Высокоскоростная рулонная дверь, содержащая детектор скорости движения полотна
Настоящим изобретением предложена высокоскоростная рулонная дверь для закрытия проема (20); при этом указанная высокоскоростная рулонная дверь содержит следующие элементы:
(a) полотно (1), содержащее две противолежащие параллельные боковые кромки, идущие в продольном направлении, и две противолежащие торцевые кромки, соединяющие боковые кромки; при этом полотно содержит непрерывный буртик (3b), идущий параллельно каждой из двух боковых кромок, примыкая к ним; при этом указанные непрерывные буртики (3b) удерживаются внутри рельсовых направляющих; и (b) пару вытянутых рельсовых направляющих (4), пригодных для взаимодействия с непрерывными буртиками (3b) боковых кромок полотна, предназначенными для фиксации указанных боковых кромок и направления их движения по мере того, как полотно наматывается на вращающийся вал X1 или разматывается с него; и отличается тем, что полотно содержит множество окошек (8) одинаковой формы, равноудаленных друг от друга вдоль линии непрерывных буртиков (3b) по боковым кромкам полотна; а также тем, что рулонная дверь дополнительно содержит детектор (10) скорости, предназначенный для фиксации и отслеживания временной последовательности прохождения окошками (8) контрольной точки во время наматывания полотна на вращающуюся ось X1 и его разматывания с указанной оси и, соответственно, для определения мгновенной скорости движения полотна по рельсовым направляющим (4). 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к высокоскоростной рулонной двери, содержащей полотно, боковые кромки которого соединены с рельсовыми направляющими, обеспечивающими направление движения полотна во время его наматывания на вал/разматывания с вала. В частности, оно относится к таким рулонным дверям, которые снабжены устройством для фиксации мгновенного значения скорости и положения полотна.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Существует множество типов закрывающих систем, предназначенных для разделения помещений, закрытия пролетов, накрытия плавательных бассейнов и т.п. Высокоскоростные рулонные двери содержат гибкое полотно, пригодное к наматыванию на вал или разматыванию с вала с больной скоростью, что позволяет открывать и закрывать пролеты большого размеры за очень короткий промежуток времени. Они особенно подходят для закрытия проемов между двумя помещениями и выходящих наружу проемов складских помещений, цехов, магазинов, лабораторий и т.п. Для обеспечения устойчивости конструкции боковые кромки таких полотен соединены с рельсовыми направляющими, которые закреплены вдоль боковых стенок, задающих края проема. Боковые кромки полотна могут свободно скользить по рельсовым направляющим во время его наматывания и разматывания; при этом они удерживаются указанными направляющими в фиксированном положении до тех пор, пока к ним не будет приложена выдергивающая нагрузка Fpo, характеризующаяся величиной, достаточной для того, чтобы выдернуть кромки полотна из соответствующих рельсовых направляющих. Например, боковые кромки полотна могут быть снабжены буртиком и продеты в паз, идущий вдоль соответствующей рельсовой направляющей; при этом указанный буртик может свободно скользить вдоль направляющей, но не может выскочить из него до тех пор, пока к нему не будет приложена заданная выдергивающая нагрузка Fpo. Этот буртик может быть сплошным или прерывистым, образующим зубцы как на застежке-молнии (например, см. WO 2008/155292 и WO 9220895). Некоторые двери снабжены приспособлениями, которые автоматически возвращают выдернутые кромки полотна обратно в направляющую. Такая система повторной вставки раскрыта, например, в заявке WO 2008/155292.
Рулонные двери могут подвергаться самым разным внешним воздействиям, таким как ветровая нагрузка (в случае закрытия ими проемов, выходящих наружу); сильные дожди и снежные заносы (в случае, если полотно не фиксируется в вертикальном положении); ударные воздействия движущихся транспортных средств; статические помехи на траектории закрытия полотна; и иные воздействия подобного рода. Поскольку такие рулонные двери могут характеризоваться относительно большими размерами, даже умеренное давление, приложенное к одной из боковых сторон полотна, к примеру, под действием ветра, может сгенерировать достаточно большое усилие, передающееся на боковые кромки полотна и воздействующее на соединение между указанными кромками и рельсовыми направляющими. Вследствие этого, в лучшем случае, между боковыми кромками полотна и рельсовыми направляющими создается трение, снижающее скорость наматывания или разматывания полотна и повышающее скорость износа. В худшем случае такие усилия могут препятствовать надлежащему закрытию полотна. Если электродвигатель, управляющий вращением разматывающего барабана, не остановится сразу после того, как движение нижнего края полотна существенно затормозилось или полностью прекратилось, дверь может быть серьезно повреждена. Поэтому важно регулировать мгновенную скорость движения полотна и фиксировать любые нарушения режима открытия для предотвращения каких-либо серьезных повреждений рулонной двери.
В заявке на выдачу патента № WO 2009/090097 раскрыт механизм обнаружения объектов, который запрограммирован на прекращение открытия ворот в случае выявления какого-либо постороннего предмета на траектории закрытия указанных ворот. Механизм обнаружения объектов содержит светоизлучатели и приемники светового излучения, обеспечивая сканирование области проема между двумя рельсовыми направляющими с помощью оптических лучей, пересекающих пространство между двумя рельсовыми направляющими. Такая система пригодна лишь для выявления препятствий на траектории движения полотна, но не приспособлена для обнаружения каких-либо других неполадок в работе рулонной двери, таких как, например, выскакивание боковых кромок из соответствующих рельсовых направляющих в результате воздействия сильного ветра.
В заявке DE 10 2005 003794 препятствия выявляются с помощью световой зашиты такого же типа, что и описанная выше система. Световая защита также отслеживает продвижение нижнего края полотна по мере его перехода от одного светового барьера к другому. Для обеспечения должного контроля положения нижнего края полотна требуется плотная сетка оптических лучей с целью формирования соответствующего «барьера», что приводит к увеличению стоимости устройства.
В заявке ЕР 2441911 раскрыта система отслеживания мгновенной скорости движения и положения полотна, содержащая оптическую систему обнаружения, контролирующую темпы прохождения прерывистых буртиков, выполненных в виде зубчиков как на застежки-молнии, используемых для удержания боковых кромок полотна в соответствующей рельсовой направляющей, как это описано выше. Эта система содержит светоизлучатель, обращенный в сторону одной основной поверхности полотна на уровне зубчиков на ее боковой кромке, а также приемник светового излучения, передающий сигнал на ЦП всякий раз, когда испускаемый световой луч пересекает полотно, проходя через пространство, разделяющее два соседних зубца. Такая система очень эффективна до тех пор, пока зубчики, образующие прерывистый буртик, находятся в идеальном состоянии. По мере их износа в процессе использования зубчики могут деформироваться или выпадать, вследствие чего расстояние между двумя соседними зубчиками изменяется, что приводит к ошибочному определению наличия какой-либо проблемы с полотном, которой на самом деле не существует. В действительности полотна, снабженные прерывистыми буртиками на своих боковых кромках, могут и дальше выполнять свои функции в штатном режиме, даже при отсутствии некоторых зубчиков. Однако детектор скорости делать этого не может.
Поэтому остается потребность в надежном, долгосрочном и экономичном решении, обеспечивающем отслеживание мгновенной скорости движения и положения полотна рулонной двери. Настоящим изобретением предложено решение такой проблемы. Это и другие преимущества заявленного изобретения более подробно описаны в последующих разделах.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Настоящее изобретение раскрыто в независимых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Предпочтительные варианты реализации заявленного изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения. В частности, настоящее изобретение относится к высокоскоростной рулонной двери, предназначенной для закрытия проема; при этом указанная рулонная дверь содержит следующие элементы:
(a) полотно, содержащее две противолежащие параллельные боковые кромки, идущие в продольном направлении, и две противолежащие торцевые кромки, соединяющие боковые кромки; при этом полотно содержит непрерывный буртик, идущий параллельно каждой из двух боковых кромок, примыкая к ним; при этом указанные непрерывные буртики удерживаются внутри рельсовых направляющих; и
(b) пару вытянутых рельсовых направляющих, пригодных для взаимодействия с непрерывными буртиками боковых кромок полотна, предназначенными для фиксации указанных боковых кромок и направления их движения по мере того, как полотно наматывается на вращающийся вал X1 или разматывается с него;
и отличается тем, что полотно содержит множество окошек одинаковой формы, равноудаленных друг от друга вдоль линии, параллельной и примыкающей, по меньшей мере, к одному из непрерывных буртиков полотна, предпочтительно - вдоль двух линий, каждая из которых идет параллельно и примыкает к соответствующему непрерывному буртику полотна; а также тем, что рулонная дверь дополнительно содержит детектор скорости, предназначенный для фиксации и отслеживания временной последовательности прохождения окошками контрольной точки во время наматывания полотна на вращающуюся ось X1 и его разматывания с указанной оси и, соответственно, для определения мгновенной скорости движения полотна по рельсовым направляющим.
В настоящем документе выражение «продольное направление» относится к направлению, заданному двумя параллельными рельсовыми направляющими. Выражение «поперечное направление» относится к направлению, перпендикулярному продольному направлению в плоскости, задаваемой полотном в конфигурации покоя (т.е. когда полотно образует плоскость, включающую в себя непрерывные буртики, удерживаемые в рельсовых направляющих). В предпочтительном варианте две торцевые кромки полотна идут в поперечном направлении.
В предпочтительном варианте окошки характеризуются небольшими размерами. Например, размер окошка в продольном направлении составляет 3-30 мм, в предпочтительном варианте - от 3 до 20 мм, а в наиболее предпочтительном варианте - от 7 до 12 мм. Расстояние между двумя соседними окошками может составлять 5-50 мм, в предпочтительном варианте - от 7 до 30 мм, а в наиболее предпочтительном варианте - от 10 до 20 мм. Если расстояние между окошками составляет менее 5 мм, это может привести к деформированию боковой полосы. Если они удалены друг от друга более чем на 50 мм, то точность измерений скорости будет соответственно уменьшаться по мере увеличения интервалов между двумя проходами окошка перед детектором скорости.
С точки зрения технологии изготовления и себестоимости предпочтительно, чтобы полотно характеризовалось наличием центральной части, по обеим сторонам которой располагались бы две боковые полосы, каждая из которых имела бы свободный край, снабженный непрерывным буртиком, и которая образовывала бы боковую кромку полотна; при этом, по меньшей мере, на одной из двух указанных боковых полос должны быть выполнены окошки, а в предпочтительном варианте - на обеих. Боковые полосы в предпочтительном варианте соединены с центральной частью полотна методом сварки, склеивания, сшивки или сочетанием указанных методов.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения детектор скорости содержит следующие элементы:
(a) светоизлучатель, обращенный в сторону первой основной поверхности полотна на уровне линии окошек и примыкающий к соответствующей рельсовой направляющей; при этом указанный светоизлучатель выполнен с возможностью излучения волны в направлении полотна, которая может выходить за пределы плоскости, образованной полотном, только через окошки, и которая задерживается, т.е. поглощается или отражается материалом, разделяющим два соседних окошка; и
(b) приемник светового излучения, выполненный с возможностью передачи сигнала на центральный процессор (ЦП) всякий раз, когда он принимает волну, излучаемую светоизлучателем, которая проходит через окошко, по меньшей мере, один раз.
В предпочтительном варианте излучаемая волна представляет собой волну ультрафиолетового излучения, оптического излучения (в видимой области спектра) или инфракрасного излучения. В наиболее предпочтительном варианте излучаемая волна представляет собой волну инфракрасного излучения. Детектор скорости выполнен с возможностью определения мгновенной скорости, а в предпочтительном варианте - также и мгновенного положения полотна путем отсчета числа окошек, которые прошли перед ним.
Полотно характеризуется наличием первой основной поверхности и второй основной поверхности, которые отделены друг от друга толщей полотна. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения светоизлучатель и приемник светового излучения могут быть обращены в сторону первой основной поверхности полотна. Детектор скорости дополнительно содержит волновод, обращенный в сторону второй основной поверхности полотна и выполненный с возможностью отклонения волны, излучаемой светоизлучателем, в направлении линии окошек после пересечения одного из них и на приемник светового излучения после прохождения еще одного окошка.
В альтернативном варианте светоизлучатель может быть обращен в сторону первой основной поверхности полотна, а приемник светового излучения может быть обращен в сторону второй основной поверхности полотна, располагаясь напротив светоизлучателя.
Высокоскоростная рулонная дверь согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать центральный процессор (ЦП), способный инициировать выполнение полотном определенных действий в зависимости от временной последовательности прохождения окошек, зафиксированной детектором скорости. Например, если указанная временная последовательность выходит за пределы заданного диапазона, считающегося «нормальным», то ЦП может инициировать выполнение одной или нескольких следующих операций: остановку полотна, намотку полотна, выдачу оптического или акустического аварийного сигнала. Наиболее предпочтительно, чтобы полотно, по крайней мере, остановилось после выхода временной последовательно за пределы диапазона нормальных значений.
Преимущество высокоскоростной рулонной двери согласно настоящему изобретению заключается в том, что она дополнительно содержит систему автоматической повторной вставки непрерывного буртика боковых кромок полотна в соответствующие рельсовые направляющие после их выскакивания из указанных рельсовых направляющих. Еще больший положительный эффект дает наличие в рулонной двери гофрированного участка, заданного гребнями и впадинами, идущими параллельно каждой боковой кромке по всей ее длине; при этом два соседних гребня гофрированного участка в состоянии покоя разделены расстоянием d0; а расстояние, разделяющее два соседних гребня, увеличивается при оказании давления Р на поверхность полотна практически под прямым углом и возвращается к своему значению d0 в состоянии покоя после снятия нагрузки. Такой гофрированный участок позволяет напряжениям, обусловленным давлением на поверхность полотна, равномерно распределяться по длине обеих боковых кромок, тем самым предотвращая концентрацию напряжений в какой-либо одной точке полотна.
Настоящим изобретением дополнительно предложен технологический процесс выполнения полотна, пригодного для использования в высокоскоростной рулонной двери, описанной выше; при этом указанный технологический процесс предусматривает следующие стадии:
(a) подготовку центральной части полотна; при этом указанная центральная часть полотна характеризуется гибкостью и наличием двух параллельных боковых кромок;
(b) прессование выдавливанием боковой полосы, характеризующейся наличием первого и второго свободных краев, и снабженной непрерывным буртиком, идущим параллельно первому свободному краю, а также наличием плоской стыковочной части, примыкающей ко второму свободному концу;
(c) пробитие ряда равноудаленных друг от друга окошек одинаковой формы на боковой полосе вдоль линии, идущей параллельно непрерывному буртику; и
(d) соединение плоской стыковочной части боковой полосы, определение которой дано выше, с обеими боковыми кромками центральной части полотна. В предпочтительном варианте эта операция выполняется методом сварки, склеивания, сшивки или сочетанием этих методом.
Краткое описание фигур
Для обеспечения более полного понимания сущности настоящего изобретения нижеследующее подробное описание раскрыто в привязке к прилагаемым чертежам, где:
На фиг. 1 представлен общий вид рулонной двери согласно настоящему изобретению, а именно: (а) вид спереди; и (b) вид сверху в разрезе;
На фиг. 2 представлено частично покомпонентное изображение в перспективе двух вариантов реализации боковой кромки полотна с детектором скорости согласно настоящему изобретению;
На фиг. 3 показан вид сбоку в разрезе боковой кромки полотна с примером детектора скорости;
На фиг. 4 показан вид сверху в разрезе боковой кромки полотна, удерживаемой в рельсовой направляющей, с примером детектора скорости;
На фиг. 5 показан вид сверху в разрезе боковой кромки полотна, удерживаемой в рельсовой направляющей и характеризующейся наличием гофрированного участка, способного растягиваться при приложении определенной силы F;
На фиг. 6 проиллюстрированы стадии технологического процесса производства полотна согласно настоящему изобретения, а именно: (а) прессование выдавливанием боковой полосы с пробивкой окошек; и (b) соединение боковой полосы с центральной части полотна методом сварки, склеивания и/или сшивки.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Как показано на фиг. 1(a), высокоскоростная рулонная дверь согласно настоящему изобретению пригодна для закрытия проема (20), который может характеризоваться большими размерами, например, несколько метров в высоту и несколько метров в ширину. Рулонная дверь содержит полотно (1), характеризующееся наличием двух противолежащих параллельных боковых кромок, вытянутых в продольном направлении, и двух противолежащих торцевых кромок, соединяющих две боковые кромки полотна. В предпочтительном варианте две торцевые кромки вытянуты в поперечном направлении, перпендикулярном продольному направлению. В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения полотно, соответственно, имеет прямоугольную форму, хотя возможен вариант, в котором торцевые кромки идут не строго параллельно друг другу, что зависит от производственного допуска. Полотно (1) отличается гибкостью и выполнено с возможностью наматывания на ось X1. Благодаря гибкости полотна, характеризующегося легкостью и небольшой инерцией, закрытие и открытие проема может осуществляться с высокой скоростью, порядка 0,7 м/с и выше. Движением полотна обычно управляет электродвигатель (5), вращающий вал X1 для намотки или размотки полотна. Полотно обычно наматывается на вал X1 с образованием рулона (2), но указанный вал может быть также использован просто для того, чтобы изменить ориентацию полотна на определенный угол. В дальнейшем будет рассмотрен вариант реализации барабана (2), хотя сама идея относится к обоим вариантам.
Рельсовые направляющие (4) установлены параллельно друг другу на двух противолежащих сторонах (30) проема (20); при этом они снабжены соответствующими крепежными приспособлениями, хорошо известными любому специалисту в данной области техники, такими как профили (11), которые показаны на фиг. 4 и 5. Рельсовые направляющие (4) пригодны, с одной стороны, для удержания боковых кромок полотна (1), которое натягивается с определенным усилием в поперечном направлении с получением гладкой поверхности без каких-либо складок; и, с другой стороны, для направления движения боковых кромок полотна (1) по мере его наматывания на вал X1 или разматывания с указанного вала. Как показано на фиг. 4 и 5, в предпочтительном варианте рельсовые направляющие (4) содержат С-образный профиль с щелевым просветом, обращенным в сторону полотна и частично закрытого с обеих сторон полками. Поскольку С-образный профиль обычно выполняется из металла, определенный положительный эффект дает использование полимерной вставки (4р) внутри рельсовой направляющей, предназначенной для защиты боковых кромок полотна от прямого контакта с заусенцами, которые могут присутствовать на металле, что снижает темпы износа материала. На каждой боковой кромке полотна (1) или рядом с ней предусмотрен непрерывный буртик, который может свободно скользить внутри пространства, заданного С-образным профилем, но не может выскочить из щелевого просвета рельсовых направляющих до тех пор, пока не будет приложено выдергивающее усилие Fpo. Величина выдергивающего усилия Fpo должна быть достаточно большой для того, чтобы предотвращать выдергивание боковых кромок полотна из рельсовых направляющих при первом напряжении, но достаточно малой, чтобы предотвращать истирание полотна или повреждение рельсовых направляющих. Такие рельсовые направляющие хорошо известны в данной области техники и описаны в других документах, например, в заявке WO 2008/155292, в которой также раскрыто устройство автоматической повторной вставки, обеспечивающее автоматическую повторную вставку боковых кромок полотна после их выдергивания из рельсовых направляющих. Разумеется, такое устройство может быть успешно реализовано и в настоящем изобретении. Содержание заявки WO 2008/155292 включено в настоящий документ посредством ссылки. Ясно, что могут быть использованы и другие средства сцепления боковых кромок с рельсовыми направляющими вместо тех, которые описаны в настоящем изобретении, при условии, что они удовлетворяют следующим требованиям: (а) обеспечивают удержание боковых кромок полотна; и (b) могут свободно скользить по рельсовым направляющим.
Как показано на фиг. 1(a), 2 и 6(b), полотно содержит, по меньшей мере, один, а в предпочтительном варианте - два ряда окошек (8) одинаковой формы, равноудаленных друг от друга на линии, параллельной и примыкающей, по меньшей мере, к одной, а в предпочтительном варианте - к обеим боковым кромкам полотна. В настоящем документе окошко (8) определено как сквозное отверстие с замкнутыми внешними границами, обеспечивающее сообщение по текучей среде между первой основной поверхностью и второй основной поверхностью полотна, которая отделена от указанной первой поверхности толщей полотна. Все указанные окошки характеризуются одинаковой геометрией. Помимо этого фактическая геометрия окошек больше ничем не ограничена. Однако с практической точки зрения предпочтительно, чтобы они были прямоугольными (или квадратными), предпочтительно с первой парой противолежащих кромок, вытянутых в продольном направлении, и второй парой противолежащих кромок, вытянутых в поперечном направлении. Такая геометрия является предпочтительной, так как уровень края второй пары кромок не зависит от положения непрерывного буртика в рельсовой направляющей в поперечном направлении, как в случае с окошками, например, круглой формы. Как показано на фиг. 2(a) и (b), окошки (8) могут располагаться между свободным краем полотна и непрерывным буртиком (3b) (см. фиг. 2(b)); или же они могут быть отделены от свободного края полотна непрерывным буртиком (3b). В последнем варианте реализации предпочтительно, чтобы непрерывный буртик (3b) образовывал действительно свободный край полотна.
Вне зависимости от геометрии окошек, хотя предпочтение отдается прямоугольной или квадратной форме, окошки (8) характеризуются размерами в продольном направлении в пределах 3-30 мм, в предпочтительном варианте - в пределах 5-20 мм, а в наиболее предпочтительном варианте - в пределах 7-12 мм. Расстояние (кратчайшее) между двумя соседними окошками составляет 5-50 мм, в предпочтительном варианте - в пределах 7-30 мм, а в наиболее предпочтительном варианте - в пределах 10-20 мм. Чем меньше расстояние, разделяющее два соседних окошка, и чем меньше сами окошки в продольном направлении, тем точнее может быть определено мгновенное положение полотна, а также скорость его движения. Слишком короткое расстояние между двумя соседними окошками может привести к деформированию боковой полосы. Любой специалист в данной области техники может свободно справиться с подбором размеров окошек и их чередования с целью удовлетворения требований к механическому сопротивлению и точности измерений в зависимости от конкретной конфигурации двери.
Окошки (8) с замкнутыми внешними границами согласно настоящему изобретению имеют преимущество над зубчиками типа зубцов застежки-молнии, которые используются в заявке ЕР 2441911 в качестве контрольных точек для фиксации скорости движения и положения полотна, поскольку в отличие от зубчиков, похожих на зубцы застежки-молнии, такие окошки сохраняют свою геометрию в течение продолжительного срока службы. Действительно, в процессе эксплуатации зубчики типа зубцов застежки-молнии, подвергаются серьезному износу, в частности, в случае выскакивания полотна из рельсовой направляющей и его последующей повторной вставки; и поэтому они могут деформироваться и даже ломаться. Более того, зубчики типа зубцов застежек-молний изготавливаются методом литья под давлением на узкие ленты, что существенно увеличивает себестоимость полотна.
Рулонная дверь согласно настоящему изобретению дополнительно содержит детектор (10) скорости, предназначенный для фиксации и отслеживания временной последовательности прохождения окошками (8) контрольной точки во время наматывания полотна на вращающуюся ось X1 и его разматывания с указанной оси. По такой временной последовательности можно без труда определить мгновенную скорость движения полотна по рельсовым направляющим (4). Полотно характеризуется наличием первой основной поверхности и второй основной поверхности, которые отделены друг от друга толщей полотна.
Как показано на фиг. 1-4, детектор (10) скорости содержит следующие элементы:
(а) светоизлучатель (10а), обращенный в сторону первой основной поверхности полотна (1) на уровне линии окошек (8) и примыкающий к соответствующей рельсовой направляющей (4); при этом указанный светоизлучатель выполнен с возможностью излучения волны в направлении полотна, которая может выходить за пределы плоскости, образованной полотном, только через окошки (8), и которая задерживается, т.е. поглощается или отражается материалом (3m), разделяющим два соседних окошка (8); и
(b) приемник (10с) светового излучения, выполненный с возможностью передачи сигнала на центральный процессор (ЦП) всякий раз, когда он принимает волну, излучаемую светоизлучателем (10а), которая проходит через окошко (8), по меньшей мере, один раз.
В предпочтительном варианте излучаемая волна представляет собой волну ультрафиолетового излучения, оптического излучения (в видимой области спектра) или инфракрасного излучения. В наиболее предпочтительном варианте излучаемая волна представляет собой волну инфракрасного излучения.
В первом варианте осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированном на фиг. 1-3, используется детектор скорости, тип которого описан в заявке ЕР 2441911, содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки. В частности, светоизлучатель (10а) и приемник (10с) светового излучения обращены в сторону первой основной поверхности полотна. Детектор (10) скорости дополнительно содержит волновод (10b), обращенный в сторону второй основной поверхности полотна и выполненный с возможностью отклонения волны, излучаемой светоизлучателем (10а), в направлении линии окошек (8) после пересечения одного из них и на приемник светового излучения после прохождения еще одного окошка (8). Как показано на фиг. 2 и 3, волна, излучаемая светоизлучателем (10а), должна пройти через полотно дважды прежде чем она достигнет приемника (10с) светового излучения. Это достигается за счет использования устройства (10b) отклонения волн, которое в предпочтительном варианте выполнено из материала, прозрачного для излучаемой волны, работа которого основана на принципе полного внутреннего отражения, такого как оптоволокно. Расстояние, отделяющее светоизлучатель (10а) от приемника (10с) светового излучения должно быть, без сомнения, откалибровано с учетом периодичности смены окошек (8), выстроенных по одной линии в продольном направлении. Преимущество использования детектора скорости такого типа основано на том факте, что измерение характеризует лишь часть траектории движения полотна, соответствующую расстоянию между светоизлучателем (10а) и приемником (10с) светового излучения, и не является абсолютно точным как в случае со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, описанным ниже.
Во втором варианте осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированном на фиг. 4, светоизлучатель (10а) обращен в сторону первой основной поверхности полотна, а приемник (10с) светового излучения обращен в сторону второй основной поверхности полотна и в сторону светоизлучателя (10а). Как было сказано выше, этот вариант характеризует лишь одну точку на траектории движения полотна. С другой стороны в этом случае облегчается монтаж. Вне зависимости от типа используемого детектора (10) скорости, высокоскоростная рулонная дверь согласно настоящему изобретению может содержать более одного детектора скорости в расчете на каждую боковую кромку. Такая схема может представлять интерес, например, при использовании в дверях особо больших размеров в продольном направлении.
Во избежание тяги воздуха через окошки (8) при закрытой двери предпочтительно, чтобы окошки были закрыты рельсовыми направляющими (4). Это также дает преимущество, заключающееся в том, что обеспечивается защита окошек от внешних негативных воздействий и, соответственно, сохраняется их целостность в течение более длительного периода времени. Таким образом, различные элементы детектора (10) скорости могут быть закреплены непосредственно на рельсовых направляющих, которые, разумеется, должны быть снабжены отверстиями (4w), обеспечивающие прохождение излучаемых и опционально отклоняемых волн через окошки (8) или их столкновение с материалом (3m), разделяющим два соседних окошка (см. фиг. 3 и 4). На фиг. 2(a) и (b) проиллюстрированы два варианта реализации того, как окошки (8) могут быть закрыты рельсовыми направляющими. Как показано на фиг. 2(a), свободный край полотна образован непрерывным буртиком, а окошки (8) выстроены в ряд параллельно указанному буртику. Рельсовые направляющие (4) содержат С-образный участок, в котором удерживается непрерывный буртик (3b), как это было описано выше, и уширены за счет плоского участка, заходящего в поперечном направлении на продольный участок полотна, закрывая собой окошки (8). В этом варианте осуществления настоящего изобретения окошки подвергаются нагрузкам, действующим на боковые кромки полотна и обусловленным давлением, которое оказывается на плоскость полотна. Это означает, что они должны обладать достаточной механической прочностью, чтобы не деформироваться или даже не истираться под действием нагрузок, значение которых не превышает выдергивающее усилие Fpo. В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения, схематически показанном на фиг. 2(b) и 4, окошки (8) выстроены в ряд между непрерывным буртиком (3b) и свободным краем полотна. Этот вариант реализации заявленного изобретения характеризуется двумя основными преимуществами над предыдущим вариантом. Во-первых, окошки (8) лучше защищены от внешних воздействий таким образом, что через них не могут проходить потоки воздуха; а во-вторых, окошки (8) не подвержены воздействию каких-либо нагрузок, когда образуются напряжения, действующие на полотно, удерживаемое в рельсовых направляющих непрерывным буртиком (3b).
Детектор (10) скорости подключен к центральному процессору (ЦП). В предпочтительном варианте приемник (10с) светового излучения представляет собой фотодиод, выполненный с возможностью подачи электрического сигнала на ЦП каждый раз, когда на него падает волна, излучаемая светоизлучателем (10а), после пересечения, по меньшей мере, одного из окошек. Центральный процессор регистрирует сигналы, передаваемые приемником (10с) светового излучения каждый раз, когда на него падает волна; при этом он выполнен с возможностью вычисления мгновенной скорости наматывания/разматывания полотна путем измерения временной последовательности таких ударов волн. Отсчитывая число ударов - или количество окошек, прошедших перед детектором (10) скорости - ЦП может также определить мгновенное положение полотна. Достаточно установить счетчик на ноль, когда полотно находится в смотанном состоянии, а затем отсчитывать число окошек, проходящих перед детектором (10) скорости по мере разматывания или наматывания полотна.
Центральный процессор может быть также запрограммирован на инициирование определенных действий, выполняемых полотном, в зависимости от временной последовательности прохождения окошек (8), фиксируемой детектором (10) скорости. В частности, в случае столкновения полотна с препятствием или выдергивания боковой кромки из рельсовой направляющей (4) прохождение окошек перед детектором скорости должно прекратиться или приобрести неупорядоченных характер. Если временная последовательность, измеренная ЦП, выходит за пределы заданного диапазона, ЦП может предпринять одно или несколько экстренных действий. В частности, первое, что он может сделать, это остановить электродвигатель (5), приводящий в движение полотно. Эта мера предотвратит повреждения, которые могут иметь место в случае дальнейшего перемещения полотна. Второй чрезвычайной мерой может стать быстрая намотка полотна. Возвращение полотна в исходное состояние обеспечит его освобождение от потенциальных помех; а если рулонная дверь снабжена системой автоматической повторной вставки, то это позволит обеспечить повторную вставку непрерывного буртика (3b), который мог быть выдернут из рельсовой направляющей (4). И, наконец, ЦП может подать оптический или акустический сигнал тревоги для привлечения внимания пользователя. Предпочтительно, чтобы рулонная дверь согласно настоящему изобретению содержала систему, тип которой описан в заявке WO 2008/155292, и которая предназначена для автоматической повторной вставки непрерывного буртика (3b) боковой кромки полотна обратно в соответствующую рельсовую направляющую (4) в случае если указанный непрерывный буртик был выдернут из указанной рельсовой направляющей.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, который проиллюстрирован на фиг. 5, полотно содержит (ближе к своим боковым кромкам) гофрированный участок (3а), заданный гребнями и впадинами, идущими параллельно каждой боковой кромке по всей ее длине. В конфигурации покоя, L0, два соседних гребня гофрированного участка разделены расстоянием d0 (см. фиг. 5(a)). После приложения нагрузки F к боковым кромкам полотна расстояние, разделяющее два соседних гребня гофрированного участка, растягивается до расстояния d1, что позволяет упругому участку растянуться на величину ΔL для перехода к своей растянутой конфигурации, L1 (см. фиг. 5(b)). После снятия нагрузки F расстояние между двумя соседними гребнями сокращается практически до расстояния d0 в состоянии покоя, в результате чего упругий участок возвращается к конфигурации покоя, L0. Расстояние от верхней точки гребня до нижней точки впадины отдельного гофра в предпочтительном варианте составляет 7-9 мм; при этом расстояние d0 между двумя соседними гребнями в состоянии покоя предпочтительно также составляет 7-9 мм. Преимущество такого гофра (3а) заключается в том, что нагрузки, воздействующие на боковые кромки полотна под действием давления, приложенного к одной из основных поверхностей полотна (первой или второй), могут быть равномерно распределены по всей длине обеих боковых кромок, предотвращая концентрацию напряжений в одной точке, что может привести к повреждению полотна или рельсовых направляющих даже при оказании умеренного давления.
С точки зрения обработки особенно предпочтительно, чтобы полотно содержало центральную часть (1с), по обеим сторонам которой должны быть расположены две боковые полосы (3). Каждая боковая полоса (3) характеризуется наличием первого свободного края, пригодного для образования боковой кромки полотна, и второго свободного края, пригодного для соединения с центральной части (1с) полотна, как это описано ниже. Каждая полоса также снабжена непрерывным буртиком (3b), идущим параллельно первому краю полосы. Он может формировать указанный первый свободный край, как это показано на фиг. 2(a), или же примыкать к указанному первому свободному краю, как это показано на фиг. 2(b) и 6 (сравните также левую и правую стороны полотна, показанные на фиг. 1(b)). Окошки (8) расположены, по меньшей мере, на одной из указанных двух боковых полос (3), в предпочтительном варианте - на обеих. Центральная часть (1с) полотна может быть выполнена из любого материала, традиционно используемого в таких целях, например, из полиэфирной ткани или арамидных волокон, пропитанных полимером, таким как ПВХ, полиуретан, силикон, которые характеризуются высокой механической прочностью и непроницаемостью для жидкостей (таких как капли дождя), ветра и т.п. Боковые полосы (3) могут быть изготовлены отдельно, предпочтительно методом прессования выдавливанием, и соединены с центральной частью (1с) полотна с обеих ее сторон методом сварки, склеивания, сшивки или сочетанием указанных методов. Такая конфигурация позволяет обеспечить высокоавтоматизированное и дешевое производство полотен, пригодных для использования в рулонных дверях согласно настоящему изобретению, как это показано на фиг. 6 и описано ниже.
Боковая полоса (3) может быть выполнена из полимерного материала и получена методом прессования выдавливанием через экструзионную матрицу с формированием первого свободного края; второго свободного края; непрерывного буртика (3b), идущего параллельно первому свободному краю; и плоского участка (3р), примыкающего ко второму свободному краю и пригодного для соединения полосы (3) с центральной частью (1с) полотна (см. фиг. 6(a)). Боковые полосы могут быть выполнены из полимерного материала, такого как полиуретан (ПУ), термопластичный эластомер (ТПЭ) или иной полимер подобного рода. Окошки (8) могут пробиваться в одну линию на этапе прессования выдавливанием. Например, как показано на фиг. 6(a), для пробивки окошек после соответствующего охлаждения может быть использовано механическое пробивное устройство в виде валика (41а) с пробойниками и опорным валиком (41b). В альтернативном варианте вертикальное пробивное устройство может совершать возвратно-поступательные движения вверх и вниз с заданной частотой, определяющей расстояние, разделяющее два соседних окошка. В случае если полоса (3) содержит гофрированный участок (3а), он может быть выполнен с использованием соответствующей экструзионной матрицы без каких-либо технических трудностей. В случае если окошки (8) отделены от свободного края полотна непрерывным буртиком (3b), как это показано на фиг. 2(a), то часть полосы (3), содержащая окошки, должна обладать достаточной механической прочностью для предотвращения любых существенных деформаций окошек (8), обусловленных воздействием внешних сил на полотно, во избежание погрешностей при измерениях скорости и положения.
Полоска (3), выполненная так, как это описано выше, и проиллюстрированная на фиг. 6(a), соединена с двумя противолежащими боковыми кромками центральной части (1с) полотна, прирезанного на требуемый размер. Как показано на фиг. 6(b), соединение между полосой (3) и центральной частью (1с) может быть образовано путем наложения плоского участка (3р) полосы на участок, примыкающий к боковым кромкам центральной части полотна, с образованием между ними соединения (3w). Если и боковая полоса (3), и центральная часть (1с) полотна выполнены из термопластичного материала, то соединение (3w) может быть эффективно выполнено методом сварки. Вместо сварки может быть также использован клей. Параллельно или в качестве альтернативы может быть использован метод сшивки, остающийся наиболее предпочтительным и надежным способом соединения, который используется сам по себе или в сочетании с другими способами для усиления сварного или клеевого шва.
Таким образом, высокоскоростная рулонная дверь согласно настоящему изобретению характеризуется всеми теми же преимуществами при определении скорости и положения полотна, что и дверь, описанная в заявке ЕР 2441911, но ее надежность в долгосрочной перспективе существенно повышена, поскольку окошки (8) обладают намного большей прочностью и не так подвержены напряжениям, как зубцы непрерывного буртика типа зубьев молнии-застежки, а их себестоимость значительно снижена, так как полотно может быть изготовлено в ходе полностью автоматизированного технологического процесса, не требующего применения дорогостоящих приспособлений для литья под давлением, которые используются в производстве зубцов. Соответственно, установка рулонной двери согласно настоящему изобретению производиться точно так же, как и установка любой другой современной двери, за исключением дополнительной установки детектора (10) скорости. Детектор (10) скорости может быть добавлен к уже установленной и действующей современной рулонной двери при условии, что ее полотно было заменено на полотно с окошками (8).
1. Высокоскоростная рулонная дверь для закрытия проема (20), отличающаяся тем, что она содержит следующие элементы:
(a) полотно (1), содержащее две противолежащие параллельные боковые кромки, идущие в продольном направлении, и две противолежащие торцевые кромки, соединяющие боковые кромки; при этом полотно содержит непрерывный буртик (3b), идущий параллельно каждой из двух боковых кромок, примыкая к ним; при этом указанные непрерывные буртики (3b) удерживаются внутри рельсовых направляющих; и
(b) пару вытянутых рельсовых направляющих (4), пригодных для взаимодействия с непрерывными буртиками (3b) боковых кромок полотна, предназначенными для фиксации указанных боковых кромок и направления их движения по мере того, как полотно наматывается на вращающийся вал X1 или разматывается с него;
и отличается тем, что полотно содержит множество окошек (8) одинаковой формы, равноудаленных друг от друга вдоль линии, параллельной и примыкающей по меньшей мере к одному из непрерывных буртиков (3b) полотна; а также тем, что рулонная дверь дополнительно содержит детектор (10) скорости, предназначенный для фиксации и отслеживания временной последовательности прохождения окошками (8) контрольной точки во время наматывания полотна на вращающуюся ось X1 и его разматывания с указанной оси и, соответственно, для определения мгновенной скорости движения полотна по рельсовым направляющим (4).
2. Высокоскоростная рулонная дверь по п. 1, в которой окошки (8) характеризуются размерами в продольном направлении в пределах 3-30 мм, в предпочтительном варианте - в пределах 5-20 мм, а в наиболее предпочтительном варианте - в пределах 7-12 мм; а расстояние между двумя соседними окошками составляет 5-50 мм, в предпочтительном варианте - в пределах 7-30 мм, а в наиболее предпочтительном варианте - в пределах 10-20 мм.
3. Высокоскоростная рулонная дверь по п. 1 или 2, в которой окошки (8) предпочтительно равноудалены друг от друга, располагаясь вдоль двух линий, каждая из которых параллельна или примыкает к соответствующему непрерывному буртику (3b) полотна.
4. Высокоскоростная рулонная дверь по п. 1 или 2, в которой полотно содержит центральную часть (1с), по обеим сторонам которой расположены две боковые полосы (3), каждая из которых имеет свободный край, снабженный указанным непрерывным буртиком (3b), и которая образует боковую кромку полотна; при этом окошки расположены по меньшей мере на одной из двух указанных боковых полос (3), а в предпочтительном варианте - на обеих.
5. Высокоскоростная рулонная дверь по п. 4, в которой боковые полосы (3) соединены с центральной частью полотна методом сварки, склеивания, сшивки или сочетанием указанных методов.
6. Высокоскоростная рулонная дверь по п. 1, 2 или 5, в которой полотно характеризуется наличием первой основной поверхности и второй основной поверхности, которые отделены друг от друга толщей полотна, и в которой детектор (10) скорости содержит следующие элементы:
(a) светоизлучатель (10а), обращенный в сторону первой основной поверхности полотна (1) на уровне линии окошек (8) и примыкающий к соответствующей рельсовой направляющей (4); при этом указанный светоизлучатель выполнен с возможностью излучения волны в направлении полотна, которая может выходить за пределы плоскости, образованной полотном, только через окошки (8), и которая задерживается, т.е. поглощается или отражается материалом (3m), разделяющим два соседних окошка (8); и
(b) приемник (10с) светового излучения, выполненный с возможностью передачи сигнала на центральный процессор (ЦП) всякий раз, когда он принимает волну, излучаемую светоизлучателем (10а), которая проходит через окошко (8), по меньшей мере один раз;
при этом в предпочтительном варианте излучаемая волна представляет собой волну ультрафиолетового излучения, оптического излучения или инфракрасного излучения (в наиболее предпочтительном варианте - инфракрасного излучения).
7. Высокоскоростная рулонная дверь по п. 6, в которой светоизлучатель (10а) и приемник (10с) светового излучения обращены в сторону первой основной поверхности полотна, а детектор (10) скорости дополнительно содержит волновод (10b), обращенный в сторону второй основной поверхности полотна и выполненный с возможностью отклонения волны, излучаемой светоизлучателем (10а), в направлении линии окошек (8) после пересечения одного из них и на приемник (10с) светового излучения после прохождения еще одного окошка (8).
8. Высокоскоростная рулонная дверь по п. 6, в которой светоизлучатель (10а) обращен в сторону первой основной поверхности полотна, а приемник (10с) светового излучения обращен в сторону второй основной поверхности полотна и в сторону светоизлучателя (10а).
9. Высокоскоростная рулонная дверь по п. 1, 2, 5, 7 или 8, в которой детектор (10) скорости выполнен с возможностью определения мгновенного положения полотна (1) путем отсчета числа окошек, которые прошли перед ним.
10. Высокоскоростная рулонная дверь по п. 1, 2, 5, 7 или 8, дополнительно содержащая центральный процессор (ЦП), способный инициировать выполнение полотном определенных действий в зависимости от временной последовательности прохождения окошек (8), зафиксированной детектором (10) скорости; в частности, если указанная временная последовательность выходит за пределы заданного диапазона, то ЦП может инициировать выполнение одной или нескольких следующих операций: остановку полотна, намотку полотна, выдачу оптического или акустического аварийного сигнала.
11. Высокоскоростная рулонная дверь по п. 1, 2, 5, 7 или 8, дополнительно содержащая систему повторной вставки непрерывного буртика (3b) боковой кромки полотна обратно в соответствующую рельсовую направляющую (4) в случае, если непрерывный буртик был выдернут из указанной рельсовой направляющей.
12. Высокоскоростная рулонная дверь по п. 1, 2, 5, 7 или 8, в которой полотно (1) содержит гофрированный участок, заданный гребнями и впадинами, идущими параллельно каждой боковой кромке по всей ее длине; при этом два соседних гребня гофрированного участка в состоянии покоя разделены расстоянием d0; а расстояние, разделяющее два соседних гребня, увеличивается при оказании давления Р на поверхность полотна практически под прямым углом и возвращается к своему значению d0 в состоянии покоя после снятия нагрузки.
13. Способ выполнения полотна (1), пригодного для использования в высокоскоростной рулонной двери по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанный процесс предусматривает следующие стадии:
(a) подготовку центральной части (1с) полотна (1); при этом указанная центральная часть (1с) полотна 91) характеризуется гибкостью и наличием двух параллельных боковых кромок;
(b) прессование выдавливанием боковой полосы (3), характеризующейся наличием первого и второго свободных краев и снабженной непрерывным буртиком (3b), идущим параллельно первому свободному краю, а также наличием плоской стыковочной части (3р), примыкающей ко второму свободному концу;
(c) пробитие ряда равноудаленных друг от друга окошек (8) одинаковой формы на боковой полосе вдоль линии, идущей параллельно непрерывному буртику (3b); и
(d) соединение (3w) плоской стыковочной части (3р) боковой полосы (3), определение которой дано выше, с обеими боковыми кромками центральной части (1с) полотна.
14. Способ по п. 13, в котором соединение (3w) боковой полосы (3) с обеими боковыми кромками центральной части (1с) полотна выполняется методом сварки, склеивания, сшивки или сочетанием указанных методов.
