Ограничитель угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке
Ограничитель угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке относится к засовам и прочим запирающим устройствам для створок, в частности к устройствам для ограничения открывания дверей и окон зданий и для фиксации их в открытом положении с помощью расположенных на раме и створке подвижных элементов, сцепляемых и расцепляемых для обеспечения дальнейшего открывания только в том случае, если створка закрыта. Ограничитель содержит шарнирно закрепляемую накладку с пазом, засов с ручкой и зацепкой, направляющий корпус, в котором размещен засов и в котором выполнена извилистая прорезь, состоящая из поперечной скважины и соединенных с ее концами начальной скважины и фиксирующей скважины, выполненных продольными и расположенных в противоположных направлениях от поперечной скважины с возможностью перемещения вдоль них ручки засова. На стороне накладки, обращенной к направляющему корпусу, выполнены продольные выступы. На накладку надет правый ползунок. На накладке выполнен реечный храповой механизм, содержащий зубчатую рейку, выполненную в одном из продольных краев паза, и собачку, снабженную отжимной ручкой. Собачка расположена в пазу между правым ползунком и левой крышкой, размещенной на накладке внахлест с обоими продольными краями паза и соединенной с правым ползунком с возможностью перемещения вместе с ним и собачкой вдоль продольного паза. На левой крышке выполнен зацеп с возможностью зацепления за скобку, жестко закрепленную на направляющем корпусе засова. В левой крышке выполнено вспомогательное отверстие, через которое выведена отжимная ручка. Собачка может быть подпружинена или выполнена пружинящей из упругого материала. 2 з.п. ф-лы, 19 ил.
Изобретение относится к засовам и прочим запирающим устройствам для створок, преимущественно для дверей или окон зданий, в частности к устройствам для ограничения открывания дверей и створок и для фиксации их в открытом положении с помощью расположенных на раме и створке подвижных элементов, сцепляемых и расцепляемых для обеспечения дальнейшего открывания только в том случае, если створка закрыта.
В данном описании применяются термины в следующем понимании в соответствии с источником информации [1]:
«створка» - общий термин для поворотных, скользящих или иным образом движущихся дверей или окон. Этот термин также охватывает другие подвижные конструкции, такие, как выдвижные ящики, крышки ящиков, автомобильных багажников, кожухи или капоты, к которым могут быть смонтированы управляющие крепежные, защелкивающие или запорные устройства, отнесенные к данному классу;
«рама» - элемент, к которому крепится створка. Этот термин не включает каркас, образующий часть створки, например переплет окна, но в некоторых случаях сама рама может являться створкой;
«засов» - скользящий, поворотный или иным образом движущийся элемент, который обычно расположен на двери, чтобы удержать ее закрытой путем сцепления с держателем на раме. Приводится в действие вручную, с помощью ключа или иного устройства;
«накладка» - элемент в виде щеколды, крюка и т.п., шарнирно укрепленный на раме или створке, служащий для запирания створки, например с помощью висячего замка.
Термин «коробка» понимается в соответствии с источником информации [2]:
«коробка» - сборочная единица оконного или дверного блока рамочной конструкции, предназначенная для навески створок или полотен, неподвижно закрепляемая к стенкам оконного или дверного проема.
Термины «крышка» и «корпус» понимаются в соответствии с источником информации [3]:
«крышка» - деталь, закрывающая корпус изделия;
«корпус» - основная деталь изделия, внутри которой помещаются детали его механизма (пояснение автора данного описания изобретения: под корпусом в данном описании понимается как направляющий корпус для размещения в нем засова с зацепкой, так и накладка с пазом, в котором, то есть внутри накладки, размещены детали реечного храпового механизма в виде подпружиненной собачки и ползуна, закрываемые крышкой).
Следующие термины понимается в соответствии с источником информации [4]:
«внахлест» - нареч. Накладывая край или конец чего-либо обычно на край или конец другого;
«зацепка» - приспособление, которым захватывают, зацепляют что-либо, или предмет, за который можно зацепиться;
«зацеп» - зацепка;
«косяк» - каждая из боковых частей дверной или оконной рамы;
«отжатие» - действие по значению глагола «отжать»;
«отжать» - нажимая, наступая, заставить отойти, отступить; оттеснить;
«пластинка» - уменьшительно к Пластина; плоский тонкий кусок металла, стекла и т.п.;
«ползунок» - 3. Тех. То же, что ползун (в 3 знач.: ползун - 3. Тех. Деталь механизма, скользящая взад и вперед по какой-л поверхности в прямолинейном направлении);
«полоска» - уменьшительное к «полоса»;
«полоса» - продолговатый, удлиненный кусок чего-либо (ткани, металла и т.п.);
«рама» - четырехугольное или иной формы скрепление из брусьев, планок, для вставки, обрамления чего-либо;
«скобка» - небольшая скоба.
Термины «коробка» и «рама» в данном описании изобретения понимаются как синонимы.
Следующие термины понимается в соответствии с источником информации [5]:
«выступ» - выступающая часть чего-нибудь;
«паз» - узкая щель или выемка, в которую вставляют выступ другого предмета при скреплении;
«пластина» - плоская полоса из твердого материала; «прорезь» - сквозное прорезанное отверстие;
«скважина» - узкое отверстие, щель. Замочная с. (отверстие для ключа);
«надеть» - 1. Укрепить что-н. на чем-н., прикрепит, приладить что-н. к чему-н. (например, надеть кольцо на палец).
Следующие термины понимаются в соответствии с источником информации [6]:
«храповой механизм» - устройство, в котором относительное движение звеньев возможно только в одном направлении, а в другом направлении звенья взаимодействуют благодаря давлению их элементов и не могут перемещаться относительно друг друга;
«реечный храповой механизм» - храповой механизм, в котором имеется рейка с зубьями и собачка (возможно, подпружиненная).
В данном описании и формуле изобретения понятие «зубчатое углубление» в рейке реечного храпового механизма следует понимать как углубление для размещения зуба собачки с обеспечением движения рейки только в одном направлении.
В данном описании изобретения понятие «зуб собачки» следует понимать как свободный (не закрепленный на других конструктивных элементах) конец собачки, выполненный с возможностью размещения в зубчатом углублении.
В данном описании и формуле изобретения понятие «зубчатая рейка» следует понимать как рейка с одним, как минимум, зубчатым углублением.
В данном описании понятие «шаг зубчатых углублений» следует понимать как расстояние, через которое повторяются зубчатые углубления одинакового профиля.
В данном описании и формуле изобретения понятие «отжимная ручка» следует понимать как «ручка или какой-нибудь выступающий элемент для отжатия, жестко соединенный или выполненный заодно с отжимаемым элементом».
В данном описании и формуле изобретения понятие «правый ползунок» следует понимать как «ползунок 
вида в поперечном сечении, если смотреть на него со свободного конца накладки, концы которого огибают продольные края накладки и расположены со стороны накладки, обращенной к направляющему корпусу».
В данном описании и формуле изобретения понятие «левая пластинка» следует понимать как «пластинка, размещенная на стороне накладки, обращенной к направляющему корпусу, то есть направленной в сторону направляющего корпуса».
Известно устройство для ограничения угла поворота створки, получившее название «цепочка дверная». Цепочка дверная содержит цепочку, которая одним концом (последним звеном) присоединена к опорной пластине с отверстиями под крепежные элементы (шурупы или винты) для закрепления цепочки на косяке, а на другом конце цепочки закреплена зацепка с шаровидным или грибовидным утолщением на конце. Устройство содержит также запорную пластину с пазом, имеющим расширение у одного конца, и отверстиями под крепежные элементы (шурупы или винты) для жесткого закрепления запорной пластины на створке расширением паза в противоположном от края створки направлении. Расширение в пазе служит для введения шаровидного или грибовидного утолщения зацепки при закрытой створке в зацепление с краями паза с целью обеспечения ограниченного угла поворота створки и выведения шаровидного или грибовидного утолщения зацепки при закрытой створке из зацепления с краями паза для обеспечения открывания створки полностью [7], [8].
Это известное устройство обладает следующими тремя техническими недостатками. Во-первых, оно может быть использовано только для створок, открывающихся внутрь помещения, так как запорную пластину невозможно закрепить на косяке из-за достаточно большой ее длины по причине большой длины выполненного в ней паза, а косяк как деревянный, так и, тем более, металлический имеет значительно меньшую поперечную толщину. Во-вторых, цепочку можно перекусить кусачками, так как звенья цепочки, как и остальные детали устройства, на практике изготавливают из отожженной пластичной стали и после изготовления устройства не подвергают закалке. В-третьих, при достаточно мощном рывке какое-нибудь звено цепи (слабейшее) может разорваться из-за небольшого поперечного сечения и внутренних дефектов (микротрещин или микрораковин) в металле. Первый технический недостаток приводит к уменьшению области использования устройства, а второй и третий - к снижению безопасности эксплуатации.
Известно устройство для фиксации приоткрытой двери или окна, которое содержит основание, запорный элемент, запорную планку и соединительный элемент, который выполнен из гибкого материала и неразъемно соединен с основанием и запорной планкой посредством конусного фиксирующего винта. В качестве соединительного элемента в устройстве может быть использован металлический и не металлический канат (трос). Запорная планка имеет фигурное отверстие, соответствующее по форме Т-образному ригелю, фиксирующие углубления для дополнительной (второй степени) фиксации Т-образного ригеля в запертом положении, и толкатель с пружиной [9].
К техническому недостатку данного устройства относится то, что злоумышленник может легко вывести Т-образный ригель из зацепления с запорной планкой, просунув руку в дверной проем и повернув на 90 градусов Т-образный ригель, предварительно нажав на него против действия подпружиненного толкателя, что резко снижает безопасность эксплуатации этого устройства, так как злоумышленнику не смогут противостоять дети, женщины и пожилые люди. Для устранения этого технического недостатка максимальный просвет (проем) приоткрытой двери должен быть достаточно узким, чтобы не пролезла ладонь, например не более 4 см. Но при таком узком просвета (проеме) приоткрытой двери создается не только малый обзор, но и неудобство общения с посетителем (посетителями) и получения от них (например, почтальонов или курьеров) доставленных малогабаритных предметов или бандеролей.
Известно устройство для ограничения угла поворота створки, получившее название «цепочка петельная». Данная цепочка петельная содержит накладку с шарнирным креплением, выполненную в виде вытянутой петли с пазом, имеющим расширение у конца, обращенного к шарнирному креплению (по сути это запорная пластина, выполняющая те же функции, что и в выше описанном устройстве «цепочка дверная», но закрепленная не жестко, а шарнирно, то есть с возможностью поворота). Накладка с возможностью поворота (благодаря шарнирному креплению) крепится на косяке. Устройство содержит также зацепку с шаровидным или грибовидным утолщением, которая жестко крепится на створке, открывающейся внутрь, с возможностью зацепления за нее накладки путем надевания накладки расширенным концом паза на шаровидное или грибовидное утолщение зацепа при полностью закрытой створке, причем шаровидное или грибовидное утолщение зацепа выступает за край створки. При последующем открывании створки внутрь зацепка перемещается в паз накладки и шаровидным или грибовидным утолщением вступает в зацепление с краями паза, благодаря чему обеспечивается ограниченный угол поворота створки (по сути зацепка здесь выполняет те же функции, что и зацепка в устройстве «цепочка дверная», только закреплена неподвижно) [10].
К техническому недостатку данного устройства следует отнести то, что зацепка выступает шаровидным или грибовидным утолщением за край створки, на которой он жестко закреплен. Это приводит к тому, что изготовители и поставщики рекомендуют устанавливать это устройство только на створках, открывающихся внутрь, так как при установке на створки, открывающиеся наружу, зацепка с шаровидным или грибовидным утолщением необходимо жестко закрепить на косяке. При этом зацепка вместе с шаровидным или грибовидным утолщением будет постоянно выступать за внутренний край косяка в просвет дверной коробки, что не только имеет неэстетичный вид, но и уменьшает ширину прохода дверной коробки, а также создает опасность зацепления за него проходящих мимо людей. Таким образом, к недостаткам данного устройства относятся невысокая область применения (только для створок, открывающихся внутрь), а также неэстетичный вид и повышенная опасность эксплуатации при установке на створки, открывающиеся не только наружу, но и внутрь.
Наиболее близким, принятым за прототип, является ограничитель угла поворота створки, содержащий выполненную с возможностью шарнирного крепления накладку с продольным пазом, засов с неподвижной относительно него ручкой и на конце с неподвижной относительно него зацепкой, выполненной с возможностью прохождения сквозь продольный паз накладки, направляющий корпус, в котором размещен засов и в котором выполнена извилистая прорезь, состоящая из поперечной скважины и соединенных с ее концами начальной скважины и фиксирующей скважины, выполненных продольными и расположенных в противоположных направлениях от поперечной скважины, с возможностью перемещения вдоль них ручки засова, при этом на стороне накладки, обращенной к направляющему корпусу, выполнен, как минимум, один продольный выступ высотой, не превосходящей длину максимально возможного пути перемещения ручки засова в фиксирующей скважине, а на накладку с возможностью перемещения вдоль нее надет С-образный ползунок (примечание: представляет собой по сути «правый ползунок» в нижеизложенном описании нового технического решения), концы которого огибают продольные края накладки и расположены со стороны накладки, обращенной к направляющему корпусу, причем в С-образном ползунке выполнено отверстие (примечание: представляет собой по сути «опорное отверстие» в нижеизложенном описании нового технического решения) с возможностью сначала прохождения сквозь него зацепки после прохождения ею сквозь продольный паз накладки и потом с возможностью зацепления зацепки за С-образный ползунок после последующего ее поворота [11].
К недостатку данного устройства, так же как к недостатку всех вышеуказанных известных устройств [7]-[10], относится то, что в приоткрытом положении злоумышленник может прикрыть и затем резко дернуть (толкнуть) створку с большим ускорением в обратную сторону, разгоняя ее до большой скорости до столкновения с упором. В этот момент происходит удар в прототипе планки с пазом о засов с зацепкой, вслед за чем створка резко замедляется, в результате чего возникает очень большое ускорение замедления створки, следствием чего является огромная сила инерции, резко замедляющая движение створки до почти мгновенной ее остановки. Возникающая в результате удара огромная сила инерции створки может разрушить, например, крепление устройства-прототипа к косяку дверной коробки или к створке. А так как злоумышленник может совершить подряд несколько подобных действий с ударными нагрузками, то это еще в большей степени может привести к разрушению наиболее слабых (например, с наименьшим поперечным сечением) элементов ограничителя угла поворота створки в прототипе и устройствах [7]-[10].
Приведем следующее определение удара: «Взаимодействие тел, при котором за очень малый промежуток времени скачкообразно возникают конечные изменения скорости этих тел, называют ударом» [12], стр. 473.
Произведем упрощенную оценку влияния удара на величину возникающих напряжений в конструктивных элементах, например в планке с продольным пазом и крепеже (болтах).
Движение створки при ее рывке злоумышленником после предварительно ее полного прикрытия распадается на 2 цикла:
- разгон створки до столкновения ограничителя угла поворота створки с упором;
- замедление створки до полной ее остановки после столкновения ограничителя угла поворота створки с упором.
В прототипе для створки, открывающейся наружу, упором служит засов с зацепкой, закрепленный на косяке дверной коробки, а сталкивается с ним (ударяется о него) при резком разгоне створки шарнирно закрепленная на створке накладка дальним от шарнирного крепления концом продольного паза. А для створки, открывающейся внутрь, упором служит накладка, шарнирно закрепленная на косяке дверной коробки, а сталкивается с ним засов с зацепкой, закрепленный на створке. При этом происходит продольный удар накладки с продольным пазом о неподвижный засов с зацепкой для створки, открывающейся наружу, или засова с зацепкой о неподвижную накладку с продольным пазом для створки, открывающейся внутрь. Скорость створки за чрезвычайно короткий промежуток времени удара, не превосходящий десятых долей секунды, падает до нуля, вследствие чего возникает огромное замедление, связанное с возникновением очень большой силы инерции, определяющей силу и действие удара на конструктивные элементы прототипа, из которых наиболее критичными к действию ударных нагрузок являются элементы соединения (шарнирное соединение накладки и крепежные элементы, которыми крепится прототип к створке и к косяку дверной коробки.
Известно, что «Однако теоретически трудно установить закон изменения скорости, а следовательно, и силу инерции. Здесь применяется другой путь, основанный на приближенном использовании закона сохранения энергии и на следующих допущениях» [12], стр. 250:
1) напряжения при ударе не превосходят предела пропорциональности, так что закон Гука при ударе сохраняет свою силу;
2) тела после удара не отделяются друг от друга;
3) масса ударяемого тела считается малой по сравнению с массой ударяющего тела, поэтому в расчет не принимается;
4) потерей части энергии, перешедшей в теплоту и в энергию колебательного движения соударяющихся тел, пренебрегаем.
Известно, что «…все факторы в рассматриваемой системе при ударе возрастают в одно и то же число раз по сравнению со статическим загружением. Это число и есть динамический коэффициент…, подлежащий определению.» [13], стр. 475.
«Таким образом, для определения наибольших напряжений и перемещений при ударе напряжения и перемещения, найденные в результате расчета системы на силу Р, действующую статически, следует умножить на динамический коэффициент kд…». Например, динамическое напряжение σд в ударяемом теле при ударе равно [14], стр. 532, формула 14.14:
где σд - динамическое напряжение при ударе;
σст - напряжение при статической нагрузке;
kд - динамический коэффициент,
× - знак умножения.
В дальнейшем изложении примем в качестве примера, что в прототипе створка открывается внутрь помещения, засов с зацепкой закреплен на створке с возможностью продольного перемещения, а накладка с продольным пазом шарнирно закреплена на косяке дверной коробки.
«При ударе горизонтально движущимся телом (в прототипе - это горизонтально движущаяся створка, открывающаяся внутрь, и засов с зацепкой), когда массой ударяемого тела (в прототипе - это накладка с продольным пазом, шарнирно закрепленная на косяке) можно пренебречь, для динамического коэффициента kд известна следующая формула» [14], стр. 540, формула 33.14:
где Vc - скорость горизонтально движущегося, то есть ударяющего тела (в прототипе - это створка открывающаяся внутрь, на которой закреплен засов с зацепкой) в момент, предшествующий соприкосновению с ударяемым телом (в прототипе - это шарнирно закрепленная на косяке дверной коробки накладка с продольным пазом);
g - ускорение свободного падения;
Δст - абсолютное продольное удлинение ударяемого тела (в прототипе это накладка с продольным пазом и крепежные элементы, соединяющие накладку с косяком);
/ - знак деления;
× - знак умножения.
Будем считать, что при резком рывке злоумышленником створка движется равноускоренно под действием силы, приложенной злоумышленником. Тогда скорость створки Vc можно определить в соответствии с известным выражением, [15] стр. 58, формула 22.5:
где Vc - скорость створки при рывке злоумышленником в момент, предшествующий удару;
A - ускорение створки;
Lp - длина разгона створки, равная длине продольного паза за вычетом толщины (диаметра) зацепки.
Из (1)-(3) получаем:
Из (4) следует, что при прочих равных условиях для уменьшения динамического напряжения при ударе необходимо уменьшать длину разгона Lp створки перед ударом.
Задачей изобретения является создание нового патентоспособного ограничителя угла поворота створки, не обладающего вышеуказанными недостатками прототипа и аналогов и, соответственно, обеспечивающего достижение следующих технических результатов в сравнении с прототипом, а именно:
- повышение надежности и безопасности эксплуатации ограничителя угла поворота створки;
- уменьшение габаритов и массы (материалоемкости) ограничителя угла поворота створки;
- обеспечение технологичности изготовления путем применения простых по форме деталей, каждая из которых имеет высокую технологичность изготовления;
- обеспечение простоты конструкции благодаря как простоте форм каждой детали, так и простоте соединения их друг с другом.
Помимо этого, задачей изобретения является расширение арсенала технических средств аналогичного назначения.
Поставленные задачи изобретения решаются, а технические результаты достигаются тем, что в ограничителе угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке, содержащем выполненную с возможностью шарнирного крепления накладку с продольным пазом, засов с неподвижной относительно него ручкой и на конце с неподвижной относительно него зацепкой, выполненной с возможностью прохождения сквозь продольный паз накладки, направляющий корпус, в котором размещен засов и в котором выполнена извилистая прорезь, состоящая из поперечной скважины и соединенных с ее концами начальной скважины и фиксирующей скважины, выполненных продольными и расположенных в противоположных направлениях от поперечной скважины, с возможностью перемещения вдоль них ручки засова, а также на стороне накладки, обращенной к направляющему корпусу, выполнен, как минимум, один продольный выступ высотой, не превосходящей длину максимально возможного пути перемещения ручки засова в фиксирующей скважине, при этом на накладку с возможностью перемещения вдоль нее надет правый ползунок, а дополнительно к этому (в отличие от прототипа) на накладке выполнен реечный храповой механизм, содержащий зубчатую рейку, как минимум, с одним зубчатым углублением в одном из продольных краев паза и снабженную отжимной ручкой собачку, расположенную с возможностью отжатия из зубчатого углубления и перемещения в пазу между правым ползунком и левой крышкой, которая размещена на накладке внахлест с обоими продольными краями паза и соединена с правым ползунком с возможностью перемещения вместе с ним и собачкой вдоль паза, при этом на левой крышке выполнен зацеп с возможностью зацепления за скобку, жестко присоединенную к направляющему корпусу, а в правом ползунке или левой крышке выполнено вспомогательное отверстие, через которое выведена отжимная ручка, причем зацеп выполнен длиной, достаточной для зацепления за скобку при приоткрытой створке.
Для повышения удобства и надежности эксплуатации ограничителя угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке, а также обеспечения простоты конструкции и технологичности изготовления реечного храпового механизма в продольном пазу с возможностью перемещения между правым ползунком и левой крышкой размещен и жестко к ним присоединен ползун с вырезом, в котором размещена собачка, установленная с возможностью поворота на оси, закрепленной своими концами на правом ползунке и левой крышке, при этом собачка подпружинена относительно ползуна в сторону зубчатой рейки и выполнена заодно вместе с отжимной ручкой, выступающей наружу через вспомогательное отверстие, выполненное в левой крышке, которая выполнена в виде прямоугольной пластинки, причем пружина для собачки выполнена из упругой полоски, согнутой под углом, и размещена в вырезе ползуна, зубчатая рейка содержит несколько зубчатых углублений, накладка выполнена в виде пластины, шарнирное крепление накладки выполнено в виде дверной или оконной петли.
Для упрощения конструкции и повышения технологичности изготовления реечного храпового механизма в вырезе ползуна размещена пружинящая собачка, которая выполнена из плоского упругого материала, и концом, противоположным отжимной ручке, жестко присоединена к ползуну.
Новые признаки изобретения в совокупности с известными признаками образуют неразрывную совокупность, которая позволяет решить задачи изобретения и достичь вышеуказанные технические результаты.
Действительно, повышение надежности и безопасности эксплуатации ограничителя угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке путем уменьшения длины рывка створки злоумышленником обеспечено тем, что дополнительно к известным признакам из прототипа на накладке выполнен реечный храповой механизм, содержащий зубчатую рейку, как минимум, с одним зубчатым углублением в одном из продольных краев паза и снабженную отжимной ручкой собачку, расположенную с возможностью отжатия из зубчатого углубления и перемещения в пазу между правым ползунком и левой крышкой, которая размещена внахлест с обоими продольными краями паза и соединена с правым ползунком с возможностью перемещения вместе с ним и собачкой вдоль паза, при этом на левой крышке выполнен зацеп с возможностью зацепления за скобку, жестко присоединенную к направляющему корпусу, а в правом ползунке или левой крышке выполнено вспомогательное отверстие, через которое выведена отжимная ручка, причем зацеп выполнен длиной, достаточной для зацепления за скобку при приоткрытой створке. Отметим, что в отличие от прототипа в правом ползунке отсутствует опорное отверстие.
Если собачка не подпружинена (отсутствует пружина, поджимающая собачку к зубчатой рейке или собачка выполнена не пружинящей, то есть собачка выполнена из неупругого материала), то перед тем, как приоткрыть створку, собачку выводят из зацепления с зубчатым углублением, нажимая отжимную ручку в сторону, противоположную зубчатым углублениям, если такое зацепление имеет место, и затем приоткрывают створку либо на всю длину продольного паза, либо на его часть, для чего в требуемом положении створки нажимают на отжимную ручку в сторону зубчатых углублений, вводя собачку в зацепление с одним из зубчатых углублений. В этом случае для предотвращения возможного со стороны злоумышленника выполнения ударного действия створкой путем ее резкого захлопывания и открытия необходимо во время общения с потенциальным злоумышленником постоянно поджимать собачку через отжимную ручку в сторону зубчатых углублений. Для повышения удобства эксплуатации собачка может быть подпружинена в направлении к зубчатой рейке или выполнена пружинящей, то есть выполнена из упругого материала.
Новыми и известными из прототипа признаками обеспечена возможность надежной фиксации реечного храпового механизма (новый узел) на направляющем корпусе засова зацепкой (после прохождения зацепкой сквозь паз накладки) при вступлении после поворота во взаимодействие с продольными краями паза накладки и одновременно благодаря размещению зацепа внутри скобки, то есть между скобкой и направляющим корпусом засова, вследствие чего длина разгона створки при ее рывке злоумышленником ограничена длиной шага зубчатых углублений в зубчатой рейке. При наличии одного зубчатого углубления, выполненного в зубчатой рейке посередине длины разгона Lp, определение которой дано выше в формуле (3), шаг зубчатых углублений будет равен Lp/2. Собачка (не подпружиненная в направлении к зубчатой рейке и выполненная из неупругого материала), в случае выполнения зубчатых углублений в нижнем продольном крае паза, будет попадать в зубчатое углубление под действием силы своей тяжести или, в случае выполнения зубчатых углублений в верхнем продольном крае паза, под действием усилия, приложенного к отжимной ручке лицом, открывающим створку. В случае выполнения зубчатых углублений в нижнем продольном крае паза для повышения надежности работы реечного храпового механизма к отжимной ручке может быть приложено усилие лицом, открывающим створку, в сторону зубчатого углубления для попадания в него собачки. Пусть, например, в храповом механизме шаг зубчатых углублений Lз зубчатой рейки равен:
Предположим, что длина разгона Lр створки при ее рывке злоумышленником в прототипе равна:
Из (5) и (6) получаем:
Из (7) следует, что длина разгона створки без реечного храпового механизма (в прототипе) в 50 раз больше длины разгона створки с реечным храповым механизмом, в связи с чем при рывке злоумышленником створка в прототипе разгонится до гораздо большей скорости, что согласно (4) приведет к гораздо более сильному удару, то есть более высокому значению динамических напряжений в конструктивных элементах прототипа, которые могут вывести из строя или разрушить некоторые конструктивные элементы прототипа, например ось шарнирного крепления накладки и крепежные элементы, которые с учетом ударных нагрузок необходимо выполнять увеличенного поперечного сечения, что потребует увеличения габаритных размеров этих и сопрягаемых с ними деталей, следствием чего станет увеличение металлоемкости прототипа по сравнению с предлагаемым ограничителем угла поворота створки с зацепом на левой крышке и правым ползунком, содержащим храповой механизм, согласованный с конструктивными элементами прототипа.
Таким образом, новые признаки в совокупности с известными из прототипа признаками позволяют значительно уменьшить динамические напряжения в ограничителе угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке, снабженном реечным храповым механизмом, что позволяет повысить надежность его эксплуатации и при рациональном проектировании уменьшить металлоемкость той части его конструкции, которая не содержит реечный храповой механизм и аналогична прототипу.
Ограничитель угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке, являясь новым, расширяет арсенал технических средств аналогичного назначения, что дополнительно является одной из задач изобретения.
Таким образом, все указанные задачи изобретения решены, а технические результаты достигаются совокупностью известных (ограничительных) и новых признаков.
Следует отметить, что все основные задачи изобретения достигаются при использовании всех признаков независимого пункта формулы изобретения.
Предпочтительная форма выполнения некоторых признаков изобретения указана в зависимых пунктах формулы изобретения.
Не ограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения для пояснения формулы изобретения описан со ссылкой на чертежи в качестве примера, при этом пропорции некоторых мелких элементов не соблюдены для их более четкого изображения.
На фиг. 1 изображен в аксонометрии ограничитель угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке в исходном состоянии, в котором накладка с правым ползунком прислонена к створке, открывающейся наружу.
На фиг. 2 изображено то же, что на фиг. 1, но с выдвинутой наружу (за край косяка) зацепкой засова.
На фиг. 3 изображено то же, что на фиг. 2, но в приоткрытом наружу положении створки на длину продольного паза в накладке с предотвращением несанкционированного прохода благодаря надежному зацеплению зацепки за продольные края паза накладки и зацепа за скобку.
На фиг. 4 изображена прямоугольная проекция при положении накладки, повернутой до соприкосновения (в данном примере) левой крышки со скобкой и размещения зацепа внутри скобки, вид слева (по отношению к створке, если к ней стоять лицом), увеличено.
На фиг. 5 изображен вид А на фиг. 4, увеличено.
На фиг. 6 изображен вид Б на фиг. 4.
На фиг. 7 изображено сечение по В-В на фиг. 4, в котором показан также контур паза в накладке, находящиеся за плоскостью сечения по В-В, увеличено.
На фиг. 8 так же, как на фиг. 6, изображен вид Б на фиг. 4, но с выдвинутой наружу зацепкой сквозь продольный паз накладки. На фиг. 9 изображено сечение по Г-Г на фиг. 8.
На фиг. 10 так же, как на фиг. 6 и на фиг. 8, изображен вид Б на фиг. 4, но с повернутой зацепкой на 90 градусов.
На фиг. 11 изображено сечение по Д-Д на фиг. 10.
На фиг. 12 изображен вид Е на фиг. 10.
На фиг. 13 изображен вид Ж на фиг. 10.
На фиг. 14 изображен выносной элемент К на фиг. 13, увеличено.
На фиг. 15 изображено сечение по И-И на фиг. 12, увеличено.
На фиг. 16 изображен вид сверху (вид Б на фиг. 4) в приоткрытом наружу положении створки на длину продольного паза в накладке с предотвращением несанкционированного прохода в помещение благодаря надежному зацеплению зацепки за продольные края паза накладки и размещению зацепа внутри скобки.
На фиг. 17 изображено сечение Л-Л на фиг. 16.
На фиг. 18 так же, как на фиг. 6, изображен вид Б на фиг. 4, но без уклонов на продольных выступах накладки.
На фиг. 19 показан тот же вид Е, что на фиг. 12, но изображен реечный храповой механизм с ползуном и пружинящей собачкой, выполненной из плоского упругого материала (по сути собачка и пружина для собачки совмещены в одном элементе, то есть в пружинящей собачке) и одним концом жестко присоединенной к ползуну.
Ограничитель угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке содержит накладку 1, выполненную из стальной пластины, с продольным пазом 2 одинаковой ширины по всей его длине и шарнирным креплением 3, выполненным в виде дверной петли с возможностью поворота накладки 1 и жестко закрепленным при помощи крепежа 4 на створке 5, открывающейся наружу. На накладке 1 со стороны, противоположной створке 5, под углом 90 градусов выполнены продольные выступы 6 и 7 с уклонами 8 и 9 (на фиг. 18 показан вариант, в котором продольные выступы 6 и 7 не имеют уклонов), обращенными к шарнирному креплению 3. Продольные выступы 6 и 7 выполнены в виде одной из полок угольников (подобранных из выпускаемого сортамента или штампованных из металлического, например, стального листа), другие полки 10 и 11 которых жестко присоединены (например, точечной сваркой или заклепками) к накладке 1 со стороны, обращенной к засову 12 с зацепкой 13 при отсутствии взаимодействия накладки 1 с зацепкой 13. На накладку 1 с возможностью перемещения вдоль нее надет правый ползунок 14 (в поперечном сечении, если смотреть со свободного конца накладки, имеет форму), концы 15 и 16 которого, огибающие продольные края накладки 1 вместе с продольными краями полок 10 и 11, расположены со стороны накладки 1, обращенной к направляющему корпусу 17, в котором с возможностью продольного перемещения и поворота размещен засов 12 с зацепкой 13. Концы 15 и 16 правого ползунка 14 выполнены без возможности контактировать с продольными выступами 6 и 7. Продольные выступы 6 и 7 размещены на накладке 1 со стороны, обращенной к направляющему корпусу 17, по обе стороны продольного паза 2 с возможностью прохождения между ними зацепки 13. Зацепка 13 образована (в данном примере) выполнением поперечной кольцевой канавки 18 в засове 12. В направляющем корпусе 17 выполнена извилистая прорезь, состоящая из поперечной скважины 19 и соединенных с ее концами начальной скважины 20 и фиксирующей скважины 21, выполненных продольными и расположенных в противоположных направлениях от поперечной скважины 19, с возможностью перемещения вдоль них ручки 22, жестко закрепленной на засове 12 с зацепкой 13. Продольные выступы 6 и 7 выполнены по высоте, не превосходящей максимально возможный путь перемещения ручки 22 засова 12 в фиксирующей прорези 21. Направляющий корпус 17 при помощи крепежных элементов 23 жестко закреплен на косяке 24 с возможностью прохождения зацепки 13 при ее выдвижении наружу из направляющего корпуса 17 сквозь паз 2 с последующим зацеплением зацепки 13 при ее повороте за продольные края паза 2. На накладке 1 размещен реечный храповой механизм, содержащий зубчатые углубления 25, выполненные в верхнем продольном крае паза 2, и собачку 26, выполненную заодно вместе с отжимной ручкой 27. Собачка 26 подпружинена пружиной 28, выполненной из упругой, например, стальной полоски, согнутой под углом. Собачка 26 и пружина 28 размещены в вырезе, выполненном в средней части ползуна 29, которая размещена с возможностью продольного перемещения в пазу 2 и к которой при помощи крепежа, например заклепок 30, жестко присоединены левая крышка 31 и правый ползунок 14. Левая крышка 31 выполнена в виде прямоугольной пластинки и расположена на накладке 1 внахлест с верхним и нижним продольными краями паза 2, то есть левая крышка 31 перекрывает продольный паз 2 по его ширине, при этом верхний край левой крышки 31 перекрывает зубчатые углубления 25 полностью. На левой крышке 31 и на правом ползунке 14 жестко закреплены (например, путем тугой посадки в предварительно просверленные отверстия) концы оси 32, на которой с возможностью поворота размещена собачка 26 между левой крышкой 31 и правым ползунком 14 в продольном пазу 2. В левой крышке 31 выполнено вспомогательное отверстие 33, через которое отжимная ручка 27 собачки 26 выведена наружу. На левой крышке 31 выполнен зацеп 34 путем загибания конца левой крышки 31 на 90 градусов с возможностью зацепления за скобку 35, жестко присоединенную к направляющему корпусу 17, причем длина зацепа 34 больше высоты продольных выступов 6 и 7 настолько, чтобы обеспечить зацепление зацепа 34 за скобку 35 при приоткрытой створке 5 (фиг. 16). Зацеп 34 выполнен на конце левой крышки 31, ближайшем к шарнирному креплению 3 накладки 1. Собачка 26 может быть выполнена пружинящей из плоского упругого материала и концом, противоположным отжимной ручке 27, жестко присоединена к ползуну 29 таким образом, как это показано на фиг. 19, при этом отжимная ручка 27 может быть выполнена заодно с собачкой 26 или жестко присоединена к собачке 26. Ограничитель угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке при отсутствии уклонов 8 и 9 у продольных выступов 6 и 7 показан на фиг. 18.
Для открывающейся наружу створки ограничитель угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке используют следующим образом.
К створке 5 при помощи крепежа 4 (винты или шурупы) жестко присоединяют шарнирное крепление 3, выполненное в виде дверной петли. На шарнирном креплении 3 с возможностью поворота закреплена накладка 1 с продольным пазом 2, зубчатыми углублениями 25, правым ползунком 14, собачкой 26, имеющей отжимную ручку 27, пружиной 28, ползуном 29, заклепками 30, левой крышкой 31, имеющей вспомогательное отверстие 33 и зацеп 34, а также осью 32. На косяке 24 при помощи крепежных элементов 23 жестко закрепляют направляющий корпус 17, внутри которого размещен засов 12 с ручкой 22 и зацепкой 13, с возможностью прохождения зацепки 13 сквозь паз 2 в накладке 1 после предварительного поворота накладки 1 вокруг шарнирного крепления 3 до соприкосновения левой крышки 31 со скобкой 35 и размещением зацепа 34 внутри скобки 35, в результате чего продольный паз 2 в накладке 1 должен расположиться напротив зацепки 13, а зацеп 34 должен войти в зацепление со скобкой 35, то есть зацеп 34 должен разместиться внутри скобки 35 (фиг. 1, 2, 4, 6, 13). При возникновении необходимости открыть створку 5 с обеспечением ограниченного угла ее поворота накладку 1 поворачивают вокруг шарнирного крепления 3 до соприкосновения левой крышки 31 со скобкой 35 и размещения зацепа 34 внутри скобки 35, а паза 2 напротив зацепки 13 (фиг. 4-7, 13), причем для облегчения установки правого ползунка 14 в требуемое положение на накладке 1 вблизи шарнирного крепления 3 может быть выполнен выступ (на чертежах не показано), при соприкосновении с которым, например, правого ползунка 14 зацеп 34 размещается внутри скобки 35. Затем засов 12 за ручку 22 перемещают вдоль направляющего корпуса 17 до выхода зацепки 13 наружу, при этом зацепка 13 проходит сквозь паз 2 в накладке 1, причем ручка 22 засова 12 перемещается вдоль начальной скважины 20 до вхождения в поперечную скважину 19 (фиг. 8, 9). Затем ручку 22 перемещают вдоль поперечной скважины 19 до вхождения в фиксирующую скважину 21, при этом засов 12 оказывается повернутым вокруг своей оси на 90 градусов вместе с зацепкой 13, которая обоими своими краями входит в зацепление с продольными краями паза 2 накладки 1 (фиг. 10-13) и надежно фиксирует накладку 1 от возможного несанкционированного поворота вокруг шарнирного крепления 3, например, при попытке злоумышленника во время приоткрытой створки 5 сбросить накладку 1 сначала просунув между ней и косяком 24 тонкую упругую полоску (на чертеже не показано), затем резко захлопнув створку 5 с последующим резким ее открыванием. После этого открывают запоры (на чертежах не показано) на створке 5, нажимают вниз на отжимную ручку 27, выводя подпружиненную собачку 26 из зацепления с зубчатыми углублениями 25, и приоткрывают створку 5 либо на всю длину паза 2, либо на его часть, отпустив отжимную ручку 27 подпружиненной собачки 26 в желаемом положении створки 5 (фиг. 3, 16). При этом в начале поворота створки 5 зацепка 13 через накладку 1 и уклоны 8 и 9, взаимодействующие с косяком 24 или торцом направляющего корпуса 17, плавно вытягивает немного засов 12 вместе с ручкой 22, которая переместившись в фиксирующую скважину 21 на расстояние, равное высоте продольных выступов 6 и 7, оказывается надежно зафиксированной от несанкционированного поворота. Вследствие этого предотвращается возможность поворота засова 12 и выведения зацепки 13 из зацепления с продольными краями паза 2 накладки 1 при приоткрытой створке 5, что гарантирует от несанкционированного проникновения в помещение. В этом положении створки 5 накладка 1 надежно зафиксирована зацепкой 13 на засове 12, а зацеп 34 расположен внутри скобки 35, то есть зафиксирован между скобкой 35 и направляющим корпусом 17, благодаря чему подпружиненная собачка 26 вместе с правым ползунком 14, левой крышкой 31 и осью 32 может совершать лишь незначительные перемещения (чрезвычайно малые по сравнению с длиной паза 2 и которые при проектировании могут быть заданы заметно меньшими шага зубчатых углублений 26) поперек засова 12, не превышающие сумму двух зазоров: зазора между скобкой 35 и зацепом 34 и зазора между зацепом 34 и направляющим корпусом 17. При попытке злоумышленника совершить рывок створки 5 до упора после ее предварительного захлопывания она либо вообще не откроется благодаря попаданию зуба собачки 26 в зубчатое углубление 25, либо переместится на расстояние, которое меньше шага зубчатых углублений 25. А это не приведет к сильному удару и не выведет из строя ограничитель угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке, а также надежно предохранит от несанкционированного проникновения в помещение. Если собачка 26 не подпружинена и не выполнена пружинящей (в соответствии с п. 1 формулы изобретения отсутствует пружина 28 и собачка 26 выполнена не пружинящей, то есть выполнена из неупругого материала), то перед тем, как приоткрыть створку 5, собачку 26 выводят из зацепления с зубчатым углублением 25, нажимая отжимную ручку 27 вниз, если такое зацепление имеет место, и затем приоткрывают створку 5 либо на всю длину паза 2, либо на его часть, для чего в требуемом положении створки 5 нажимают снизу вверх на отжимную ручку 27, вводя собачку 26 в зацепление с одним из зубчатых углублений 25. В этом случае, когда собачка 26 не подпружинена, для предотвращения возможного со стороны злоумышленника выполнения ударного действия створкой 5 путем ее резкого захлопывания и открытия необходимо во время общения с потенциальным злоумышленником постоянно поджимать снизу вверх отжимную ручку 27. При отсутствии уклонов 8 и 9 у продольных выступов 6 и 7 (фиг. 18) после перемещения вверх до упора ручки 22 вдоль поперечной скважины 19 необходимо накладку 1 вместе с правым ползунком 14 оттянуть от косяка 24 до упора, при этом ручка 22 переместится до конца вдоль фиксирующей скважины 21, фиксируя тем самым ручку 22 вместе с зацепкой 13 от возможного несанкционированного поворота, причем продольные выступы 6 и 7 выйдут из зоны возможного зацепления с косяком 24 или направляющим корпусом 17. После этого открывают запоры (на чертежах не показано) на створке 5, нажимают вниз на отжимную ручку 27, выводя подпружиненную собачку 26 из зацепления с зубчатыми углублениями 25, и приоткрывают створку 5 либо на всю длину паза 2, либо на его часть, отпустив отжимную ручку 27 в желаемом положении створки 5.
Для возврата накладки 1 в исходное состояние, при котором она прислонена к створке 5, а створка 5 может быть открыта полностью, необходимо выполнить вышеописанные действия с конструктивными элементами ограничителя угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке в обратной последовательности.
Для створки, открывающейся внутрь, использование ограничителя угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке осуществляют выполнением той же последовательности действий, что и для створки, открывающейся наружу, за тем отличием, что накладка 1 с продольным пазом 2, правым ползунком 14, зубчатыми углублениями 25, собачкой 26, имеющей отжимную ручку 27, пружиной 28, ползуном 29, заклепками 30, левой крышкой 31, имеющей вспомогательное отверстие 33 и зацеп 34, а также с осью 32 через шарнирное крепление 3 при помощи крепежа 4 присоединяют к косяку 24 продольными выступами 6 и 7 в сторону створки 5, на которой жестко крепят при помощи крепежных элементов 23 направляющий корпус 17, в котором размещен засов 12 с ручкой 22 и зацепкой 13.
Ограничитель угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке может быть широко использован для дверей жилых помещений, открывающихся как наружу, так и внутрь, с целью предотвращения проникновения в помещения злоумышленников, выдающих себя за представителей правоохранительных органов, учреждений социального и медицинского обеспечения, почтовых отделений, компаний, управляющих домами, торговых организаций и так далее.
Ограничитель угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке может также быть широко применен для офисных дверей в случаях, когда, например, по режимным правилам безопасности требуется получить корреспонденцию под роспись без пропускания в помещение курьера или почтальона.
Источники информации
1. Примечания к классу 05 в Международной патентной классификации 2013, Расширенный уровень в формате XML, сайт: http://www1. fips.ru/wps/portal/IPC/IPC2013_extended_XML/?xml=http://www1.fips.ru/IPC2013_extended_XML/AIpc-20130101_subclass-E_XML/Aipc20130101-class_E.xml.
2. ГОСТ 23166-99 БЛОКИ ОКОННЫЕ.
3. ГОСТ 27346-87 Изделия замочно-скобяные. Термины и определения.
4. Словарь русского языка: В 4-х т. / АН СССР, Ин-т рус. яз.; Под ред. А.П. Евгеньевой. - 3-е изд., стереотип. - М.: Русский язык, 1985-1988.
5. Ожегов С.И. Словарь русского языка: Ок. 57000 слов / Под. ред. докт. филол. наук, проф. Н.Ю. Шведовой. - 14-е изд., стереотип. - М.: Рус. яз., 1982. - 816 с.
6. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - 2-е изд., перераб. и доп. - М: Машиностроение, 1987. - 560 с., ил.
7. ГОСТ 5091-78, Изделия скобяные вспомогательные для деревянных окон и дверей, типы. - М.: издательство стандартов. 1987.
8. Сайт: http://www.doorlock.ru/article/13.
9. Патент РФ на полезную модель №115392, E05C 17/00, опубликовано 27.04.2012.
10. Сайт: http://archie.com.ua/ru_c01_cepochka_dvernajal.html.
11. Патент РФ на изобретение №2565798, E05C 17/02, опубликовано 20.10.2015 Бюл №29.
12. Александров А.В. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов / А.В. Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин; Под ред. А.В. Александрова. - 3-е изд. испр. - М.: Высш. шк., 2003. - 560 с.: ил.
13. Степин П.А. Сопротивление материалов: Учеб. для немашиностроит. спец. вузов. - 9-е исправленное - М.: Интеграл-Пресс, 1997. - 320 с.
14. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. - 4-е изд. перераб. - М.: Высш. шк., 1975. - 655 с.
15. Элементарный учебник физики: В 3-х т. Под ред. академика Г.С. Ландсберга. - 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1985. / Т. 1. Механика. Теплота. Молекулярная физика. - 606 с.
1. Ограничитель угла поворота створки с правым ползунком и зацепом на левой крышке, содержащий выполненную с возможностью шарнирного крепления накладку с продольным пазом, засов с неподвижной относительно него ручкой и на конце с неподвижной относительно него зацепкой, выполненной с возможностью прохождения сквозь продольный паз накладки, направляющий корпус, в котором размещен засов и в котором выполнена извилистая прорезь, состоящая из поперечной скважины и соединенных с ее концами начальной скважины и фиксирующей скважины, выполненных продольными и расположенных в противоположных направлениях от поперечной скважины с возможностью перемещения вдоль них ручки засова, а также на стороне накладки, обращенной к направляющему корпусу, выполнен как минимум один продольный выступ, при этом на накладку с возможностью перемещения вдоль нее надет правый ползунок, отличающийся тем, что на накладке выполнен реечный храповой механизм, содержащий зубчатую рейку как минимум с одним зубчатым углублением в одном из продольных краев паза, и снабженную отжимной ручкой собачку, расположенную с возможностью отжатия из зубчатого углубления и перемещения в продольном пазу между правым ползунком и левой крышкой, которая размещена на накладке внахлест с обоими продольными краями паза и соединена с правым ползунком с возможностью перемещения вместе с ним и собачкой вдоль продольного паза, при этом на левой крышке выполнен зацеп с возможностью зацепления за скобку, жестко присоединенную к направляющему корпусу, а в правом ползунке или левой крышке выполнено вспомогательное отверстие, через которое выведена отжимная ручка, причем зацеп выполнен длиной, достаточной для зацепления за скобку при приоткрытой створке.
2. Ограничитель по п. 1, отличающийся тем, что в продольном пазу между левой крышкой и правым ползунком размещен и жестко к ним присоединен ползун с вырезом, в котором размещена собачка, установленная с возможностью поворота на оси, закрепленной своими концами на правом ползунке и левой крышке, при этом собачка подпружинена относительно ползуна в сторону зубчатой рейки и выполнена заодно вместе с отжимной ручкой, выступающей наружу через вспомогательное отверстие, выполненное в левой крышке, которая выполнена в виде прямоугольной пластинки, причем пружина для собачки выполнена из упругой полоски, согнутой под углом, и размещена в вырезе ползуна, зубчатая рейка содержит несколько зубчатых углублений, накладка выполнена в виде пластины, шарнирное крепление накладки выполнено в виде дверной или оконной петли.
3. Ограничитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в вырезе ползуна размещена пружинящая собачка, которая выполнена из упругого материала и концом, противоположным отжимной ручке, жестко присоединена к ползуну.
