Система с передвижным элементом - RU2107798C1

Чертежи

Показать все 16 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится к системам с передвижным элементом, выполненным согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Известны системы с передвижным элементом, выполненным в виде передвижных стенок [1]. Такая система обычно содержит прямоугольный передвижной элемент, имеющий первую (верхнюю) и вторую (нижнюю) стороны, параллельные одна другой, закрепленные на верхней стороне узлы направляющих роликов, каждый из которых содержит ролики, установленные один за другим с возможностью вращения независимо друг от друга на оси, прикрепленной к верхней стороне передвижного элемента, и одну неподвижную направляющую, расположенную у верхней стороны передвижного элемента и имеющую параллельные ей первую и вторую опоры, служащие для направления и удержания узлов направляющих роликов, причем первая опора находится в контакте с частью первого ролика, а вторая опора - с частью второго ролика, ось каждого узла направляющих роликов прикреплена под прямым углом к верхней стороне передвижного элемента, а плоскость вращения роликов перпендикулярна плоскости передвижного элемента, при этом каждая опора имеет канавку, выполненную с возможностью вхождения в нее с зазором части ролика.

Недостатки известной системы заключаются в том, что она может иметь только вертикальное расположение, так как опорные поверхности обеспечивают опору для роликов только в вертикальном направлении, а также в том, что такая система не может противостоять динамическим нагрузкам (например, ветру), действующим перпендикулярно плоскости передвижного элемента, и, поскольку между периферийными частями роликов и соответствующими частями опор в направляющей имеются зазоры, вызывающие смещение роликов и прикрепленной к ним части передвижного элемента и вследствие этого возможность возникновения в этом элементе изгибающих усилий, не обеспечивается устойчивость, плавность и бесшумность при его перемещении.

Наиболее близким аналогом является система с передвижным элементом [2], содержащая прямоугольный передвижной элемент, закрепленные на одной (верхней) стороне этого элемента первый и второй узлы направляющих роликов, каждый из которых содержит ролики, установленные один за другим с возможностью вращения независимо друг от друга на разных осях, и две неподвижные направляющие, расположенные у указанной стороны передвижного элемента и служащих для направления и удержания узлов направляющих роликов, при этом оси каждого направляющего ролика наклонены под разными углами относительно друг друга у указанной стороны передвижного элемента, т. е. плоскость вращения каждого ролика наклонена относительно плоскости передвижного элемента.

Недостатки этой системы заключаются в том, что из-за наклонного расположения осей вращения роликов попытка поворота передвижного элемента может вызвать перемещение роликов поперек направляющей, предотвращающее указанный поворот благодаря упиранию роликов в направляющую, а большой зазор между роликами и направляющей, позволяющий осуществить требуемый поворот, вызывает неустойчивость передвижного элемента против переменных поперечных нагрузок, действующих на него, и кроме того, наличие этого зазора позволяет использовать известную систему только при вертикальном расположении передвижных элементов.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, т. е. создание системы с передвижным элементом, обладающей требуемой устойчивостью и бесшумностью при перемещении передвижного элемента и при воздействии на него поперечных нагрузок, возникающих, например, под действием ветра, а также возможностью наклонного и горизонтального расположения передвижного элемента в сочетании с возможностью его поворота.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в системе с передвижным элементом, содержащей прямоугольный передвижной элемент, имеющий первую и вторую стороны, которые по существу параллельны одна другой, закрепленные на этих сторонах первые и вторые узлы направляющих роликов, каждый из которых содержит ролики, установленные один за другим с возможностью вращения независимо Друг от друга на оси, прикрепленной к первой и второй сторонам передвижного элемента, и две неподвижные направляющие, первая из которых расположена на первой стороне передвижного элемента, а вторая - на второй его стороне, и каждая из которых имеет параллельные ей первую и вторую опоры, служащие для направления и удержания узлов направляющих роликов, причем первая опора находится в контакте с частью первого ролика, а вторая опора - с частью второго ролика с его противоположной стороны по отношению к первому ролику, при этом ось первого узла направляющих роликов на первой стороне передвижного элемента расположена напротив оси первого узла направляющих роликов на его второй стороне, а ось второго узла направляющих роликов на первой стороне передвижного элемента расположена напротив оси второго узла направляющих роликов на второй его стороне, согласно изобретению ось каждого узла направляющих роликов прикреплена под прямым углом к соответствующей стороне передвижного элемента и расположена соосно оси соответствующего узла направляющих роликов на противоположной стороне передвижного элемента, а плоскость вращения роликов перпендикулярна плоскости передвижного элемента, при этом каждая опора имеет канавку, выполненную с возможностью вхождения в нее части ролика, или, наоборот, каждый ролик имеет канавку, выполненную с возможностью вхождения в нее части опоры, причем ролик и опора выполнены так, что их поперечные сечения соответствуют друг другу, а взаимное расположение роликов каждого узла и опор удерживает передвижной элемент от перемещения во всех направлениях, кроме заданного первой и второй направляющими с их опорами.

Предлагаемая система с передвижным элементом благодаря наличию узлов роликов на второй (противоположной) стороне передвижного элемента, направляемых и удерживаемых второй направляющей, и возможности использования оси вращения роликов в качестве оси шарнира, вокруг которого может быть повернут передвижной элемент, обладает устойчивостью, плавностью и бесшумностью при перемещении подвижного элемента и при воздействии на него поперечных нагрузок, возникающих, например, под действием ветра, при этом передвижные элементы могут быть расположены вертикально, горизонтально или в любом другом положении поскольку опоры удерживают узлы направляющих роликов от перемещения в любом направлении, кроме заданного, никак не влияя на работу самой системы. Передвижные элементы в любом положении перемещаются по направляющим с одинаковой устойчивостью. Одно из конкретных выполнений изобретения представляет собой систему остекления балкона, в которой балкон отгораживается от наружного воздуха с помощью передвижных стеклянных элементов.

Каждая канавка опор в поперечном сечении может быть выполнена округлой, а часть ролика, входящая в канавку, может быть выполнена выпуклой и округлой для вхождения в канавку. Стенки канавки с обеих сторон охватывают периферийную часть ролика в месте контакта. Округлая форма внешней поверхности ролика в особенности полезна в таких системах с передвижным элементом, где при установке или открывании элементов приходится касаться узла направляющих роликов, например, в системах остекления балкона поскольку округлые колеса более приятны на ощупь.

Канавка каждого ролика может быть также выполнена округлой, а опора, взаимодействующая с канавкой, может быть выполнена в поперечном сечении выпуклой и округлой с возможностью вхождения в канавку.

Каждая опора может иметь по меньшей мере две поверхности, расположенные под углом одна к другой, а контактная поверхность ролика может иметь соответствующую угловую форму.

Каждая опора может быть также выполнена в виде выступающего ребра, расположенного перпендикулярно оси, а каждый ролик может иметь два фланца с расположенным между ними пазом, выполненным с возможностью вхождения в него указанного ребра.

На фиг. 1 изображена система с передвижным элементом, установленным на направляющих, в разрезе по вертикальной плоскости, проходящей через второй узел направляющих роликов; на фиг. 2 - система, показанная на фиг. 1, в аналогичном разрезе вдоль плоскости, проходящей через второй узел направляющих роликов; на фиг. 3-6 - четыре различных варианта формы ролика и опоры, схематично; на фиг. 7 - система, показанная на фиг. 1 и 2, в положении, когда первые узлы направляющих роликов находятся напротив отверстий в стенках направляющих; на фиг. 8 - система, показанная на фиг. 1, 2 и 7, в положении, когда второй узел направляющих роликов образует шарнир; на фиг. 9 - система показанная на фиг. 1, 2, 7 и 8, в положении, когда второй узел направляющих роликов находится напротив отверстия в стенке направляющей, вертикальный разрез; на фиг. 10 - система, показанная на фиг. 1,2 и 7-9, в положении, когда первый узел направляющих роликов находится напротив отверстия в стенке направляющей, вертикальный разрез; на фиг. 11-17 - различные варианты применения системы с передвижным элементом, выполненной согласно изобретению.

На фиг. 1 показан вертикальный разрез того варианта выполнения системы с передвижным элементом, который представляет собой систему остекления балкона. Согласно этому варианту передвижной элемент 1 содержит лист 29 упрочненного стекла. Применение листов слоистого стекла в элементах систем остекления балконов также вполне допустимо. Система с передвижным элементом, как правило, содержит последовательно установленные передвижные элементы 1, однако на фиг.1 - 9 показано устройство лишь одного из них.

Передвижной элемент 1 имеет прямоугольную форму, и следовательно, его первая сторона 2 и вторая сторона 3 параллельны между собой. Первая сторона 2 передвижного элемента 1 является в данном варианте выполнения его верхней стороной, а вторая - нижней, как это можно видеть на фиг. 1, 2, 7 и 8. Края стеклянного листа 29, примыкающие к стороне 2 и стороне 3, а именно - верхний и нижний, зажаты в удлиненные рамные элементы 30, которые продолжают края стеклянного листа 29. Рамные элементы 30 более подробно рассмотрены ниже, в пояснениях к фиг. 9.

К каждой из сторон 2 и 3 передвижного элемента 1 прикреплен первый узел направляющих роликов 4. На фиг. 1 видны два из них. Они расположены на одной линии на верхней и нижней сторонах элемента 1. В данном случае узел направляющих роликов 4 содержит два направляющих ролика 6 и 7, концентрично установленных один за другим на оси 9 с возможностью вращения по отдельности, независимо друг от друга. На фиг. 2 изображены вторые узлы направляющих роликов 5 (см. также совместно фиг. 7 и 8), каждый из которых прикреплен к передвижному элементу 1, изображенному на фиг. 1, на некотором расстоянии от первого узла 4 и, как правило, вблизи углов передвижного элемента 1, на обеих его сторонах 2 и 3. Второй узел 5 содержит три направляющих ролика 6 - 8. Ролики 6 - 8 концентрично установлены один за другим на прямолинейной оси 9 с возможностью свободного вращения по отдельности, независимо друг от друга и с возможностью вращения в разных направлениях. Ось 9 представляет собой прямой стержень, прикрепленный с помощью винтового соединения непосредственно к рамному элементу 30, на одной линии со стеклянным листом 29. Таким образом вес стеклянного листа 29 действует на ось 9 только как растягивающее, а не изгибающее усилие.

Между сопряженными поверхностями по бокам роликов 6 - 8, установленных на оси 9, имеются гладкие опорные пластины для снижения трения, выполненные из нержавеющего материала. Ролики 6 - 8 выполняют преимущественно из пластмассы, например полиоксиметилена, путем литья под давлением.

Система также содержит две направляющие 10 и 11. Они жестко закреплены на неподвижной опорной конструкции. Первая направляющая 10 расположена с первой стороны 2 передвижного элемента 1, а вторая направляющая 11 - с второй его стороны 3. Идентичные направляющие коробчатого типа изготавливают, как правило, из алюминия обычным способом - путем прессования. Направляющие 10 и 11 включают опоры 12 - 14, проходящие параллельно направляющим и предназначенные для того, чтобы нести и направлять узлы направляющих роликов 4 и 5. Роликовый узел 4, показанный на фиг. 1, снабженный двумя роликами, удерживается на направляющих 10 и 11 с помощью двух опор 12 и 13, размещенных внутри нее. Первый ролик 6 опирается на первую опору 12, а второй ролик 7 - на вторую опору 13. Направляющие 10 и 11 также содержат третью опору 14, предназначенную для третьего ролика в трехроликовом узле 5, показанном на фиг. 2. Опоры сопряжены с роликами, расположенными друг над другом, и удерживают разные ролики с диаметрально противоположных сторон так, что узлы направляющих роликов 4 и 5 твердо удерживаются в направляющих 10 и 11. Ролики 6 - 8 каждого узла направляющих роликов 4, сопряженные, соответственно, с опорами 12 - 14 узла 4, размещены так, чтобы удерживать передвижной элемент от перемещения в любом направлении кроме направления движения, определяемого расположением направляющих 10 и 11 и опор. Иными словами, передвижной элемент может перемещаться только вдоль направляющих 10 и 11. Узлы направляющих роликов 4 и 5 не могут перемещаться в направлении оси 9. Усилия, действующие перпендикулярно передвижному элементу 1, например, от воздействия ветра в системе остекления балкона, не влияют на перемещение передвижного элемента по направляющим, а переменные ветровые нагрузки не вызывают шума и вибрации. Система хорошо работает и при других направлениях нагрузки; ее работа не зависит от того, как она установлена - горизонтально, вертикально или наклонно.

Направляющие 10 и 11 могут быть снабжены различными буртиками и канавками для различных целей. Направляющие 10 и 11 имеют канавку 100 для щеточного уплотнения 101, а также монтажный буртик 102 для отбивной пластины 103. Внутренние углы каждой направляющей 10 и 11 имеют крепежные выемки, которые совместно с подходящими крепежными элементами, такими как болты, винты, и т. п. , служат для соединения направляющих между собой как встык, так и под углом друг к другу.

Из фиг. 1 видно, что в приведенном примере выполнения изобретения опоры 12 - 14 имеют канавки 15 - 17. Видно также, что каждая канавка в поперечном сечении выполнена округлой. Соответственно, каждая контактная поверхность 18 роликов 5, 7 и 8, взаимодействующая с канавкой, выполнена округлой и выпуклой соответственно своей канавке. Стенки канавки с обеих сторон охватывают периферийную часть колеса в месте контакта. Такая форма канавки обладает еще и тем преимуществом, что не допускает скопления в канавке грязи и инородных тел, что может затруднить взаимодействие узлов направляющих роликов и канавок.

При соответствующей регулировке расстояния между направляющими 10 и 11 вес элемента 1 может быть распределен на все ролики 6 - 8 с обеих его сторон 2 и 3, и аналогичным образом, на все опоры 12 - 14 направляющих 10 и 11. На фиг. 3 - 6 показано несколько вариантов выполнения конфигурации роликов 6 - 8 и соответствующих опор 12 - 14 направляющих 10 и 11.

На фиг. 3 - 6 показано несколько обеспечивающих выполнение цели изобретения вариантов конфигурации роликов 6 - 8 и соответствующих опор 12 - 14 направляющих в системе, изображенной на фиг. 1 и 2. Каждый вариант иллюстрируется схематическим изображением одного отдельно взятого ролика в вертикальной проекции.

На фиг. 3 каждый ролик 6 - 8 имеет канавку, поперечное сечение которой выполнено в соответствии с сечением сопрягаемой опоры 12 - 14, причем форма сечения сопрягаемых поверхностей канавки ролика и опоры представляет собой дугу окружности, и опора входит в канавку с некоторым зазором.

На фиг. 4 каждая опора 12 - 14 имеет две поверхности 20 и 21, образующие между собой угол α. . Контактная поверхность 22 каждого ролика 6 - 8 имеет соответствующую угловую форму. Поверхности 20 и 21 опор выполнены в форме буквы V, раскрытой внутрь направляющей.

На фиг. 5 каждая опора 12 - 14 имеет две поверхности 20 и 21, образующие между собой угол α. . Контактная поверхность 22 каждого ролика 6 - 8 имеет соответствующую угловую форму. Поверхности 20 и 21 опоры в поперечном сечении имеют вид клинообразного выступа.

На фиг. 6 каждая опора 12 - 14 представляет собой выступающее ребро, расположенное перпендикулярно стенке направляющей. Каждый ролик 6 - 8 имеет два фланца 2 - 4 и расположенную между ними канавку 25, выполненную с возможностью вхождения в нее указанного ребра. На фиг. 7 и 8 изображен тот же передвижной элемент 1, к обеим сторонам 2 и 3 которого на расстоянии друг от друга прикреплено два первых узла 4 направляющих роликов и два вторых 5. Два первых узла 4 размещены друг напротив друга с обеих сторон 2 и 3 элемента, что также видно на фиг. 1. Аналогичным образом два вторых узла 5 размещены с обеих сторон 2 и 3 элемента друг напротив друга, что также видно из фиг. 2. Узлы направляющих роликов 4 и 5, закрепленные на стороне 2 на осях 9, перемещаются по одной и той же направляющей 10, а узлы 3 и 4, закрепленные на осях 9 на стороне 3, перемещаются по одной и той же направляющей 10. Как уже сказано выше, первый узел 4 содержит два ролика, а второй узел 5 - три ролика, поэтому ось 9⁴ первого узла направляющих роликов короче оси 9⁵ второго. Таким образом, протяженность первого узла 4 меньше протяженности второго узла 5. Стенки коробчатых направляющих 10 и 11 имеют отверстия 26, расположенные в обеих направляющих друг напротив друга так, что первый узел 4 и второй 5 могут быть извлечены через отверстие и выведены из взаимодействия с направляющими. Так обеспечивается возможность установки передвижных элементов 1 на направляющих 10 и 11. Затем отверстие 26 закрывается крышкой 27, которая видна на фиг. 7, 9, и 10. Крышка 27 предназначена для того, чтобы частично закрывать отверстие 26, и поэтому крышка образует второе отверстие 35, позволяющее двухроликовому первому узлу 4 выходить наружу, когда передвижной элемент 1 установлен так, что первый узел направляющих роликов 4 расположен напротив отверстий 26 в направляющих, как показано на фиг. 7 и 10. В это время трехроликовый второй узел 5 находится на линии шарнира, который образуется благодаря шарнирному приспособлению 36, в котором оказывается захваченной ось 9⁵ узла 5 при сохранении ее положения относительно направляющих 10 и 11 при повороте передвижного элемента 1 вокруг оси 9⁵, которая служит осью шарнира. Шарнирное приспособление, в целом аналогичное приспособлению 36, описано в финской заявке на патент F1-914848 того же заявителя, что и предлагаемая заявка.

Из фиг. 9 явствует, что когда на отверстие 26 установлена крышка 27, третий ролик 8, занимающий крайнее положение на оси 9 второго узла направляющих роликов, упирается в крышку 27, чтобы второй узел 5, который при нормальной работе не должен выходить наружу через отверстие 26, мог проходить мимо отверстия 26, не рискуя случайно выскочить наружу через отверстие.

На фиг. 9 также показан предпочтительный вариант конструкции рамных элементов 30. Рамный элемент 30 изготавливают, как правило, из алюминия обычным способом - путем прессования. Преимущество представленного здесь элемента 30 состоит в том, что в нем может быть установлено стекло любой требуемой толщины. Для этого на буртике 31 элемента 30, параллельно устанавливаемому стеклянному листу 29, выполнена опорная поверхность 32, на которую опирается его край. Кроме того, рамный элемент 30 снабжен вторым буртиком 33, выполненным перпендикулярно первому буртику 31. Рамный элемент установлен на стеклянном листе 29 с помощью штапика 34, имеющего треугольное поперечное сечение ние и имеющего две внешних рабочих поверхности, расположенные под прямым углом друг к другу. Штапик упирается в стеклянный лист и с другой стороны, во второй буртик 33, к которому он прикреплен. Таким образом, стеклянный лист удерживается в зазоре между первым буртиком 31 и штапиком 34. Показанный на фиг. 9 штапик 34 представляет собой коробчатый элемент, изготовленный из алюминия методом прессования. К стеклянному листу штапик 34 может быть приклеен, а к второму буртику - либо приклеен, либо прикреплен с помощью заклепок, например, взрывных. Расположение второго буртика 33 элемента 30 обеспечивает возможность установки в указанный элемент стекла другой толщины или добавочных стеклянных листов путем закрепления штапика 34 в измененном положении относительно буртика 33. Замена стекла при необходимости также не вызывает трудностей.

На фиг. 11 представлен вариант применения системы, в котором передвижные элементы 1 представляют собой закрывающие и защищающие балкон стеклянные элементы, установленные на направляющих 10 и 11. Первая, верхняя направляющая 10 закреплена на плите, образующей пол верхнего балкона. Вторая, нижняя направляющая закреплена на перилах нижнего балкона. Направляющие 10 и 11 имеют углы, расположенные соответственно углам балкона. Благодаря тому, что узлы направляющих роликов установлены на элементах так, как описано выше, в пояснениях к фиг. 1 - 10, стеклянные элементы можно без труда передвигать по углам и открывать в любом нужном месте. Элементы 1 удобны для перемещения и твердо установлены на направляющих согласно изобретению.

На фиг. 12 и 13 представлены варианты применения изобретения, в которых система с передвижным элементом образует прозрачную крышу, где направляющие 10 и 11 расположены частично вертикально, а частично наклонно, а перемещение и открывание стеклянных элементов осуществляется с помощью конструкции, описанной в связи с фиг. 7 и 8. Стеклянные элементы 1 можно опустить вниз вдоль направляющих или собрать в пачку под карнизом, когда стекла необходимо убрать, как показано на фиг. 13.

На фиг. 14 и 15 представлены варианты применения изобретения, в которых система с передвижным элементом образует дверь, состоящую из передвижных элементов 1. Направляющие 10 и 11 включают вертикальную часть и перпендикулярную ей горизонтальную, проходящую от верхнего ее конца внутрь здания. Когда эта дверь открыта, передвижные элементы 1 могут быть собраны в пачку, как показано на фиг. 15, подвешенные вплотную друг к другу на горизонтальных частях направляющих.

На фиг. 16 и 17 показан еще один вариант применения изобретения, в котором система с передвижным элементом образует передвижное покрытие малого судна. Такое покрытие позволяет преобразовывать закрытое судно в открытое, сдвигая элементы 1, образующие ветровое стекло и крышу, по направляющим в кормовую часть крыши судна.

В пояснениях к фиг. 1 - 17 описаны лишь некоторые примеры выполнения системы с передвижным элементом. На самом деле ничто, кроме фантазии конструктора, не ограничивает применения описанной системы в других объектах.

Согласно изобретению можно выполнить множество систем, в которых элементы находятся в различных положениях и перемещаются в различных направлениях, что не оказывает влияния на работу системы.

Передвижными элементами могут быть окна, двери, стеклянные двери, панельные двери, шторки душа, стенки, панельные перегородки, элементы крыши или потолка, крыши навесов, крышки люков, и т. п. Широкое применение предлагаемые системы могут найти в жилых и промышленных зданиях, средствах наземного и водного транспорта.

Кроме описанных, возможны и другие варианты выполнения изобретения в пределах формулы изобретения.

Реферат

Использование: система с передвижным элементом. Сущность изобретения: система с передвижным элементом содержит прямоугольный передвижной элемент, имеющий параллельные первую и вторую стороны и закрепленные на них узлы направляющих роликов. Каждый из узлов содержит ролики и ось, на которой они установлены один за другим с возможностью вращения независимо друг от друга. Ось прикреплена под прямым углом к первой и/или соответственно второй стороне передвижного элемента, причем плоскость вращения роликов перпендикулярна плоскости передвижного элемента. Имеются две неподвижные направляющие, первая из которых расположена с первой стороны передвижного элемента, а вторая - со второй его стороны. Каждая направляющая содержит проходящие параллельно и служащие для направления и удержания узлов направляющих роликов опоры, первая из которых находится в контакте с первым роликом с одной стороны, а вторая - с вторым роликом с противоположной стороны по отношению к точке контакта первого ролика с первой опорой. Взаимное расположение роликов каждого узла и соответствующих опор удерживает передвижной элемент от перемещения во всех направлениях, кроме заданного, направляющими с их опорами. 4 з.п. ф-лы, 17 ил.

Формула