Автоматически запираемая телескопическая мачта
Узел автоматического замка для телескопической мачты, имеющей множество секций телескопической трубы, конфигурируемых между втянутой позицией и выдвинутой позицией, описывается в данном документе. Также описывается телескопическая мачта, которая включает в себя множество секций телескопической мачты, включающих в себя основную трубу, промежуточную трубу и концевую трубу, промежуточная и концевая трубы выполнены с возможностью телескопического приема в основную трубу, автоматический основной замок, имеющий хомут для установки на основную трубу, и промежуточный автоматический замок, имеющий хомут для установки на промежуточную трубу. Дополнительно описывается автоматический замок для использования с телескопической мачтой, имеющей множество секций труб. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
Перекрестная ссылка на родственную заявку
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке США № 62/680,776, поданной 5 июня 2018 года, включенной в данный документ по ссылке во всей своей полноте.
Уровень техники
[0002] Настоящий примерный вариант осуществления относится к телескопическим мачтам. Он находит отдельное применение вместе с телескопическими мачтами с автоматическим запиранием/отпиранием и будет описан с конкретной ссылкой на них. Однако, следует понимать, что настоящий примерный вариант осуществления также является пригодным к другим подобным применениям.
[0003] Приводимые в действие пневматическим образом телескопические мачты являются известными в области техники и, например, устанавливаются на крыше моторного транспортного средства, такого как транспортное средство аварийной службы или транспортное средство общего назначения. Альтернативно, конфигурации установки могут также подразумевать пол транспортного средства, предоставляющий возможность выдвижения телескопической мачты через крышу транспортного средства. Мачта, как правило, используется для позиционирования различных устройств в поднятой точке над транспортным средством. Приводимые в действие пневматическим образом телескопические мачты являются особенно полезными для таких использований, поскольку они являются легковесными, компактными во втянутой позиции и быстро транспортируемыми на место посредством транспортных средств, на которых они устанавливаются. Приводимые в действие пневматическим образом телескопические мачты выдвигаются и втягиваются с помощью воздуха под давлением и, в полностью выдвинутой позиции для использования, являются обычно вертикальными, хотя они могут быть наклоненными в позиции использования. Транспортное средство, на котором телескопическая мачта устанавливается, типично включает в себя компрессор и соответствующие пневматические органы управления для смещения секций мачты между втянутой и выдвинутой позициями.
[0004] В типичной мачте каждая телескопическая секция включает в себя полое цилиндрическое тело с хомутом, прикрепленным к его концу. Хомут может включать в себя шпоночный паз (или ключ) для вращательной взаимоблокировки телескопической секции с соседней телескопической секцией или секциями. Хомут может также обеспечивать усиление цилиндрическому телу.
[0005] Многие мачты предшествующего уровня техники используют хомут на вершине каждой телескопической секции, который протягивается радиально наружу от цилиндрического тела. Такие хомуты часто прикручиваются болтами или иначе прикрепляются к цилиндрическому телу телескопической секции. Это предоставляет возможность соседнему (меньшего диаметра) цилиндрическому телу соседней присоединенной телескопической секции втягиваться внутрь телескопической секции большего диаметра. Таким образом, каждая телескопическая секция может быть втянута внутрь следующей более крупной телескопической секции.
[0006] Будет понятно, однако, что, поскольку максимальные полезные нагрузки и вес пневматических мачт увеличиваются, нахождение рядом или около мачты во время работы становится больше вопросом безопасности. Вопрос безопасности пользователя дополнительно усиливается посредством ручного запирания и отпирания секций телескопической мачты, требуемого известными пневматическими мачтами.
[0007] В то время как вышеописанные узлы мачт были коммерчески успешными, существует необходимость в улучшенной телескопической мачте, которая устраняет недостаток, описанный выше.
Раскрытие изобретения
[0008] В соответствии с одним аспектом примерного варианта осуществления предоставляется узел автоматического замка для телескопической мачты, имеющей множество телескопических секций труб, конфигурируемых между втянутой позицией и выдвинутой позицией. Узел включает в себя первый стопорный штифт, установленный перпендикулярно первой секции трубы, первый стопорный штифт предварительно нагружается по направлению к запертой позиции со второй секцией трубы и выполнен с возможностью перемещения линейно в незапертую позицию относительно второй секции трубы. Первый запорный рычаг устанавливается на первый стопорный штифт, первый запорный рычаг выполнен с возможностью поворота между параллельной позицией и повернутой позицией относительно первой секции трубы. Направляющая пластина устанавливается параллельно третьей секции трубы и наклонной опорной поверхности, расположенной в верхнем участке направляющей пластины, направляющая пластина и наклонная опорная поверхность выполнены с возможностью контакта с первым запорным рычагом. Первый стопорный штифт является предварительно нагруженным, чтобы перемещаться линейно в запертую позицию со второй секцией трубы, когда вторая секция трубы находится в выдвинутой позиции относительно первой секции трубы. Дополнительно, первый стопорный штифт перемещается линейно из запертой позиции в незапертую позицию посредством поворотного перемещения первого запорного рычага, и первый запорный рычаг поворачивается из параллельной позиции в повернутую позицию посредством контакта с наклонной опорной поверхностью направляющей пластины, когда первая секция трубы находится во втянутой позиции относительно третьей секции трубы с обеспечением втянутой позиции второй секции трубы относительно первой секции трубы.
[0009] В соответствии с другим аспектом примерного варианта осуществления предоставляется телескопическая мачта. Телескопическая мачта включает в себя множество секций телескопической мачты, включающих в себя основную трубу, промежуточную трубу и концевую трубу, промежуточная и концевая трубы выполнены с возможностью телескопического приема в основную трубу, основной автоматический замок, имеющий хомут для установки на основную трубу, и промежуточный автоматический замок, имеющий хомут для установки на промежуточную трубу. И основной автоматический замок, и промежуточный автоматический замок включают в себя стопорный штифт, размещенный в хомуте и выполненный с возможностью перемещения линейно между запертой и незапертой позицией, запорный рычаг, установленный на стопорный штифт и выполненный с возможностью поворота между параллельной позицией и повернутой позицией относительно множества секций телескопической мачты, и направляющую пластину, установленную на хомут и ориентированную параллельно множеству секций телескопической мачты. Стопорный штифт основного автоматического замка является подвижным в запертую позицию с промежуточной трубой, когда промежуточная труба является полностью выдвинутой из основной трубы. Стопорный штифт промежуточного автоматического замка является подвижным в запертую позицию с концевой трубой, когда концевая труба является полностью выдвинутой из промежуточной трубы, и является подвижным в незапертую позицию с концевой трубой, когда запорный рычаг промежуточного автоматического замка поворачивается из параллельной позиции в повернутую позицию посредством контакта с направляющей пластиной основного автоматического замка, когда промежуточная труба втягивается внутрь основной трубы, тем самым, предоставляя возможность концевой трубе втягиваться внутрь промежуточной трубы.
[0010] В соответствии с еще одним аспектом примерного варианта осуществления предоставляется автоматический замок для использования с телескопической мачтой, имеющей множество секций труб. Автоматический замок включает в себя множество хомутов, каждый хомут является устанавливаемым на связанную секцию трубы, множество приводимых в действие с помощью пружины стопорных штифтов, каждый стопорный штифт размещается в связанном хомуте и ориентирован перпендикулярно множеству секций труб и выполнен с возможностью перемещения линейно между запертой и незапертой позицией с связанной секцией трубы, множество запорных рычагов, каждый рычаг установлен на связанный стопорный штифт и выполнен с возможностью поворота между параллельной позицией и повернутой позицией относительно множества секций труб и перемещения связанного стопорного штифта в незапертую позицию, и множество направляющих пластин, каждая направляющая пластина установлена на связанном хомуте и ориентирована параллельно множеству секций труб, каждая направляющая пластина выполнена с возможностью перемещения связанного запорного рычага из параллельной позиции в повернутую позицию.
Краткое описание чертежей
[0011] Фиг. 1 - это общий вид примерного узла мачты в соответствии с настоящим изобретением;
[0012] Фиг. 2 - это укрупненный общий вид примерного узла мачты на фиг. 1, показывающий телескопический участок во вложенной позиции;
[0013] Фиг. 3 - это укрупненный вид в боковом разрезе примерного узла мачты на фиг. 1, показывающий основную трубу и первую промежуточную трубу во вложенной позиции;
[0014] Фиг. 4 - это укрупненный вид в боковом разрезе примерного узла мачты на фиг. 1, показывающий основную трубу и соответствующий узел автоматической блокировки, когда узел мачты находится в выдвинутой и запертой позиции; и
[0015] Фиг. 5 - это укрупненный вид в боковом разрезе примерного узла мачты на фиг. 1, показывающий первую промежуточную трубу и соответствующий узел автоматической блокировки, когда узел мачты находится в выдвинутой и запертой позиции.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
[0016] В настоящем документе описывается телескопическая мачта, которая выдвигается, когда внутреннее давление мачты увеличивается относительно внешнего атмосферного давления. Каждая секция трубы телескопической мачты достигает своей максимальной выдвинутой высоты, когда запорная панель (приваренная вокруг внешней поверхности упомянутой секции трубы) касается хомута, закрепленного на следующей более крупной соседней секции трубы. После того как это происходит, запорные или стопорные штифты (предварительно нагруженные посредством пружин) на узле хомута зацепляются внутрь выреза в запорных панелях секции трубы. Когда мачта является полностью выдвинутой, стопорные штифты из каждого узла хомута будут зацепляться в вырезы в запорной панели следующей меньшей соседней секции трубы. Внутреннее давление мачты может затем быть уменьшено до атмосферного давления, когда плотный контакт между стопорными штифтами и запорными панелями секции трубы будут удерживать мачту выдвинутой.
[0017] Чтобы втягивать мачту, внутреннее давление мачты должно быть увеличено, чтобы убирать нагрузку со штифтов вследствие веса трубы и полезной нагрузки. Пневматические цилиндры, установленные на дно хомута основной трубы, затем приводятся в действие. Поршни пневматических цилиндров касаются запорных рычагов на хомуте основной трубы, которые затем приводят в действие стопорные штифты, тем самым, убирая их из выреза в запорной панели следующей меньшей соседней трубчатой секции. Давление в мачте затем уменьшается, так что незапертая секция трубы втягивается. В конце втягивания запорные рычаги на хомуте незапертой секции касаются направляющей пластины/опоры нижнего хомута, тем самым, приводя в действие стопорные штифты и убирая их из выреза в запорной панели следующей меньшей соседней секции трубы. Процесс повторяется до тех пор, пока все стопорные штифты не будут приведены в действие, и мачта полностью не будет разблокирована и втянута.
[0018] Обращаясь теперь к чертежам, при этом изображения существуют только в целях иллюстрации примерных вариантов осуществления изобретения, а не с целью их ограничения, фиг. 1 иллюстрирует примерный узел 100 автоматического запирания мачты в соответствии с настоящим изобретением. Узел 100 мачты, в целом, включает в себя секцию или основную трубу 102, имеющую вершину или верхний участок 104 и дно или нижний участок 106. Телескопический участок 108 иллюстрируется как находящийся, в целом, рядом с вершиной или верхним участком 104 узла 100 мачты. Однако, такая компоновка является лишь примерной, и конкретное местоположение телескопического участка является неограничивающим. Например, телескопический участок 108 может альтернативно быть расположен рядом с нижним участком 106. Система 110 автоматического запирания/отпирания также показана и, в целом, находится на одной или обеих сторонах телескопического участка 108 узла 100 мачты.
[0019] С дополнительной ссылкой на фиг. 2 и 3, телескопический участок 108 узла 100 мачты на фиг. 1, в целом, состоит из множества секций 103a-103f телескопической мачты. Как будет понятно, каждая из секций 103a, 103b, 103c, 103d, 103e и 103f мачты типично телескопическим образом принимается в соседнюю секцию или основную трубу 102. поскольку настоящее изобретение относится к пневматически или гидравлически приводимой в действие мачте, секции телескопической мачты могут быть уплотнены вместе, так что сжатый воздух или текучая среда могут быть использованы для выдвижения секций 103a-103f телескопической мачты друг из друга и/или основной секции 102.
[0020] С продолжающейся ссылкой на фиг. 2, система 110 автоматического запирания/отпирания иллюстрируется как расположенная по обеим сторонам телескопического участка 108 узла 100 мачты. Т.е., система 110 автоматического запирания/отпирания показана как включающая в себя первую стопку автоматически запирающихся узлов 112, расположенных на одной стороне телескопического участка 108, и вторую стопку автоматически запирающихся узлов 114, расположенных на противоположной стороне телескопического участка. Однако, такая компоновка является лишь примерной, и следует понимать, что система 110 автоматического запирания/отпирания может включать в себя любое желаемое число стопок автоматически запирающихся узлов. Например, система 110 автоматического запирания/отпирания может включать в себя единственную стопку или две или более стопок автоматически запирающихся узлов без отступления от рамок настоящего изобретения. Конкретное число желаемых стопок автоматически запирающихся узлов может зависеть, например, от размера узла стойки или веса какой-либо полезной нагрузки, которая может быть прикреплена к узлу стойки, где более крупные по размеру стойки и более тяжелые полезные нагрузки могут требовать дополнительных стопок автоматически запирающихся узлов по сравнению с меньшими по размеру стойками и более легкими полезными нагрузками.
[0021] С продолжающейся ссылкой на фиг. 2, и как показано более подробно на фиг. 3-5, стопки автоматически запирающихся узлов 112, 114, каждая, как правило, включают в себя по меньшей мере один основной автоматический замок 116 и n-1 промежуточных автоматических замков 118, где n равно числу секций телескопической мачты, включенных в данный узел мачты. Например, узел 100 мачты, как иллюстрировано на фиг. 2, включает в себя шесть (6) секций 103a - 103f телескопической мачты (т.е., n=6). Таким образом, пять (5) промежуточных автоматических замков 118a - 118e (т.е., 6-1) предусматриваются для секций 103a - 103e телескопической мачты. Секция 103f мачты, являющаяся последней секцией телескопического участка 108, не требует автоматического замка, поскольку дополнительные секции мачты не должны запираться на месте над последней секцией. В то время как каждый промежуточный автоматический замок 118a - 118e типично соответствует имеющей различный размер секции 103a - 103e телескопической мачты, признаки промежуточных автоматических замков, в целом, являются идентичными. Соответственно, только первый автоматический замок 118a будет описан в дополнительных подробных иллюстрациях на фиг. 3 и 5, но следует понимать, что каждый из промежуточных автоматических замков, как правило, включает в себя те же самые признаки.
[0022] В любом случае, первый автоматический замок в каждой стопке автоматически запирающихся узлов, которые могут быть включены в данный узле мачты настоящего изобретения, типично является узлом основного автоматического замка, таким как основной автоматический узел 116, проиллюстрированный на фиг. 2 и показанный более подробно на фиг. 3 и 4. Узел 116 основного автоматического замка присоединяется к секции или основной трубе 102 и, в целом, включает в себя корпус 120 приводного цилиндра, хомут 126, стопорный штифт 128, запорный рычаг 132, направляющую пластину 134 и направляющую опору 136. Электрический актуатор (не показан) может также быть использован вместо приводного цилиндра 120 без отступления от рамок настоящего изобретения. Горизонтальный канал 121 располагается по центру в корпусе 120 цилиндра и имеет размер, чтобы размещать и предоставлять возможность возвратно-поступательного движения поршня 122. Впускное/выпускное отверстие 124 соединяется с возможностью обмена текучей средой с каналом 121, чтобы предоставлять находящуюся под давлением текучую среду в и из канала. Находящаяся под давлением текучая среда, когда предоставляется в или выпускается из канала 121, предоставляет возможность возвратно-поступательного перемещения поршня 122 в канале. Поршень 122 ориентируется, в целом, перпендикулярно вертикально ориентированной основной трубе 102 и, в целом, параллельно горизонтально ориентированному каналу 121. Принимающий усилие конец 122a поршня 122 позиционируется рядом с основной трубой 102, и приводной конец 122b, в целом, размещается рядом с запорным рычагом 132 и направляющей пластиной 134.
[0023] Запорный рычаг 132 и направляющая пластина 134 ориентируются, в целом, перпендикулярно горизонтально ориентированному поршню 122 и, в целом, параллельно вертикально ориентированной основной трубе 102. Кроме того, рычаг 132 замка и направляющая пластина 134, в целом, располагаются рядом друг с другом, при этом направляющая пластина 134 располагается ближе по расстоянию к основной трубе 102. Другими словами, запорный рычаг 132, в целом, располагается на или рядом с поверхностью направляющей пластины 134, которая обращена от основной трубы 102. Сквозное отверстие 135a в направляющей пластине 134 предоставляет возможность приводящему концу 122b поршня 122 протягиваться сквозь него и касаться запорного рычага 132. Направляющая пластина 134 дополнительно включает в себя направляющую опору 136, расположенную на вершине или верхнем участке 134b, направляющая опора наклонена внутрь по направлению к основной трубе 102. Направляющая опора 136 обеспечивает опорную поверхность 138, приспособленную для взаимодействия с запорным рычагом 146 промежуточного узла 118a автоматического замка (см. фиг. 3).
[0024] Основной хомут 126 предоставляет средство для прикрепления узла 116 основного автоматического замка к секции или основной трубе 102. В этом отношении, основной хомут 126 устанавливается на верхний конец основной трубы 102 и имеет диаметр, соответствующий диаметру основной трубы. Другими словами, основной хомут 126, в целом, является кольцеобразным телом, приспособленным для вставки в открытый конец цилиндрической основной трубы 102 и/или приспособленным для посадки по диаметру основной трубы рядом с ее верхним, открытым концом. По существу, основная труба 102 и основной хомут 126 могут быть оборудованы полностью резьбовыми сквозными отверстиями (не показаны) по своей окружности, сквозные отверстия обоих компонентов выравниваются, чтобы принимать крепежное средство (не показано), которое прикрепляет основной хомут к основной трубе. Кроме того, или альтернативно, основной хомут 126 может быть приварен к основной трубе 102. Основной хомут 126 может быть выполнен из любого подходящего материала, такого как металл или композитный материал. Основной хомут 126 может быть изготовлен посредством любого подходящего производственного процесса или процессов, таких как формование, литье, механическая обработка и т.д.
[0025] Как упомянуто выше, основной хомут 126 предоставляет средство для присоединения узла 116 основного автоматического замка к основной трубе 102. Однако, основной хомут 126 также предоставляет средство для присоединения различных компонентов узла 116 основного автоматического замка к самому основному хомуту. Соответственно, множество зенкованных отверстий 129 могут быть предусмотрены в основном хомуте 126, которые являются приспособленными для приема соответствующих крепежей, таких как винты 131 (см. фиг. 4). Зенкованные отверстия 129, как правило, используются для закрепления приводного цилиндра 120 и направляющей пластины 134 узла 116 автоматического замка к основному хомуту 126. Для того, чтобы предоставлять достаточно пространства для закрепления приводного цилиндра 120 и направляющей пластины 134 узла 116 основного автоматического замка, основной хомут 126 включает в себя горизонтально ориентированный плечевой участок 127, к которому эти компоненты могут быть прикреплены. Плечевой участок 127 протягивается на расстояние от и, как правило, перпендикулярно вертикально ориентированной секции 102 основной трубы и может включать в себя множество зенкованных отверстий 129.
[0026] Плечевой участок 127 основного хомута 126 также конфигурируется, чтобы размещать и предоставлять возможность возвратно-поступательного перемещения стопорного штифта 128. В этом отношении, стопорный штифт 128 размещается в расположенном по центру сквозном отверстии 133 плечевого участка 127 основного хомута 126. Стопорный штифт 128 ориентируется, в целом, перпендикулярно вертикально ориентированной основной трубе 102 и, в целом, параллельно горизонтально ориентированному плечевому участку 127. Запирающий конец 128a стопорного штифта 128 позиционируется рядом с основной трубой 102, а противоположный конец 128b позиционируется рядом с запорным рычагом 132 и направляющей пластиной 134. Конец 128b также включает в себя генератор механического усилия, такой как пружина 130, который предоставляет возможность возвратно-поступательного перемещения стопорного штифта 128 в сквозном отверстии 133. Кроме того, запорный рычаг 132 устанавливается перед пружиной 130 на конце 128b стопорного штифта 128, так что пружина позиционируется между участком ступеньки или уступа, сформированным в стопорном штифте 128, и направляющей пластиной 134. Монтажная компоновка запорного рычага 132 и стопорного штифта 128 создает точку вращения, вокруг которой стопорный штифт может поворачиваться внутрь и наружу относительно основной трубы 102.
[0027] Одна или более запорных панелей 148 предусматриваются на меньшей соседней секции телескопической мачты (т.е., 103a), каждая из которых включает в себя вырез 156. Вырез 156 каждой запорной панели 148 выполнена с возможностью приема запирающий конец 128a стопорного штифта 128. Более конкретно, пружина 130 вынуждает запирающий конец 128a стопорного штифта 128 зацеплять вырез 156 на соответствующей запорной панели 148, тем самым, запирая секцию 103a телескопической мачты в выдвинутой позиции относительно основной трубы 102. Это происходит во время процесса выдвижения, когда секция 103a мачты выдвигается вертикально вверх из основной трубы 102. Кроме того, второе сквозное отверстие 135b в направляющей пластине 134 и сквозное отверстие 137 в запорном рычаге 132 предоставляет возможность сквозного выдвижения конца 128b стопорного штифта 128. Другими словами, сквозные отверстия 135b и 137 предоставляют возможность стопорному штифту 128 зацепляться и отцепляться от выреза 156 запорной панели 148. Стопорный штифт 128, в целом, размещается над поршнем 122.
[0028] С дополнительной ссылкой теперь на фиг. 2, 3 и 5, узел 118a промежуточного автоматического замка присоединяется к соответствующей секции 103a телескопической мачты и, в целом, включает в себя промежуточный хомут 140a, стопорный штифт 142, запорный рычаг 146, направляющую пластину 150 и направляющую опору 152. Запорный рычаг 146 и направляющая пластина 150 ориентируются, в целом, перпендикулярно горизонтально ориентированному стопорному штифту 142 и, в целом, параллельно вертикально ориентированной секции 103a телескопической мачты. Кроме того, запорный рычаг 146 и направляющая пластина 150, в целом, располагаются рядом друг с другом, при этом направляющая пластина находится ближе по расстоянию к секции 103a телескопической мачты. Другими словами, запорный рычаг 146, в целом, располагается на или рядом с поверхностью направляющей пластины 150, которая обращена от секции 103a телескопической мачты. Направляющая опора 152 располагается на вершине или в верхнем участке 150b направляющей пластины 150 и наклонена внутрь к основной трубе 102. Направляющая опора 152 предоставляет опорную поверхность 154, приспособленную для взаимодействия с запорным рычагом следующего узла 118b промежуточного автоматического замка (см. фиг. 2).
[0029] Промежуточный хомут 140a предоставляет средство для присоединения узла 118a промежуточного автоматического замка к секции или основной трубе 102. В этом отношении, промежуточный хомут 140a устанавливается на верхний конец секции 103a телескопической мачты и имеет диаметр, соответствующий диаметру секции телескопической мачты. Другими словами, промежуточный хомут 140a, в целом, является кольцеобразным телом, приспособленным для вставки в открытый конец секции 103a телескопической мачты и/или приспособленным для посадки по диаметру секции мачты, соседней с его верхним, открытым концом. По существу, секция 103a телескопической мачты и промежуточный хомут 140a могут быть оборудованы полностью резьбовыми сквозными отверстиями (не показаны) по своей окружности, сквозные отверстия обоих компонентов совмещаются, чтобы принимать крепежное средство (не показано), которое прикрепляет промежуточный хомут к секции телескопической мачты. Кроме того, или альтернативно, промежуточный хомут 140a может быть приварен к секции 103a телескопической мачты. Промежуточный хомут 140a может быть выполнен из любого подходящего материала, такого как металл или композитный материал. Промежуточный хомут 140a может быть изготовлен посредством любого подходящего производственного процесса или процессов, таких как формование, литье, механическая обработка и т.д.
[0030] Как упомянуто выше, промежуточный хомут 140a предоставляет средство для присоединения узла 118a промежуточного автоматического замка к секции 103a телескопической мачты. Однако, промежуточный хомут 140a также предоставляет средство для присоединения различных компонентов узла 118a промежуточного автоматического замка к самому хомуту. Соответственно, одно или более зенкованных отверстий 143 могут быть предусмотрены в промежуточном хомуте 140a, которые являются приспособленными, чтобы принимать соответствующие крепежи, такие как винты 145 (см. фиг. 5). Одно или более зенкованных отверстий 143, в целом, используются для прикрепления направляющей пластины 150 узла 118a промежуточного автоматического замка к промежуточному хомуту 140a. Для того, чтобы предоставлять достаточно пространства для закрепления направляющей пластины 150, промежуточный хомут 140a включает в себя горизонтально ориентированный плечевой участок 141, к которому направляющая пластина может быть прикреплена. Плечевой участок 141 протягивается на расстояние от и, в целом, перпендикулярно вертикально ориентированной секции 103a телескопической мачты и может включать в себя одно или более зенкованных отверстий 143.
[0031] Плечевой участок 141 промежуточного хомута 140a также конфигурируется, чтобы размещать и предоставлять возможность возвратно-поступательного перемещения стопорного штифта 142. В этом отношении, стопорный штифт 142 размещается в расположенном по центру сквозном отверстии 147 плечевого участка 141 промежуточного хомута 140a. Стопорный штифт 142 ориентируется, в целом, перпендикулярно вертикально ориентированной секции 103a телескопической мачты и, в целом, параллельно горизонтально ориентированному плечевому участку 141. Запирающий конец 142a стопорного штифта 142 позиционируется рядом с секцией 103a телескопической мачты, а противоположный конец 142b позиционируется рядом с запорным рычагом 146 и направляющей пластиной 150. Конец 142b также включает в себя генератор механического усилия, такой как пружина 144, который предоставляет возможность возвратно-поступательного перемещения стопорного штифта 142 в сквозном отверстии 147. Кроме того, запорный рычаг 146 устанавливается впереди пружины 144 на конце 142b стопорного штифта 142, так что пружина позиционируется между секцией 103a телескопической мачты и направляющей пластины 150. Монтажная компоновка защелки 146 и стопорного штифта 142 создает точку поворота, вокруг которой стопорный штифт может поворачиваться внутрь и наружу относительно секции 103a телескопической мачты.
[0032] Одна или более запорных панелей 158 предусматриваются в последующей меньшей соседней секции телескопической мачты (т.е., 103b), каждая из которых включает в себя вырез 160. Вырез 160 каждой запорной панели 158 выполнена с возможностью приема запирающего конца 142a стопорного штифта 142. Более конкретно, пружина 144 вынуждает запирающий конец 142a стопорного штифта 142 зацеплять вырез 160 на соответствующей запорной панели 158, тем самым, запирая секцию 103b телескопической мачты в выдвинутой позиции относительно секции 103a мачты. Это происходит во время процесса выдвижения, когда секция 103b мачты выдвигается вертикально вверх из секции 103a мачты. Кроме того, сквозное отверстие 149 в запорном рычаге 146 и сквозное отверстие 151 в направляющей пластине 150 предоставляют возможность сквозного выдвижения конца 142b стопорного штифта 142. Другими словами, сквозные отверстия 149 и 151 предоставляют возможность стопорному штифту 142 зацепляться и отцепляться от выреза 160 запорной панели 158.
[0033] С учетом различных компонентов примерного узла 100 мачты, обсужденных выше, теперь будет обсуждено действие узла мачты и функция автоматического запирания/отпирания системы 110 автоматического запирания/отпирания. В то время как действие описываемого в настоящий момент узла 100 мачты будет, прежде всего, обсуждаться со ссылкой на основную трубу 102, первую промежуточную секцию 103a трубы мачты и вторую промежуточную секцию 103b трубы мачты, следует понимать, что, поскольку отличительные признаки остальных промежуточных секций 103c-103f трубы мачты являются, в целом, идентичными, другие промежуточные секции трубы мачты работают практически таким же образом, что и первая и вторая промежуточные секции трубы мачты.
[0034] Со ссылкой на фиг. 3, основная труба 102 и промежуточная секция 103a телескопической мачты узла 100 мачты иллюстрируются во вложенной позиции. Вложенная позиция основной трубы 102 и всех секций 103a-103f телескопической мачты также иллюстрируется на фиг. 2. Когда желательно выдвинуть первую промежуточную секцию 103a телескопической мачты, внутреннее давление всей мачты (т.е., основной трубы 102 и промежуточных секций 103a-103f) увеличивается относительно внешнего атмосферного давления, вынуждая первую промежуточную секцию мачты выдвигаться из неподвижной основной трубы. Как иллюстрировано на фиг. 4, первая промежуточная секция 103a трубы достигает своей максимальной выдвинутой высоты, когда запорная панель 148, размещенная по внешней поверхности первой промежуточной секции трубы, касается основного хомута 126 основной трубы 102. После того как это происходит, стопорный штифт 128 (который является предварительно нагруженным посредством пружины 130) основного хомута 126 зацепляется в вырез 156 запорной панели 148 на первой промежуточной секции 103a трубы, тем самым, запирая секцию 103a телескопической трубы в выдвинутой позиции относительно основной трубы 102.
[0035] Как иллюстрировано на фиг. 5, вторая секция 103b промежуточной трубы достигает своей максимальной выдвинутой высоты, когда запорная панель 158, расположенная по внешней поверхности второй промежуточной секции трубы, касается промежуточного хомута 140a первой промежуточной секции 103a мачты. После того как это происходит, стопорный штифт 142 (который является предварительно нагруженным посредством пружины 144) промежуточного хомута 140a, зацепляется в вырез 160 запорной панели 158 на второй промежуточной секции 103b трубы, тем самым, запирая вторую промежуточную секцию трубы в выдвинутой позиции относительно первой секции 103a мачты. Когда узел 100 мачты является полностью выдвинутым, стопорные штифты из каждого узла (140a-140f) промежуточного хомута будут зацеплены в вырезы запорной панели следующей меньшей соседней секции трубы. Внутреннее давление узла 100 мачты может затем быть уменьшено до атмосферного давления, когда плотный контакт между стопорными штифтами и запорными панелями секций труб будут удерживать мачту выдвинутой.
[0036] Когда желательно убрать первую промежуточную секцию 103a телескопической мачты, внутреннее давление всей мачты (т.е., основной трубы 102 и промежуточных секций 103a-103f) увеличивается, чтобы убирать нагрузку со стопорных штифтов вследствие веса трубы и полезной нагрузки. Пневматический цилиндр 120, установленный на основной хомут 126, затем приводится в действие. Более конкретно, когда поршень 122 пневматического цилиндра 120 касается запорного рычага 132 на основном хомуте 126, точка вращения, созданная посредством монтажной компоновки между запорным рычагом и стопорным штифтом 128, предоставляет возможность запорному рычагу поворачиваться наружу относительно первой промежуточной секции 103a трубы. Это вращательное движение запорного рычага 132 тянет стопорный штифт 128 линейно от первой промежуточной секции 103c трубы, преодолевает усилие, оказываемое пружиной 130, и вынуждает стопорный штифт отцепляться от выреза 156 запорной панели 148 на первой промежуточной секции трубы. Давление в узле 100 мачты затем снижается, так что первая промежуточная секция 103a трубы, теперь разблокированная от основной трубы 102, начинает втягиваться.
[0037] В конце втягивания (см. фиг. 3) запорный рычаг 146 на промежуточном хомуте 140a разблокированной первой промежуточной секции 103a трубы касается направляющей пластины 134 и направляющей опоры 136 основного хомута 126. Соприкосновение между запорным рычагом 146 и направляющей опорой 136 направляющей пластины 134 приводит в действие стопорный штифт 142. Более конкретно, когда запорный рычаг 146 касается направляющей опоры 136 направляющей пластины 134, точка вращения, созданная посредством монтажной компоновки между запорным рычагом и стопорным штифтом 142, предоставляет возможность запорному рычагу поворачиваться. Вследствие того, что направляющая пластина 134 ориентируется под углом, соприкосновение между запорным рычагом 142 и направляющей опорой 136 вынуждает запорный рычаг поворачиваться наружу относительно второй промежуточной секции 103b трубы. Это вращательное движение запорного рычага 142 тянет стопорный штифт 142 линейно от второй промежуточной секции 103b трубы, преодолевает усилие, оказываемое пружиной 144, и вынуждает стопорный штифт отцепляться от выреза 160 запорной панели 158 на второй промежуточной секции трубы. Вторая промежуточная секция 103b трубы, теперь разблокированная от первой промежуточной секции 103a трубы, начинает втягиваться.
[0038] В конце втягивания запорный рычаг на втором промежуточном хомуте 140b разблокированной второй промежуточной секции 103b трубы касается направляющей пластины 150 и направляющей опоры 152 первого промежуточного хомута 140a. Соприкосновение между запорным рычагом и направляющей опорой 152 направляющей пластины 150 приводит в действие стопорный штифт второго промежуточного хомута 140b. Более конкретно, когда запорный рычаг второго промежуточного хомута 140b касается направляющей опоры 152 направляющей пластины 150, точка вращения, созданная посредством монтажной компоновки между запорным рычагом и стопорным штифтом, предоставляет возможность запорному рычагу поворачиваться. Вследствие того, что направляющая пластина 150 ориентируется под углом, соприкосновение между запорным рычагом и направляющей опорой 152 вынуждает запорный рычаг поворачиваться наружу относительно третьей промежуточной секции 103c трубы. Это вращательное движение запорного рычага тянет стопорный штифт линейно от третьей промежуточной секции 103c трубы, преодолевает усилие, оказываемое связанной пружиной, и вынуждает связанный стопорный штифт отцепляться от соответствующего выреза запорной панели на третьей промежуточной секции трубы. Третья промежуточная секция 103c трубы, теперь разблокированная от второй промежуточной секции 103b трубы, начинает втягиваться. Когда втягивание продолжается, стопорные штифты каждого промежуточного хомута отцепляются от вырезов запорной панели следующей меньшей соседней промежуточной секции трубы. Это повторяется до тех пор, пока все стопорные штифты не будут задействованы, и узел 100 мачты не будет полностью разблокирован и втянут.
[0039] Примерный узел мачты с автоматическим запиранием, описанный в настоящем раскрытии изобретения, предоставляет множество преимуществ над узлами телескопических мачт, известными в настоящее время в области техники. Например, способ отпирания мачты, описанный в данном документе, а более конкретно, первоначальный этап отпирания мачты, может легко управляться дистанционно. Т.е., пользователю не требуется контактировать/касаться мачты для того, чтобы запирать/отпирать мачту. В качестве другого примера, плотный контакт между соседними компонентами хомута автоматически отпирается между промежуточной и верхней секциями мачты во время втягивания, тем самым, уменьшая общее время, которое занимает втягивание узла мачты. В качестве еще одного примера, предварительно нагруженные стопорные штифты, описанные в данном документе, автоматически запираются на месте в конце перемещения секции мачты, тем самым, уменьшая общее время, которое занимает полное выдвижение узла мачты. В качестве другого примера, стопорные штифты, описанные в данном документе, являются простой конструкцией стопорного штифта, которая обеспечивает оптимальную возможность производства и его уменьшенную стоимость. Кроме того, автоматизированное запирание и отпирание примерного узла мачты, описанного в данном документе, уменьшает или даже устраняет пути проникновения влаги и пыли.
[0040] Примерный вариант осуществления был описан со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Очевидно, модификации и изменения придут на ум другим по прочтении и понимании предшествующего подробного описания. Предполагается, что примерный вариант осуществления должен истолковываться как включающий в себя все такие модификации и изменения в такой мере, в какой они находятся в рамках заявленной формулы изобретения или ее эквивалентов.
1. Узел автоматического замка для телескопической мачты, содержащей множество секций телескопической трубы, конфигурируемых между втянутой позицией и выдвинутой позицией, причем узел содержит:
первый стопорный штифт, установленный перпендикулярно первой секции трубы, причем первый стопорный штифт предварительно нагружен по направлению к запертой позиции со второй секцией трубы и выполнен с возможностью перемещения линейно в незапертую позицию относительно второй секции трубы;
первый запорный рычаг, установленный на первый стопорный штифт, причем первый запорный рычаг выполнен с возможностью поворота между параллельной позицией и повернутой позицией относительно первой секции трубы;
направляющую пластину, установленную на третью секцию трубы и наклонную опорную поверхность, расположенную на верхнем участке направляющей пластины, причем направляющая пластина и наклонная опорная поверхность выполнены с возможностью контакта с первым запорным рычагом;
при этом первый стопорный штифт является предварительно нагруженным, чтобы перемещаться линейно в запертую позицию со второй секцией трубы, когда вторая секция трубы находится в выдвинутой позиции относительно первой секции трубы,
при этом первый стопорный штифт перемещается линейно из запертой позиции в незапертую позицию посредством поворотного перемещения первого запорного рычага, и первый запорный рычаг поворачивается из параллельной позиции в повернутую позицию посредством контакта с наклонной опорной поверхностью направляющей пластины, когда первая секция трубы находится во втянутой позиции относительно третьей секции трубы с обеспечением втянутой позиции второй секции трубы относительно первой секции трубы.
2. Узел автоматического замка по п. 1, в котором третья секция трубы является основной трубой, первая секция трубы является множеством промежуточных труб, а вторая секция трубы является концевой трубой.
3. Узел автоматического замка по п. 1, дополнительно содержащий первую запорную панель, расположенную на второй секции трубы и выполненную с возможностью приема по меньшей мере первого стопорного штифта, когда находится в запертой позиции.
4. Узел автоматического замка по п. 1, дополнительно содержащий хомут, выполненный с возможностью установления узла автоматического замка на одну из секций телескопической трубы во множестве секций телескопической трубы.
5. Узел автоматического замка по п. 1, дополнительно содержащий:
второй стопорный штифт, установленный перпендикулярно третьей секции трубы, причем второй стопорный штифт предварительно нагружен по направлению к запертой позиции с первой секцией трубы и выполнен с возможностью перемещения линейно в незапертую позицию относительно первой секции трубы;
второй запорный рычаг, установленный на второй стопорный штифт, причем второй запорный рычаг выполнен с возможностью поворота между параллельной позицией и повернутой позицией относительно третьей секции трубы; и
поршень, расположенный под вторым стопорным штифтом и установленный перпендикулярно третьей секции трубы, причем поршень выполнен с возможностью перемещения линейно, чтобы приводить в действие второй запорный рычаг.
6. Узел автоматического замка по п. 5, при этом второй стопорный штифт перемещается линейно из запертой позиции в незапертую позицию посредством поворотного перемещения второго запорного рычага, и второй запорный рычаг поворачивается из параллельной позиции в повернутую позицию посредством линейного перемещения поршня с обеспечением втянутой позиции первой секции трубы относительно третьей секции трубы.
7. Узел автоматического замка по п. 5, дополнительно содержащий вторую запорную панель, расположенную на первой секции трубы и выполненную с возможностью приема второго стопорного штифта, когда находится в запертой позиции.
8. Узел автоматического замка по п. 1, в котором стопорный штифт приводится в действие с помощью пружины.
9. Телескопическая мачта, содержащая:
множество секций телескопической мачты, включающих в себя основную трубу, промежуточную трубу и концевую трубу, причем промежуточная и концевая трубы выполнены с возможностью телескопического приема в основную трубу;
автоматический основной замок, имеющий хомут для установки на основную трубу, и промежуточный автоматический замок, имеющий хомут для установки на промежуточную трубу;
при этом и основной автоматический замок, и промежуточный автоматический замок включают в себя:
стопорный штифт, размещенный в хомуте и выполненный с возможностью перемещения линейно между запертой и незапертой позициями;
запорный рычаг, установленный на стопорный штифт и выполненный с возможностью поворота между параллельной позицией и повернутой позицией относительно множества секций телескопической мачты;
направляющую пластину, установленную на хомут;
при этом стопорный штифт основного автоматического замка является перемещаемым в запертую позицию с промежуточной трубой, когда промежуточная труба является выдвинутой из основной трубы;
при этом стопорный штифт промежуточного автоматического замка является перемещаемым в запертую позицию с концевой трубой, когда концевая труба является выдвинутой из промежуточной трубы, и является перемещаемым в незапертую позицию с концевой трубой, когда запорный рычаг промежуточного автоматического замка поворачивается из параллельной позиции в повернутую позицию посредством контакта с направляющей пластиной автоматического основного замка, когда промежуточная труба втягивается внутрь основной трубы с обеспечением втягивания концевой трубы внутрь промежуточной трубы.
10. Телескопическая мачта по п. 9, дополнительно содержащая:
поршень, размещенный в хомуте основного автоматического замка под стопорным штифтом и выполненный с возможностью перемещения линейно, чтобы приводить в действие запорный рычаг основного автоматического замка,
при этом стопорный штифт основного автоматического замка является перемещаемым в незапертую позицию с промежуточной трубой, когда запорный рычаг основного автоматического замка поворачивается из параллельной позиции в повернутую позицию посредством линейного перемещения поршня с обеспечением втягивания промежуточной трубы в основную трубу.
11. Телескопическая мачта по п. 9, дополнительно содержащая запорную панель, расположенную на промежуточной трубе и выполненную с возможностью приема стопорного штифта основного автоматического замка, когда находится в запертой позиции.
12. Телескопическая мачта по п. 9, дополнительно содержащая запорную панель, расположенную на концевой трубе и выполненную с возможностью приема стопорного штифта промежуточного автоматического замка, когда находится в запертой позиции.
13. Телескопическая мачта по п. 9, в которой стопорный штифт основного и промежуточного автоматических замков является приводимым в действие с помощью пружины.
14. Телескопическая мачта по п. 9, в которой автоматический основной замок содержит первый автоматический основной замок, расположенный на одной стороне хомута, и второй автоматический основной замок, расположенный на противоположной стороне хомута.
15. Телескопическая мачта по п. 9, в которой промежуточный автоматический замок содержит первый промежуточный автоматический замок, расположенный на одной стороне хомута, и второй промежуточный автоматический замок, расположенный на противоположной стороне хомута.
16. Телескопическая мачта по п. 9, в которой промежуточная труба содержит множество промежуточных труб, а промежуточный автоматический замок содержит множество промежуточных автоматических замков, каждый имеет хомут для установки на одну промежуточную трубу во множестве промежуточных труб.
17. Телескопическая мачта по п. 16, в которой каждый промежуточный автоматический замок во множестве промежуточных автоматических замков содержит первый промежуточный автоматический замок, расположенный на одной стороне хомута, и второй промежуточный автоматический замок, расположенный на противоположной стороне хомута.
18. Автоматический замок для использования с телескопической мачтой, имеющей множество секций труб, причем автоматический замок содержит:
множество хомутов, каждый хомут является устанавливаемым на связанную секцию трубы;
множество приводимых в действие с помощью пружины стопорных штифтов, каждый стопорный штифт размещен в связанном хомуте и ориентирован перпендикулярно множеству секций труб и выполнен с возможностью перемещения линейно между запертой и незапертой позициями со связанной секцией трубы;
множество запорных рычагов, каждый рычаг установлен на связанном стопорном штифте и выполнен с возможностью поворота между параллельной позицией и повернутой позицией относительно множества секций труб и перемещения связанного стопорного штифта в незапертую позицию; и
множество направляющих пластин, каждая направляющая пластина установлена на связанный хомут, каждая направляющая пластина выполнена с возможностью перемещения связанного запорного рычага из параллельной позиции в повернутую позицию.
19. Автоматический замок по п. 18, дополнительно содержащий по меньшей мере один поршень, размещенный в связанном хомуте и ориентированный перпендикулярно множеству секций труб, причем по меньшей мере один поршень выполнен с возможностью перемещения линейно, чтобы приводить в действие связанный запорный рычаг и перемещать связанный запорный рычаг из параллельной позиции в повернутую позицию.
20. Автоматический замок по п. 19, дополнительно содержащий множество запорных панелей, каждая запорная панель размещается на связанной секции трубы и выполнена с возможностью приема связанного стопорного штифта, когда находится в запертой позиции.
