроме того, для этих двигателей требуется очень мало или не требуется вообще дополнительных наружных устройств, в частности редукторов. Поэтому такой двигатель требует относительно малого монтажного пространства для установки в области перемычки ворот. Это позволяет иметь небольшую глубину монтажного пространства ворот.

Предпочтительно также, чтобы блок управления при наступлении условия остановки обеспечивал управляемое снижение скорости вращения приводного двигателя и, таким образом, торможение полотна ворот при помощи двигателя, при этом приводной двигатель в условиях полного торможения предпочтительно может создавать достаточный вращающий момент, чтобы останавливать полотно ворот в текущей позиции. Это относится, в частности, к условиям аварийной остановки, когда обычно требуется резкое торможение ворот. Поскольку, например, асинхронные двигатели в неподвижном состоянии не создают вращающего момента, достаточного для остановки ворот, приходится дополнительно устанавливать механические устройства аварийного торможения. Применение предлагаемых двигателей позволяет отказаться от дорогостоящих механических систем, требующих большого монтажного пространства, и уменьшить монтажное пространство в области перемычки ворот, т.е. глубину монтажного пространства, а также ширину монтажного пространства в раме ворот.

В одном возможном варианте осуществления изобретения приводной двигатель может содержать выходной вал, который при помощи дополнительного средства передачи усилия, в частности ремня или цепи, соединен со средством привода. При помощи такого отвода можно в узком пространстве реализовать, например, передачу или редукцию привода. Кроме того, при этом обеспечивается простой способ управления уравновешиванием массы вместе со средством привода при помощи того же самого двигателя.

Приводные двигатели могут быть предусмотрены на обеих сторонах подъемных ворот. Они могут быть предпочтительно расположены с двух сторон в области перемычки ворот. Благодаря распределению прилагаемого усилия между двумя двигателями можно использовать соответствующие двигатели меньших размеров, чем в случае применения только одного двигателя. Применяя двигатели меньших размеров, можно простым способом уменьшить монтажное пространство, в частности глубину монтажного пространства в области перемычки ворот.

Средства привода также могут быть предусмотрены на обеих сторонах подъемных ворот. Распределение прилагаемого усилия между двумя двигателями позволяет использовать соответствующие средства привода меньших размеров, чем в случае применения только одного средства привода. Благодаря применению средств привода меньших размеров можно простым способом уменьшить монтажное пространство, в частности ширину монтажного пространства в области стойки ворот.

В одном возможном варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено устройство уравновешивания массы, которое приводится в действие приводным двигателем. Таким образом, приводной двигатель, предназначенный для привода полотна ворот, может также приводить в действие устройство уравновешивания массы. Исключение дополнительного двигателя позволяет уменьшить монтажное пространство, в частности в области перемычки ворот, т.е. глубину монтажного пространства.

Кроме того, предлагается, чтобы скоба шарнира на одном конце имела неподвижную опору, а на противоположном конце - подвижную опору. Таким образом, реализуется одна опора с вращательной степенью свободы и одна опора с вращательной и поступательной степенью свободы, что особенно предпочтительно обеспечивает неразрушающее изменение расстояния между двумя скобами шарнира.

Отдельные скобы шарнира могут быть также соединены друг с другом и образовывать шарнирную цепь. При помощи такой шарнирной цепи отдельные сегменты полотна ворот могут быть объединены в общее прочное полотно ворот, при этом отдельные сегменты полотна ворот могут иметь облегченную конструкцию.

В одном возможном варианте осуществления изобретения соответствующая скоба шарнира может быть расположена на торцевой стороне соответствующего сегмента полотна ворот, обращенной к раме ворот. Кроме того, соответствующая скоба шарнира может проходить примерно по всей высоте соответствующего сегмента полотна ворот. Это позволяет реализовать особенно простую конструкцию отдельной скобы шарнира, например, в виде простой детали, получаемой способом литья под давлением. Достоинством прохождения скобы шарнира примерно по всей высоте сегмента полотна ворот является большая площадь соединения между сегментом полотна ворот и скобой шарнира, что позволяет полу- 4 030734

чать хорошее соединение.

Предлагается, чтобы соединительное средство соединялось с соответствующим сегментом полотна ворот в верхней половине указанного сегмента полотна ворот и, в частности, в области его верхней кромки. Если соединительное средство расположено в верхней половине, т.е. выше горизонтальной оси поворота сегмента полотна ворот, реализуется висячая несущая конструкция, в которой сегмент полотна ворот свешивается с соединительного средства под действием силы тяжести. При этом отдельные сегменты полотна ворот при вертикальном перемещении полотна ворот вытягиваются средством привода, что приводит к натяжению отдельных сегментов полотна ворот относительно друг друга, и, таким образом, повышается жесткость, а также улучшается управляемость и долговечность ворот.

Предпочтительно приводной двигатель может быть непосредственно, в частности без передаточного механизма, соединен с полотном ворот. Это позволяет исключить применение конструктивно сложных, изнашивающихся и подверженных ошибкам приводных механизмов.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения система привода содержит также накопитель электрической энергии, предпочтительно в виде аккумулятора, который служит для того, чтобы снабжать электрической энергией приводной двигатель и блок управления в случае нарушения электроснабжения. При этом предпочтительно, чтобы блок управления мог распознавать такое нарушение электроснабжения и интерпретировать его как условие аварийной остановки, а приводной двигатель в случае нарушения электроснабжения мог уменьшать скорость и удерживать полотно ворот в неподвижном состоянии. Кроме того, при этом можно отказаться от уравновешивания массы полотна ворот.

Синхронный привод может быть выполнен таким образом, чтобы он обеспечивал перемещение полотна ворот без применения системы уравновешивания массы. В то же время регулирование мощности синхронного привода позволяет рекуперировать энергию, высвобождающуюся при торможении и/или закрытии ворот, и обеспечивать ее промежуточное хранение в блоке аккумуляторов или конденсаторов. При этом можно также исключить конструктивные сложности, связанные системой уравновешивания массы, без повышения нагрузки на механическую несущую конструкцию или снижения надежности.

Кроме того, блок управления может обеспечивать работу подъемных ворот в аварийном режиме в случае нарушения электроснабжения, в частности управление приводным двигателем для аварийного открытия подъемных ворот. Благодаря электрическому аккумулятору также возможна работа в аварийном режиме.

Система привода может также предпочтительно содержать регулятор мощности для управления приводным двигателем, при этом указанный регулятор мощности предназначен для того, чтобы рекуперировать электрическую энергию, генерируемую при торможении полотна ворот при помощи двигателя, и заряжать накопитель электрической энергии этой рекуперированной энергией. Таким образом, приведение подъемных ворот в действие может осуществляться при помощи эффективного энергосберегающего процесса, что имеет большое значение, в частности, при работе в аварийном режиме с использованием аккумулятора.

Блок управления предпочтительно может также на основании сигналов, поступающих от датчика положения, определять фактическое значение, которое указывает позицию или изменение позиции подъемных ворот, и на основании сравнения фактического значения с заданным значением осуществлять управление приводным двигателем. Таким образом, возможно точное регулирование перемещения ворот. При этом в случае отклонения между заданным и фактическим значениями может быть предусмотрена реакция в виде прерывания перемещения ворот.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения блок управления осуществляет контроль остаточного заряда аккумулятора и при достижении заданной нижней границы использует остаточную энергию для перемещения полотна ворот в надежную позицию, безопасную с точки зрения падения. Эту энергию может также предоставлять дополнительный аккумулятор, предусмотренный в качестве резервного устройства защиты. В одном альтернативном варианте осуществления функцию такого резервного устройства защиты может выполнять механический тормоз. В том случае, если полотно ворот в течение длительного времени остается в позиции остановки, по соображениям экономии энергии предпочтительно использовать включение тормоза.

При помощи сигналов датчика положения можно проверять, стабильно ли сохраняется позиция остановки. Если будет установлено, что позиция остановки не сохраняется, на приводной двигатель снова подается напряжение, чтобы обеспечить новую фиксацию при полном торможении или переместить полотно ворот в надежную позицию, безопасную с точки зрения падения. В этом случае может быть также предусмотрено указание о повторной проверке и подготовке к включению тормоза.

Перечень фигур

Ниже поясняется возможный вариант осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны

фиг. 1 - вид спереди ворот согласно изобретению с частичным разрезом элементов, фиг. 2 - схематический вид слева ворот согласно изобретению с фиг. 1,

фиг. 3 - вид спереди ворот согласно изобретению, при этом неопределенная длина сегментов полотна ворот обозначена линиями разрыва,

- 5 030734

фиг. 4 - фрагмент вида в аксонометрии ворот согласно изобретению,

фиг. 5 - фрагмент вида спереди ворот согласно изобретению, при этом неопределенная длина сегментов полотна ворот обозначена линиями разрыва,

фиг. 6 - вид в разрезе по горизонтальной оси VI-VI с фиг. 5, фиг. 7 - вид в разрезе по горизонтальной оси VII-VII с фиг. 5, фиг. 8 - фрагмент вида сбоку шарнира ворот согласно изобретению,

фиг. 9 - вид в аксонометрии отдельной скобы шарнира с фрагментом сегмента полотна ворот согласно изобретению,

фиг. 10 - вид сбоку в увеличенном масштабе части скобы шарнира с фиг. 9,

фиг. 11 - схематический вид спереди сегмента полотна ворот со скобами шарнира, при этом неопределенная длина сегмента полотна ворот обозначена линиями разрыва,

фиг. 12 - вид в поперечном разрезе профиля стойки ворот с расположенным в нем сегментом полотна ворот,

фиг. 13 - схематическое изображение одного варианта осуществления подъемных ворот согласно настоящему изобретению,

фиг. 14 - схематическая блок-схема, иллюстрирующая функционирование подъемных ворот с фиг. 13 согласно изобретению,

фиг. 15 - схематическая блок-схема, иллюстрирующая функционирование подъемных ворот с фиг. 13 согласно изобретению в случае нарушения электроснабжения,

фиг. 16 - схематическая блок-схема, иллюстрирующая функционирование подъемных ворот с фиг. 13 согласно изобретению в случае аварийного открытия ворот,

фиг. 17 - схематическая блок-схема, иллюстрирующая функционирование подъемных ворот с фиг. 13 согласно изобретению при контроле остаточного заряда аккумулятора,

фиг. 18 - схематическая блок-схема, иллюстрирующая функционирование подъемных ворот с фиг. 13 согласно изобретению при постоянном контроле позиции и/или скорости приводного двигателя или полотна ворот,

фиг. 19 - вид в поперечном разрезе профиля стойки ворот с расположенным в нем сегментом полотна ворот согласно альтернативному варианту осуществления изобретения,

фиг. 20 - вид в аксонометрии в разобранном состоянии соединения сегмента полотна ворот со скобой шарнира согласно другому альтернативному варианту осуществления изобретения.

Одинаковые или соответствующие элементы обозначены идентичными ссылочными номерами. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На фиг. 1 показаны подъемные ворота согласно изобретению с полотном 1 ворот, которое содержит множество секций 40 полотна ворот. Каждые две соседние секции 40 полотна ворот подвижно соединены друг с другом по меньшей мере одним шарниром 3 (см. фиг. 4).

Кроме того, подъемные ворота содержат электрический привод 100 для подъема и опускания полотна 1 ворот, а также средство привода в виде конечной приводной цепи 4.

Электрический привод 100 содержит также приводной двигатель 101, соединенный с приводной цепью 4.

Приводная цепь 4 приводится в действие при помощи цепного зубчатого колеса 104a, которое служит в качестве элемента привода. Цепное зубчатое колесо 104a вращается вторичным валом 105a, который при помощи средства передачи усилия, в данном случае - зубчатого или клиновидного ремня 107a, соединен с выходным валом 102 двигателя. Кроме того, направление движения ремня 107а определяется двумя направляющими роликами 106a, 106b. При этом, например, путем изменения размеров направляющих роликов 106a, 106b можно увеличивать или уменьшать передаваемое усилие.

Цепное зубчатое колесо 104a входит в зацепление с цепью 4 и при помощи вращения может открывать и закрывать ворота. Вблизи цепного зубчатого колеса 104a и примерно напротив него предусмотрен прижимной ролик 44, при этом участки секций 40 полотна ворот со средством 4 привода при открытии и закрытии ворот проходят между цепным зубчатым колесом 104a и прижимным роликом.

Выходной вал 102 двигателя приводит в действие также дополнительное устройство 200 уравновешивания массы. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1, выходной вал 102 двигателя проходит через устройство 200 уравновешивания массы и выходит на противоположной стороне ворот.

На этой противоположной стороне ворот находится вторая приводная цепь 4, которая приводится в действие вторым цепным зубчатым колесом 104b. Второе цепное зубчатое колесо 104b вращается вторичным валом 105b, который при помощи средства передачи усилия, в данном случае, - зубчатого или клиновидного ремня 107b, соединен с выходным валом 102 двигателя. Кроме того, направление движения ремня 107b определяется двумя направляющими роликами 106c, 106d.

При этом, например, путем изменения размеров направляющих роликов 106c, 106d можно увеличивать или уменьшать передаваемое усилие.

На фиг. 1 не показано в явном виде, однако, на этой противоположной стороне ворот также может быть предусмотрен приводной двигатель. Он может быть установлен дополнительно к приводному дви- 6 030734

гателю 101 или вместо приводного двигателя 101. При этом выходной вал 102 показанного приводного двигателя 101 не обязательно должен проходить через устройство 200 уравновешивания массы.

Подъемные ворота содержат стойки 16, расположенные с двух сторон ворот. Стойки 16 ворот имеют ширину B_z, которая определяет ширину проезда ворот. Приводная цепь 4 расположена внутри этой стойки 16 ворот. Стойка 16 ворот образует соединение между стенным проемом и подъемными воротами. На фиг. 12 показана стойка 16 ворот в поперечном разрезе, содержащая на стороне, обращенной к полотну 1 ворот, отверстие 110, через которое проходят отдельные секции 40 полотна ворот. Отверстие 110 может иметь уплотнение в виде уплотнительных губок 112a, 112b.

Подъемные ворота, показанные на фиг. 12, содержат направляющие средства, которые расположены на боковых сторонах у секций 40 полотна ворот и выполнены в данном случае в виде направляющих роликов 12. Направляющие ролики 12 служат для задания горизонтального и/или вертикального направления отдельным секциям 40 полотна ворот во время перемещения (открытия или закрытия) полотна 1 ворот.

На фиг. 2 показан вид сбоку, на котором полотно 1 ворот схематически представлено штриховыми линиями. Полотно 1 ворот намотано в виде спирали 109. Спираль 109 расположена в области перемычки 120 ворот. Глубина T перемычки 120 ворот определяет в значительной степени глубину монтажного пространства ворот.

На фиг. 3 показан другой вид ворот согласно изобретению. Ворота установлены с возможностью вертикального перемещения, при этом ворота открываются в направлении стрелки A и закрываются в направлении стрелки B.

Каждые две соседние секции 40 полотна ворот подвижно соединены друг с другом по меньшей мере одним шарниром 3. Каждая секция полотна ворот содержит сегмент 2 полотна ворот. Как показано на фиг. 4, шарнир 3 содержит по две скобы шарнира, а именно, первую скобу 31 шарнира и подвижно соединенную с ней вторую скобу 32 шарнира. Каждый сегмент 2 полотна ворот соединен на обоих противоположных концах со скобой 31, 32 шарнира. Каждая секция 40 полотна ворот содержит сегмент 2 полотна ворот и соединенные с его обоими концами скобы 31, 32 шарнира. Альтернативно этому скобы шарнира могут быть присоединены к сегментам полотна ворот также в других местах, например примерно посредине, или две секции полотна ворот могут быть соединены друг с другом более чем двумя шарнирами.

Ворота согласно изобретению перемещаются при помощи электрического привода 100 между открытой и закрытой позициями. Усилие, необходимое для подъема и опускания полотна 1 ворот, передается от электрического привода 100 к полотну 1 ворот при помощи по меньшей мере одного средства привода, в данном примере осуществления изобретения - при помощи цепи 4.

Соединительные средства 5 соединяют цепь 4 с полотном 1 ворот. При этом множество сегментов 2 полотна ворот отдельно соединены с цепью 4. Соединительные средства 5 более подробно поясняются ниже со ссылками на фиг. 6.

На фиг. 4 показана цепь 4, которая служит в качестве средства привода. В данном примере осуществления изобретения она представляет собой полую шарнирную цепь, в которой отдельные звенья цепи 4 соединены друг с другом полыми валиками 7. Сквозь такой полый валик 7 может проходить, например, соединительное средство 5.

Как показано на фиг. 5, цепь 4, которая служит в качестве средства привода, может быть расположена на наружных концах полотна 1 ворот. Ворота могут по выбору приводиться в действие одним или двумя средствами привода. Цепь 4 выполнена в виде конечного средства привода. Однако в других вариантах осуществления может быть предусмотрено бесконечное средство привода.

На фиг. 6 показан вид в поперечном разрезе по оси VI-VI с фиг. 5. При этом показана скоба 32 шарнира, которая соединена с сегментом 2 полотна ворот. Скоба 32 шарнира содержит выемку 6, в которой расположена цепь 4. Цепь 4 вставлена в выемку 6 скобы 32 шарнира и находится в ней. В альтернативном варианте осуществления средства привода могут быть частично или полностью установлены в сегментах полотна ворот.

В данном варианте осуществления цепь 4 и шарнир 3 соединены соединительным средством 5. При этом можно реализовать комбинированный вариант, в котором, например, цепь 4 и шарнир 3 выполнены как единое целое. Шарнир 3 может, например, выполнять функцию цепи 4, а цепь 4 может также выполнять функцию шарнира 3.

На фиг. 6 показано отдельное звено 41 цепи с полым валиком 7. Соединительное средство, в данном случае - шарнирный болт 5, проходит в осевом направлении через скобу 32 шарнира и полый валик 7 звена 41 цепи. Шарнирный болт 5 на конце 8, обращенном к сегменту 2 полотна ворот, закреплен штифтом 9, чтобы предотвратить его осевое линейное, а также радиальное поворотное перемещение. На противоположном конце шарнирный болт 5 закреплен соответствующим крепежным средством, в данном случае - гайкой 11.

Направляющий ролик 12 установлен с возможностью вращения при помощи стандартных подшипников 13, предусмотренных на шарнирном болте 5. Направляющий ролик 12 в осевом направлении расположен между гайкой 11 и скобой 32 шарнира. Направляющий ролик 12 содержит поверхность 14 ка- 7 030734

чения и наружный буртик 15. Наружный буртик 15 в радиальном направлении расположен дальше от центральной оси L шарнирного болта 5, чем поверхность 14 качения. Буртик 15 служит для горизонтального направления сегментов 2 полотна ворот при вертикальном перемещении полотна 1 ворот.

На фиг. 6 показано, что подъемные ворота содержат по меньшей мере одно соединительное средство 5, предназначенное для соединения приводной цепи 4 по меньшей мере с одним сегментом 2 полотна ворот. Кроме того, на фиг. 6 показано, что проходящее вдоль боковой стороны средство привода, т.е. цепь 4, по меньшей мере, частично расположена между сегментом 2 полотна ворот и направляющим средством, т.е. роликом 12.

Такое расположение цепи 4 между сегментом 2 полотна ворот и направляющим роликом 12 в части настоящего описания относится к поперечному разрезу, который показан, например, на фиг. 6, при этом позиционирование цепи 4 описано применительно к горизонтальному направлению E_H. В этом горизонтальном направлении E_H цепь 4 расположена между сегментом 2 полотна ворот и направляющим роликом 12.

На фиг. 12 показано устройство согласно изобретению, которое, по меньшей мере, частично расположено в профиле стойки 16 ворот. Профиль стойки 16 ворот показан в поперечном разрезе. Он представляет собой сегментированный полый профиль, во внутреннем пространстве которого по меньшей мере две части 17 профиля примерно симметрично расположены напротив друг друга. Внутренняя ширина W обеих частей 17 профиля немного больше, чем диаметр D_L поверхностей 14 качения направляющего ролика 12. Направляющий ролик 12 расположен между двумя частями 17 профиля.

Части 17 профиля имеют поверхности 18 качения, которые расположены напротив друг друга и могут упираться в поверхности 14 качения направляющего ролика 12. Благодаря такому расположению направляющего ролика 12 между двумя частями 17 профиля, находящимися напротив друг друга, направляющий ролик 12 с прикрепленным к нему сегментом 2 полотна ворот при вертикальном перемещении полотна 1 ворот также приводится в движение в вертикальном направлении.

Буртик 15 направляющего ролика 12 имеет диаметр D_B, больший, чем диаметр D_L поверхностей 14 качения направляющего ролика 12. Кроме того, диаметр D_B буртика 15 больше, чем внутренняя ширина W между обеими частями 17 профиля. Поэтому на внутренней стороне буртика 15 образуется опорная поверхность 20, которая может упираться в расположенную напротив нее опорную поверхность 19 частей 17 профиля.

Если, например, сила F приложена к сегменту 2 полотна ворот, то это приводит к прогибу сегмента 2 полотна ворот и, таким образом, к поступательному движению сегмента 2 полотна ворот в направлении стрелки V. В этом случае буртик 15 направляющего ролика 12 предотвращает выход направляющего ролика 12 и связанного с ним сегмента 2 полотна ворот из частей 17 профиля стойки 16 ворот. При этом сегмент 2 полотна ворот при вертикальном перемещении ворот направляется примерно горизонтально.

На стороне, противоположной отверстию в профиле стойки 16 ворот, находится фотоэлемент 45, при помощи которого можно определять, находятся ли ворота в открытом или закрытом положении или не закрывает ли какое-либо препятствие путь открытому полотну 2 ворот.

На стороне скобы 31 шарнира, противоположной средству 4 привода, расположен прижимной ролик 44, который опирается с возможностью вращения на профиль стойки 16 и выполняет задачу направляющей. При открытии и закрытии полотна 1 ворот прижимной ролик 44 прокатывается по поверхности скобы 31 шарнира, которая расположена противоположно средству 4 привода и контактирует с прижимным роликом 44.

Прижимной ролик 44 находится в верхней части закрытого полотна ворот в области перемычки ворот, чтобы улучшить сцепление цепного зубчатого колеса со средством привода. При этом на профиле стойки 16 ворот может быть предусмотрено множество прижимных роликов 44, которые могут быть расположены, например, в нижней части закрытых ворот или распределены по высоте ворот.

В выемке 6, в которой находится цепное звено 41 средства 4 привода, между средством 4 привода и задней поверхностью выемки 6 предусмотрен амортизатор 43, с которым контактирует как выемка 6, так и средство 4 привода. Амортизатор 43 может быть изготовлен из мягкого и/или упругого материала, например из эластомера.

На фиг. 8 показан шарнир 3. Шарнир 3 содержит первую скобу 31 шарнира и вторую скобу 32 шарнира. Обе скобы 31, 32 шарнира имеют соосные отверстия 21, через которые проходит соединительное средство 5. Соединительное средство 5 представляет собой шарнирный болт 5, образующий шарнирную ось, вокруг которой может известным образом поворачиваться шарнир 3.

На фиг. 9 в качестве примера показана отдельная скоба 31 шарнира. Скоба 31 шарнира содержит на наружной боковой стороне направляющий участок 22. Направляющий участок 22 состоит из двух вертикальных стенок 22a, 22b и расположенной между ними горизонтальной стенки 22c, которая соединяет обе вертикальные стенки 22a, 22b. При этом образуется выемка 6, которая имеет U-образную форму.

Внутренняя длина Z выемки 6 немного больше, чем ширина B_K цепи 4 (см. фиг. 5). Цепь 4 размещается в выемке 6 и может быть вставлена в нее. Горизонтальная подвижность цепи 4 ограничена внутренней поверхностью выемки 6, при этом цепь 4 может перемещаться только до упора в эту поверхность.

На вертикальной стенке 22b, обращенной к сегменту 2 полотна ворот, скоба 31 шарнира содержит

- 8 030734

соединительный участок 23, который предпочтительно выполнен как единое целое с направляющим участком 22. Соединительный участок 23 имеет наружную форму, которая соответствует внутренней форме полого профиля 24 сегмента 2 полотна ворот. Благодаря этому, сегмент 2 полотна ворот может быть просто надвинут на соединительный участок 23.

Скоба 31 шарнира расположена в полости 25 сегмента 2 полотна ворот. Для получения надежного соединения между скобой 31 шарнира и сегментом 2 полотна ворот скоба 31 шарнира предпочтительно склеивается в области соединительного участка 23 с сегментом 2 полотна ворот. При этом, однако, не исключаются другие виды соединения, например, болтовые соединения.

На фиг. 11 показано, что скобы 31, 32 шарнира могут с двух сторон охватывать сегмент 2 полотна ворот в соответствии с пояснениями к фиг. 9. Кроме того, на фиг. 11 показано, что соответствующая скоба 31, 32 шарнира расположена на торцевой стороне 26 сегмента 2 полотна ворот, обращенной к раме 16 ворот, и проходит примерно по всей высоте h сегмента 2 полотна ворот.

Отдельные скобы 31, 32 шарнира 3 имеют одинаковую наружную форму и представляют собой примерно идентичные детали, предпочтительно получаемые способом литья под давлением. На фиг. 9 и 10 можно видеть, что скоба 31, 32 шарнира имеет на осевом конце 27 отверстия 21 для ввода шарнирного болта 5.

На фиг. 6 эта конструкция показана в поперечном разрезе, при этом шарнирный болт 5 введен через указанные отверстия 21 в скобе 31 шарнира.

Внутренний диаметр отверстия 21 немного больше, чем наружный диаметр шарнирного болта 5. Расположение шарнирного болта 5 в отверстии 21 обеспечивает неподвижную опору с поворотной степенью свободы, т.е. скоба 31, 32 шарнира с отверстием 21, расположенным на ее осевом конце, может поворачиваться вокруг шарнирного болта 5.

Для того чтобы предотвратить прокручивание или сдвиг шарнирного болта 5, описанный выше штифт 9 вставляется в отверстие, которое предусмотрено в шарнирном болте 5 и проходит перпендикулярно до продольной оси L шарнирного болта 5. При этом штифт 9 проходит также через поперечное отверстие 29, которое предусмотрено в скобе 31 шарнира (фиг. 7) и предпочтительно расположено на соединительном участке 23.

На фиг. 8-10 показано, что скоба 31, 32 шарнира на другой осевой стороне 28 имеет удлиненное отверстие 30. Удлиненное отверстие 30 представляет собой отверстие, которое имеет некоторое удлинение в продольном направлении Y (фиг. 10). Внутренний диаметр d удлиненного отверстия 30 немного больше, чем наружный диаметр шарнирного болта 5. Таким образом, реализуется подвижная опора, при этом скоба 31, 32 шарнира, благодаря удлиненной форме отверстия 30, может, как поворачиваться вокруг шарнирного болта 5, так и линейно перемещаться в направлении Y, т.е. в направлении удлинения отверстия 30.

Как наиболее наглядно показано на фиг. 4, 5 и 8, отдельные скобы 31, 32 шарнира могут быть соединены друг с другом, образуя шарнирную цепь 300. При этом концы 27, 28 скоб 31, 32 шарнира имеют такую форму, чтобы они могли, перекрываясь, входить друг в друга с совмещением отверстий 21, 30.

Для этого на внутренних сторонах отверстий 21 (фиг. 9) скоб 31, 32 шарнира предусмотрены вырезы 34, в которые может входить раздвоенный конец 33 соседней скобы 31, 32 шарнира. Поскольку все скобы 31, 32 шарнира имеют одинаковую форму, из отдельных скоб 31, 32 шарнира можно получить шарнирную цепь 300 любой длины.

Каждая скоба 31, 32 шарнира содержит боковой направляющий элемент 35, который предназначен для того, чтобы упираться в часть 17 профиля и направлять сегмент 2 полотна ворот, связанный с этой скобой 31, 32 шарнира, в горизонтальном направлении V (фиг. 12) при вертикальном перемещении полотна 1 ворот. Боковой направляющий элемент 35 расположен на боковой наружной стороне первой вертикальной стенки 22a направляющего участка 22 скобы 31, 32 шарнира.

На фиг. 19 показан альтернативный вариант осуществления полотна 1 ворот, в котором предусмотрена скользящая шайба 42. Вид и ракурс изображения соответствуют фиг. 10, однако, для противоположной в горизонтальном направлении стороны полотна 1 ворот.

В этом варианте осуществления полотно 2 ворот не содержит бокового направляющего элемента 35 и амортизатора 43. Для бокового направления полотна 2 ворот между скобой 31 шарнира и направляющим роликом 12 предусмотрена скользящая шайба 42, которая расположена в осевом направлении относительно направляющего ролика 12, напротив буртика 15. При горизонтальном сдвиге полотна 2 ворот скользящая шайба 42 может упираться в профиль стойки 16 ворот и скользить вдоль него, чтобы ограничивать горизонтальное перемещение полотна 2 ворот. В данном варианте осуществления скользящая шайба 42 показана примерно круглой и снабжена центральным отверстием, через которое проходит соединительное средство 5, закрепляя, таким образом, скользящую шайбу 42.

Скользящая шайба 42 может быть изготовлена из материала с низким коэффициентом трения и/или из сравнительно мягкого материала, чтобы минимизировать силы трения между скользящей шайбой 42 и профилем стойки 16 ворот, а также износ направляющего ролика и профиля стойки 16 ворот. В частности, если на обоих соединительных средствах 5 сегмента 2 полотна ворот, расположенных напротив друг друга по горизонтали, предусмотрена скользящая шайба 42, задание горизонтального направления для

- 9 030734

направляющего ролика 12 может осуществляться, по существу, при помощи скользящей шайбы 42.

Полотно 2 ворот может содержать множество скользящих элементов 42, распределенных по его высоте. Так, например, скользящие элементы 42 могут быть расположены попарно горизонтально напротив друг друга. Такие пары скользящих элементов 42 могут быть равномерно распределены по высоте закрытого полотна ворот, например в виде трех пар - на верхнем конце, на нижнем конце и примерно посредине.

На фиг. 20 показан альтернативный вариант осуществления соединения между сегментом 2 полотна ворот и скобой 31 шарнира в разобранном виде. В этом варианте осуществления сегмент полотна ворот состоит из двух профильных элементов 49 и расположенной между ними перегородки 50. Профильные элементы могут быть изготовлены из металла, например, предпочтительно из алюминия. Для перегородки возможно использование множества материалов, например металлов или полимеров, предпочтительно прозрачных полимеров.

Профильные элементы 49 содержат болтовые отверстия 47 с внутренней резьбой. Скоба шарнира в данном варианте осуществления содержит два сквозных отверстия 48, расстояние между которыми соответствует расстоянию между болтовыми отверстиями 47 в сегменте 2 полотна ворот. Соединение между скобой 31 шарнира и сегментом 2 полотна ворот можно получить путем ввода болтов 46 через сквозные отверстия 48 в скобе 31 шарнира и завинчивания в болтовые отверстия 47 профильных элементов 49.

Устройство, описанное со ссылками на чертежи, функционирует следующим образом.

Цепь 4 соединена с показанным на фиг. 1 и 13 двигателем 101 при помощи выходного вала 102, ремней 107, направляющих роликов 106a, 106b, передаточного вала 105 и цепного зубчатого колеса 104a и служит в качестве привода всего полотна 1 ворот. Цепное зубчатое колесо 104а частично проходит в выемке 6 скобы шарнира и входит там в зацепление с цепью 4.

Полотно 1 ворот состоит из множества сегментов 2 полотна ворот, при этом многие из этих сегментов, а предпочтительно все сегменты 2 полотна ворот, соединены с цепью 4. Предпочтительно каждый сегмент 2 полотна ворот отдельно прикреплен к цепи 4 соответствующим шарнирным болтом 5.

Статические силы тяжести, а также динамические силы, возникающие во время работы, примерно равномерно передаются от мест соединения цепи 4 с шарнирным болтом 5 на соответствующий связанный с ними сегмент 2 полотна ворот. Таким образом, суммарное усилие больше не прикладывается к самому нижнему сегменту полотна ворот, но, по возможности, равномерно распределяется по всему полотну 1 ворот.

Силы F₁, F₂ (фиг. 11), необходимые для подъема отдельного сегмента 2 полотна ворот, возникают в местах контакта соединительного участка 23 с сегментом 2 полотна ворот и передаются, в основном, цепью 4. Скобы 31, 32 шарнира служат только для того, чтобы обеспечивать подвижное соединение отдельных сегментов 2 полотна ворот друг с другом. Благодаря особому подвешиванию отдельных скоб 31, 32 шарнира к шарнирному болту 5, на скобах 31, 32 шарнира даже, например, в области их отверстий 21, 30, возникают лишь небольшие силы, которые по сравнению с силами F₁, F₂, необходимыми для подъема полотна 1 ворот, можно считать пренебрежимо малыми.

Кроме того, общее соединение между цепью 4, шарнирным болтом 5 и отдельными скобами 31, 32 шарнира обеспечивает, по существу, совместное перемещение цепи 4 и отдельных скоб 31, 32 шарнира. При этом удлиненные отверстия 30 служат, в частности, для того, чтобы исключить статическую неопределенность системы и, таким образом, компенсировать допуски или изменения расстояния между цепью 4 и скобами 31, 32 шарнира.

Предпочтительно, чтобы шарнирный болт 5 был расположен в верхней половине сегмента 2 полотна ворот, и, в частности, как показано на фиг. 3, 4 и 9, в области верхней кромки 36 сегмента 2 полотна ворот. При этом отдельные сегменты 2 полотна ворот под действием силы тяжести свешиваются вертикально вниз.

Изменение нагрузки возникает в цепи 4 и сегментах 2 полотна ворот только выше цепного зубчатого колеса, т.е. в области перемычки 120 ворот, где полотно 2 ворот сворачивается, когда ворота находятся в открытом положении, при этом силы растяжения и сжатия, которые действуют между сегментами при сворачивании полотна ворот, гораздо меньше, чем силы, действующие при подъеме полотна 2 ворот в области проезда.

Выемка 6, предусмотренная в скобах 31, 32 шарнира, служит в качестве стабильной боковой направляющей для цепи 4, а также для защиты цепи 4 от внешних воздействий. Кроме того, расположение цепи 4 в выемке 6 обеспечивает компактность конструкции и дополнительное достоинство, которое заключается в том, что цепь 4, расположенная в скобах 31, 32 шарнира, проходит между сегментами 2 полотна ворот и направляющим роликом 12, при этом шарнирный болт 5 может одновременно служить также в качестве оси для этого направляющего ролика 12.

Амортизатор 43, предусмотренный между цепью 4 и выемкой 6, уменьшает шумообразование во время движения полотна 1 ворот, которое может возникать вследствие небольших перемещений между цепью 4 и скобами 31, 32 шарнира. Другим источником шума, которому противодействует амортизатор 43, является зацепление цепного зубчатого колеса 53 с цепью 4.

Такая компактная конструкция позволяет уменьшить ширину B_z стойки по сравнению с конструк- 10 030734

циями известного уровня техники. Благодаря уменьшению ширины стойки, можно увеличить ширину проезда ворот.

Ширину B_z стойки можно также уменьшить благодаря тому, что привод 100, по меньшей мере, частично расположен за пределами стойки ворот. Как показано на фиг. 1, по меньшей мере двигатель 101, выходной вал 102, направляющие ролики 106a, 106b, ремень 107 и, по меньшей мере частично, вал 105 расположены за пределами стойки 16 ворот.

Кроме того, размеры отдельных компонентов могут быть уменьшены вследствие описанного со ссылками на фиг. 1-12, благоприятного, т.е. равномерного, распределения сил по всему полотну 1 ворот. Эти небольшие размеры, в частности привода 100, способствуют получению компактной конструкции подъемных ворот согласно изобретению. При таком уменьшении размеров привода особенно предпочтительным является применение компактных синхронных электродвигателей. При этом кроме малой ширины Bz стойки ворот можно также обеспечить компактность необходимого монтажного пространства в перемычке 120 ворот, т.е. малую глубину Т монтажного пространства ворот.

На фиг. 13 схематически показаны подъемные ворота согласно изобретению, при этом полотно 1 ворот приводится в действие указанным синхронным электродвигателем 101. Полотно 1 ворот поднимается и опускается при помощи синхронного электродвигателя 101, выходного вала 102 и средства 4 привода. При этом в приводе полотна 1 ворот, описанном выше со ссылками на фиг. 1-12, используется регулятор 50 мощности, который позволяет описанным способом осуществлять остановку двигателя при подаче напряжения.

Блок 60 логического управления генерирует управляющие команды для блока регулирования в виде сигналов датчика команд и координирует функционирование блока регулирования с другими компонентами управления.

Вместо схематически показанного сквозного выходного вала 102 полотно ворот может поступать на отдельные спиральные направляющие 109, предусмотренные с обеих сторон от полотна ворот, как показано на фиг. 2.

Настоящее изобретение не ограничено применением синхронного электродвигателя в качестве приводного двигателя. Вместо синхронного электродвигателя может быть использован любой двигатель, который позволяет осуществлять регулирование до полного торможения и даже при полном торможении создает достаточный крутящий момент, как, например, шаговый электродвигатель, синхронный реактивный электродвигатель и т. п.

На фиг. 13 показан также аккумулятор 70, в который может поступать рекуперированная энергия. Кроме того, аккумулятор может получать дополнительное электропитание от внешнего источника 80.

На фиг. 13 показан также электромеханический тормоз 90, действующий на приводной вал ворот и датчик 91 перемещения, который выполнен в виде инкрементального датчика, датчика абсолютных значений или т.п., и также установлен непосредственно на валу, при этом в идеальном случае как тормоз, так и датчик перемещения могут быть встроены в привод.

Блок управления осуществляет управление приводом таким образом, чтобы его скорость вращения (и, следовательно, скорость перемещения полотна ворот) соответствовала заданным линейным изменениям напряжения. При этом все подвижные части испытывают примерно одинаковые ускорения. В результате этого механические нагрузки на валы и тормоза, как при регулярном перемещении ворот, так и в случае процессов реверсирования и аварийной остановки, а также при нарушении электроснабжения уменьшаются.

На фиг. 14 представлена схематическая диаграмма последовательности этапов, которая иллюстрирует функционирование подъемных ворот согласно изобретению, показанных на фиг. 13. В случае необходимости остановки осуществляется оперативный перевод двигателя в режим полного торможения и удержание в этой позиции.

На этапе S11 блок управления задает замедление, при котором должно происходить торможение полотна ворот. На этапе S12 осуществляется соответствующее управление приводом полотна ворот на основании заданного замедления, чтобы уменьшить скорость до полного торможения. После этого полотно ворот удерживается приводом в текущей позиции (этап S13). На этапе S14 блок управления ожидает новых команд.

На фиг. 15 представлена схематическая диаграмма последовательности этапов, которая иллюстрирует функционирование подъемных ворот согласно изобретению, показанных на фиг. 13, в случае нарушения электроснабжения. Отказ электроснабжения распознается блоком управления на этапе S21 и интерпретируется как приказ аварийной остановки (этап S23). Для этого блок управления может быть снабжен соответствующим устройством мониторинга, которое непрерывно контролирует электроснабжение от основного источника тока (например, сетевое напряжение) и в случае его отключения или прерывания осуществляет переключение на резервное электроснабжение (например, от аккумулятора) (этап S22).

При этом содержащаяся в аккумуляторе электрическая энергия используется для того, чтобы при помощи блока регулирования осуществить остановку (полное торможение) привода путем управляемого снижения скорости (этап S24). После достижения полотном ворот нулевой скорости (этап S25) оно будет

- 11 030734

удерживаться в остановленной позиции (этап S26) приводом, на который подается напряжение. Затем, на этапе S27 блок управления будет ожидать новых команд.

В варианте осуществления согласно фиг. 15 несмотря на возможное нарушение электроснабжения можно отказаться от дорогостоящих механических тормозов, предотвращающих падение полотна ворот. Функция надежности обеспечивается путем контролируемого электрического торможения полотна ворот при помощи энергии, сохраняемой в аккумуляторе.

Таким образом, можно исключить нарушение функции обеспечения надежности, связанное с выходом из строя механических тормозов.

На фиг. 16 представлена схематическая диаграмма последовательности этапов, которая иллюстрирует функционирование подъемных ворот согласно изобретению, показанных на фиг. 13, при выполнении аварийного открытия во время нарушения электроснабжения.

Энергия, сохраняемая в аккумуляторе, может быть использована при отсутствии внешнего электропитания для того, чтобы при помощи блока регулирования обеспечить управляемое аварийное открытие ворот. Если блок управления распознает отсутствие внешнего электропитания, он может осуществить переключение в так называемый режим аварийного электроснабжения (этап S31). При этом ненужные электрические цепи отключаются в целях экономии энергии.

Если на этапе S32 поступает команда аварийного открытия, на этапе S33 осуществляется открытие ворот. Для этого на блок управления и приводной двигатель из аккумулятора подается электрическая энергия, при этом имеющаяся мощность может быть гораздо меньшей, чем в случае электропитания от внешней сети.

Скорость аварийного перемещения подбирается таким образом, чтобы можно было поддерживать низкую емкость аккумулятора. Программа аварийного электроснабжения может быть адаптирована к имеющейся остаточной емкости аккумулятора, чтобы обеспечить, по возможности, полное открытие.

Аварийное открытие может также осуществляться при помощи ручной пусковой кнопки, подключенной системы пожарной сигнализации или автоматически при нарушении электроснабжения. Возможны также другие виды пусковых устройств.

На фиг. 17 представлена схематическая диаграмма последовательности этапов, которая иллюстрирует функционирование подъемных ворот согласно изобретению, показанных на фиг. 13, при контроле остаточного заряда аккумулятора.

Как указано выше, блок управления предпочтительно обеспечивает непрерывный контроль величины заряда аккумулятора и в случае ее выхода за пределы заданной нижней границы может перемещать полотно ворот в безопасную позицию, используя имеющуюся остаточную энергию.

Для этой цели на этапе S41 производится измерение остаточного заряда аккумулятора и сравнение полученного результата с заданным нижним предельным значением (этап S42). До тех пор пока не будет достигнуто нижнее предельное значение, сохраняется нормальное электроснабжение двигателя, и полотно ворот удерживается в мгновенной позиции (этап S44). Однако при достижении нижнего предельного значения полотно ворот на этапе S45 перемещается в безопасную позицию. В зависимости от конструкции эта безопасная позиция может представлять собой полностью открытую или полностью закрытую позицию.

После этого подъемные ворота остаются выключенными в указанной позиции (этап S46) до восстановления электроснабжения. В качестве еще одной, дополнительной меры предосторожности для предотвращения отказа аккумулятора, может быть активирован ручной тормоз (этап S47). Кроме того, блок управления может быть предпочтительно выполнен таким образом, чтобы он при помощи датчика позиционирования обеспечивал обнаружение перемещения полотна ворот, в то время как ручной тормоз должен предотвращать такое перемещение, и реакцией на это перемещение является полное торможение приводного двигателя, чтобы дополнительно неподвижно зафиксировать полотно ворот при помощи двигателя.

Блок управления может также обеспечивать определение позиционирования для сравнения заданной и фактической скоростей и в рамках цикла управляющей программы корректировать возможное отклонение или вызывать остановку. Таким образом, можно прекращать опасное перемещение.

Электрическая энергия, сохраняемая в аккумуляторе, может быть использована блоком управления также для определения позиционирования в случае нарушения внешнего электроснабжения. Благодаря этому даже при работе с аварийным электропитанием можно распознавать направленные вниз опасные перемещения и прекращать их.

На фиг. 18 представлена схематическая диаграмма последовательности этапов, которая иллюстрирует функционирование подъемных ворот согласно изобретению, показанных на фиг. 13, при непрерывном контроле позиции и/или скорости приводного двигателя или полотна ворот.

По изменению позиции полотна ворот или привода полотна ворот, определяемому датчиками положения, на этапе S51 можно определить скорость перемещения полотна ворот. На этапе S53 осуществляется сравнение этой скорости с заданной скоростью (этап S52).

При совпадении фактической и заданной скоростей процесс продолжается после этапа S51. При отклонении фактической скорости от заданной скорости полотно ворот может быть задержано на этапе S54

- 12 030734

или может быть произведена аварийная остановка, как описано выше со ссылками на фиг. 2. Благодаря непрерывному контролю позиции и/или скорости приводного двигателя или полотна ворот можно распознавать опасное перемещение вниз и прекращать его. Таким образом, повышается надежность защиты от падения полотна ворот.

Claims (18)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Ворота с полотном (1) ворот, содержащие множество секций (2) полотна ворот, которые посредством шарниров (3) подвижно соединены друг с другом, при этом шарнир (3) содержит две скобы (31, 32) шарнира соседних секций полотна ворот, по меньшей мере одно удлиненное средство (4) привода, которое соединено по меньшей мере с одной секцией полотна ворот, по меньшей мере одно направляющее средство (12), выполненное с возможностью направления полотна (1) ворот во время его перемещения, отличающиеся тем, что удлиненное средство (4) привода, по меньшей мере, частично установлено в секциях полотна ворот, причем по меньшей мере одна секция полотна ворот содержит сегмент (2) полотна ворот и скобу (31, 32) шарнира, при этом удлиненное средство (4) привода, по меньшей мере, частично проходит между по меньшей мере одним сегментом (2) полотна ворот и по меньшей мере одним направляющим средством (12).
2. 2. Ворота по п.1, отличающиеся тем, что удлиненное средство (4) привода представляет собой конечное средство привода и/или цепь.
3. 3. Ворота по одному из предшествующих пунктов, отличающиеся тем, что предусмотрено соединительное средство (5), которое соединяет сегмент (2) полотна ворот с удлиненным средством (4) привода и направляющим средством (12).
4. 4. Ворота по п.3, отличающиеся тем, что соединительное средство (5) проходит через две скобы (31, 32) шарнира и служит в качестве шарнирного болта.
5. 5. Ворота по одному из пп.3, 4, отличающиеся тем, что направляющее средство (12) содержит направляющий ролик, который опирается с возможностью вращения на соединительное средство (5).
6. 6. Ворота по одному из предшествующих пунктов, отличающиеся тем, что множество сегментов (2) полотна ворот по отдельности соединены со средством (4) привода.
7. 7. Ворота по одному из предшествующих пунктов, отличающиеся тем, что скобы (31, 32) шарнира (3) выполнены в виде комбинации со средством (4) привода.
8. 8. Ворота по одному из предшествующих пунктов, отличающиеся тем, что по меньшей мере одна секция полотна ворот содержит выемку (6) для приема средства (4) привода, при этом выемки (6) отдельных секций полотна ворот расположены примерно на одной прямой.
9. 9. Ворота по п.8, отличающиеся тем, что средство привода прилегает по меньшей мере к одной поверхности выемки (6), при этом перемещение средства (4) привода в направлении, примерно перпендикулярном направлению перемещения полотна ворот, ограничено выемкой (6).
10. 10. Ворота по одному из предшествующих пунктов, отличающиеся тем, что между средством (4) привода и по меньшей мере одной поверхностью секции полотна ворот предусмотрен амортизатор (43), выполненный с возможностью демпфировать относительное перемещение между средством (4) привода и скобой (31, 32) шарнира.
11. 11. Ворота по одному из предшествующих пунктов, отличающиеся тем, что по меньшей мере между одной поверхностью профиля стойки (16) ворот и по меньшей мере одной скобой (31, 32) шарнира расположен скользящий элемент (42), в частности скользящая шайба, которая опирается, в частности, на соединительное средство (5).
12. 12. Ворота по одному из предшествующих пунктов, отличающиеся тем, что скоба (31, 32) шарнира содержит по меньшей мере один боковой направляющий элемент (35), выполненный с возможностью направлять скобу (31, 32) шарнира примерно перпендикулярно направлению движения полотна (1) ворот при открытии или закрытии.
13. 13. Ворота по одному из предшествующих пунктов, отличающиеся тем, что соответствующая скоба (31, 32) шарнира, по меньшей мере, частично расположена в полости (25) соответствующего сегмента (2) полотна ворот и, по существу, внутри этой полости (25) соединена с соответствующим сегментом (2) полотна ворот, при этом соответствующая скоба (31, 32) шарнира и соответствующий сегмент (2) полотна ворот соединены друг с другом, в частности, при помощи клеевого соединения.
14. 14. Ворота по одному из предшествующих пунктов, отличающиеся тем, что по меньшей мере одна скоба (31, 32) шарнира соединена с сегментом (2) полотна ворот посредством болтового соединения, при этом сегмент (2) полотна ворот содержит, в частности, по меньшей мере одно отверстие с резьбой, а скоба (31, 32) шарнира - по меньшей мере одно сквозное отверстие, через которое проходит болт (46).
15. 15. Ворота по одному из предшествующих пунктов, отличающиеся тем, что элемент (53) привода, в частности цепное зубчатое колесо (53), входит в зацепление со средством (4) привода, при этом предусмотрена направляющая, которая удерживает удлиненное средство (4) привода в области элемента (53) привода в зацеплении с удлиненным средством (4) привода.
16. 16. Ворота по одному из предшествующих пунктов, отличающиеся тем, что элемент (53) привода,

    - 13 030734

    по меньшей мере, частично расположен в выемке (6).
17. 17. Ворота по п.15 или 16, отличающиеся тем, что направляющая содержит по меньшей мере один упор, который удерживает удлиненное средство (4) привода прижатым в направлении элемента (53) привода и, в частности, выполнен с возможностью прижатия к скобе (31, 32) шарнира.
18. 18. Ворота по одному из пп.15-17, отличающиеся тем, что направляющая содержит по меньшей мере один прижимной ролик, который выполнен с возможностью прижатия с вращением к скобе (31, 32) шарнира.

    - 14 030734