CN108952474A - 自助图书馆的安全门装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了自助图书馆的安全门装置，包括位于土层和墙体之间的安装槽，所述墙体上开设有矩形的通道，所述通道内设有固定门、滑轨以及活动门，所述活动门上设有单面齿条；所述通道的顶部的一侧固定设置有控制盒；所述安装槽内设有驱动机构和放大机构；本发明通过驱动机构内的两个不完全齿轮和双面齿条组合成的结构，使得电机沿着一个方向转动即可实现双面齿条的往复运动，进而实现活动门的开闭；此外，利用第一不完全齿轮交替的与第二不完全齿轮和双面齿条相啮合，实现双面齿条的往复运动的同时使得双面齿条在运动行程的两端具有一定时间的停歇，进而使得活动门完全开启后到下次关闭时具有时间段，进而起到安全保护的作用。
Description
技术领域
本发明涉及安全门技术领域，具体涉及自助图书馆的安全门装置。
背景技术
自助图书馆的出现给我们的生活带来了诸多便利，我们不仅可以二十四小时借书或还书，而且不必担心去图书馆距离又太远的问题。这也提高了大家的阅读热情，引发了一场读书热。在读数借书人数增多的情况下，自助图书馆的门势必会增加开合的频率，而现有的门大都是通过电机的正反转控制的，电机频繁的正反交替容易对电机产生损坏，并且对于门的开闭来说，特别是门在打开后再关闭时，为了安全需要有一定的间断时间，因此在门打开后延长门的关闭，以起到对人的保护
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供自助图书馆的安全门装置，使得安全门在开闭的时候具有时间间隙，进而避免门打开后立马关闭对人造成的伤害，同时避免电机频繁的正反交替转动所带来的损害。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供自助图书馆的安全门装置，包括位于土层和墙体之间的安装槽，所述安装槽埋入所述土层内，所述墙体上开设有矩形的通道，所述通道内设置有固定在所述墙体上的固定门，所述通道的顶部固定设置有滑轨，所述通道内还设置有能够移动的活动门，所述活动门的上端滑动设置在所述滑轨上，所述活动门的下端固定设置有在所述安装槽内移动的单面齿条，所述单面齿条上对称设置有设置有两个滑台，对应的所述安装槽内开设有供所述滑台滑动的滑槽；所述通道的顶部的一侧固定设置有控制盒，所述控制盒内嵌在所述墙体内，所述控制盒内设置有电磁锁、控制器以及磁感应开关，对应的所述活动门的顶部开设有供所述电磁锁卡入的卡槽，所述活动门的顶部还设有用于所述磁感应开关感应的磁片；所述安装槽内还设置有驱动机构和放大机构，所述驱动机构通过所述放大机构驱动所述活动门在所述通道内移动；
所述驱动机构包括能够转动地设置在所述安装槽内的第一不完全齿轮、与所述第一不完全齿轮相啮合的第二不完全齿轮以及能够移动地设置在所述安装槽内双面齿条，所述第一不完全齿轮上设置有用于驱动所述第一不完全齿轮转动的电机，所述第二不完全齿轮与所述双面齿条一直啮合，所述第二不完全齿轮和所述双面齿条均与所述第一不完全齿条间断性的啮合；所述活动门至少具有第一位置和第二位置，当所述活动门处于第一位置时，所述活动门与所述固定门完全重合，所述活动门处于开启状态，所述第一不完全齿轮与所述双面齿条从啮合状态变成脱离状态，同时与所述第二不完全齿轮也处于脱离状态；当所述活动门处于第二位置时，所述活动门远离所述固定门，所述活动门处于关闭状态，所述电磁锁卡入卡槽内，所述第一不完全齿轮与所述第二不完全齿轮从啮合状态变成脱离状态，同时与所述双面齿条也处于脱离状态。
优选地，所述放大机构包括能够转动地设置在所述安装槽内的第一齿轮和能够转动地设置在所述安装槽内的第二齿轮，所述第一齿轮与所述双面齿条相啮合，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述第二齿轮与所述单面齿条相啮合，所述第二齿轮的半径大于所述第一齿轮的半径，所述第一不完全齿轮的半径与所述第二不完全齿轮的半径相同。
优选地，所述第一不完全齿轮上设置有两个相间隔的齿组，两个齿组的中心连线穿过所述第一不完全齿轮的轴心，所述第二不完全齿轮上设置有连续布置的齿。
优选地，所述电机与所述第一不完全齿轮通过扭矩限制器相连接。
本发明的有益效果在于：本发明通过驱动机构内的两个不完全齿轮和双面齿条组合成的结构，使得电机沿着一个方向转动即可实现双面齿条的往复运动，进而实现活动门的开闭；此外，利用第一不完全齿轮交替的与第二不完全齿轮和双面齿条相啮合，实现双面齿条的往复运动的同时使得双面齿条在运动行程的两端具有一定时间的停歇，进而使得活动门完全开启后到下次关闭时具有时间段，进而起到安全保护的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的自助图书馆的安全门装置的结构示意图(活动门处于第一位置时)；
图2为本发明实施例提供的自助图书馆的安全门装置的结构示意图(活动门处于第二位置时)；
图3为图1的部分图；
图4为图2的部分图
图5为控制器的结构示意图；
图6为单面齿条的结构示意图；
图7为滑轨的结构示意图。
附图标记说明：1-安装槽、11-滑槽、12-电机、21-第一不完全齿轮、22-第二不完全齿轮、23-双面齿条、41-第一齿轮、42-第二齿轮、5-活动门、51-单面齿条、511-滑台、52-卡槽、6-固定门、7-墙体、71-滑轨、72-控制盒、721-电磁锁、722-磁感应开关、723-控制器、8-土层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图7所示，自助图书馆的安全门装置，包括位于土层8和墙体7之间的安装槽1，所述安装槽1埋入所述土层8内，所述墙体7上开设有矩形的通道，所述通道内设置有固定在所述墙体7上的固定门6，所述通道的顶部固定设置有滑轨71，所述通道内还设置有能够移动的活动门5，所述活动门5的上端滑动设置在所述滑轨71上，所述活动门5的下端固定设置有在所述安装槽1内移动的单面齿条51，所述单面齿条51上对称设置有设置有两个滑台511，对应的所述安装槽1内开设有供所述滑台511滑动的滑槽11；所述通道的顶部的一侧固定设置有控制盒72，所述控制盒72内嵌在所述墙体7内，所述控制盒72内设置有电磁锁721、控制器723以及磁感应开关722，对应的所述活动门5的顶部开设有供所述电磁锁721卡入的卡槽52，所述活动门5的顶部还设有用于所述磁感应开关722感应的磁片；所述安装槽1内还设置有驱动机构和放大机构，所述驱动机构通过所述放大机构驱动所述活动门5在所述通道内移动；其中在活动门5的门外和门内均设有一个与控制器723相连的开关，电磁锁721和磁感应开关722均与控制器723电性相连；电磁锁721为市面常售产品，本申请不做过多叙述；控制器可以选用市面常售的单片机或者PLC，具体型号本申请也不做过多叙述。
所述驱动机构包括能够转动地设置在所述安装槽1内的第一不完全齿轮21、与所述第一不完全齿轮21相啮合的第二不完全齿轮22以及能够移动地设置在所述安装槽1内双面齿条23，所述第一不完全齿轮21上设置有用于驱动所述第一不完全齿轮21转动的电机12，所述第二不完全齿轮22与所述双面齿条23一直啮合，所述第二不完全齿轮22和所述双面齿条23均与所述第一不完全齿条21间断性的啮合；所述活动门5至少具有第一位置和第二位置，当所述活动门5处于第一位置时，所述活动门5与所述固定门6完全重合，所述活动门5处于开启状态，所述第一不完全齿轮21与所述双面齿条23从啮合状态变成脱离状态，同时与所述第二不完全齿轮22也处于脱离状态；当所述活动门5处于第二位置时，所述活动门5远离所述固定门6，所述活动门5处于关闭状态，所述电磁锁721卡入卡槽52内，所述第一不完全齿轮21与所述第二不完全齿轮22从啮合状态变成脱离状态，同时与所述双面齿条23也处于脱离状态。
进一步的，所述放大机构包括能够转动地设置在所述安装槽1内的第一齿轮41和能够转动地设置在所述安装槽1内的第二齿轮42，所述第一齿轮41与所述双面齿条23相啮合，所述第二齿轮42与所述第一齿轮41相啮合，所述第二齿轮42与所述单面齿条51相啮合，所述第二齿轮42的半径大于所述第一齿轮41的半径，所述第一不完全齿轮21的半径与所述第二不完全齿轮22的半径相同。其中放大机构的作用是通过齿比实现双面齿条23行程的扩大，由于驱动机构是利用不完全齿轮实现双面齿条23移动的，双面齿条23的移动行程相对较短，若想满足活动门5开闭的范围，不完全齿轮需要增大，进而扩大了安装范围，因此放大机构将双面齿条23的行程放大，进而满足活动门5的开闭范围，另外放大机构的放大倍数可以根据齿轮的齿数比活着齿轮的半径确定。
进一步的，所述第一不完全齿轮21上设置有两个相间隔的齿组，两个齿组的中心连线穿过所述第一不完全齿轮21的轴心，所述第二不完全齿轮22上设置有连续布置的齿，其中第二不完全齿轮22的齿数不超过其对应的完整的齿轮齿数的一半，通过改变第一不完全齿轮21的半径和齿数可以实现活动门5停歇的时间。
进一步的，所述电机12与所述第一不完全齿轮21通过扭矩限制器相连接，以实现过载保护，避免活动门夹伤人，扭矩限制器为市面常售产品，本申请不做过多叙述。
其中，如图5所示，滑轨71内开设有T型槽，对应的活动门5上设有在T型槽内滑动的T型凸台，以实现活动门5的移动。
另外本申请公开一组参数，其中第一不完全齿轮21上每个齿组共有4个齿，第二不完全齿轮22共有19个齿，双面齿条23的齿数保证能够与第一不完全齿轮21和第二不完全齿轮22相啮合就行，在实际制造中可以适当的增加，第一齿轮41与第二齿轮42的齿比以及单面齿条51的齿数在实际制造中均可以具体选定，具体参见附图1和附图2。
使用时，如图1所示，此时活动门5处于第一位置，此时活动门5处于开启状态，此时的第一不完全齿轮21刚与双面齿条23相脱离，且未与第二不完全齿轮22相啮合，然后第一不完全齿21轮继续转动，直至第一不完全齿轮21与第二不完全齿轮22相啮合，利用第一不完全齿轮21刚与双面齿条23脱离到其与第二不完全齿轮22啮合的这段时间，使得活动门5在开启后到其反向关闭具有时间段；当第一不完全齿轮21与第二不完全齿轮22啮合后，第一不完全齿轮21带动第二不完全齿轮22转动，进而使得第二不完全齿轮22带动双面齿条23反向移动，进而带动活动门5关闭，当第一不完全齿轮21与第二不完全齿轮22脱离时，此时活动门5关闭，如图2所示，即活动门5处于第二位置，然后第一不完全齿轮21继续转动，直至第一不完全齿轮21与双面齿条23啮合，进而带动双面齿条23反向运动，同时双面齿条23带动第二不完全齿轮22转动，进而将活动门5打开，如此往复循环，进而实现活动门5的开闭，并且在活动门5开闭的两端产生停歇，即第一不完全齿轮21转动一周，其使得活动门5往复运动两次，并产生两次停歇时间；
另外当在门外按下开关时，此时控制器723打开电磁锁721，启动电机12，第一不完全齿轮21转动，进而带动活动门5打开，在活动门5打开后，即活动门5处于第一位置时，此时电机继续转动(与现有技术相比，本发明能够在降低电机频繁正反转动的同时也能够降低电机的频繁启动，现有技术中在门开启后会停止电机运转，当门关闭时然后在启动电机反向转动，若在现有技术中实现开门和关门时电机产生一次正反转、两次启动以及两侧关闭，而本发明则会产生一次启动和一次关闭，并且本发明不需要电机正反交替)，并利用驱动机构产生的停歇时间段，延迟活动门5的关闭，待延迟时间过后，活动门5反向移动进而关闭，在活动门5关闭后，即活动门5处于第二位置时，此时磁感应开关722感应到磁片，并通过控制器723控制电机12停止，控制电磁锁721卡入卡槽52内，将活动门5锁死；同样的在门内按下开关时，也是如此；另外利用扭矩限制器可以实现电机12在第一不完全齿轮21上的空转，利用扭矩限制器实现过载保护，当有人在活动门5运动的过程中阻挡其运动时，电机12通过扭矩限制器产生空转，进而使得第一不完全齿轮21停止转动，当阻力消失时，活动门5继续移动，进而实现安全防护，防止活动门5夹到人。
本发明通过驱动机构内的两个不完全齿轮和双面齿条组合成的结构，使得电机沿着一个方向转动即可实现双面齿条的往复运动，进而实现活动门的开闭；此外，利用第一不完全齿轮交替的与第二不完全齿轮和双面齿条相啮合，实现双面齿条的往复运动的同时使得双面齿条在运动行程的两端具有一定时间的停歇，进而使得活动门完全开启后到下次关闭时具有时间段，进而起到安全保护的作用。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.自助图书馆的安全门装置，其特征在于，包括位于土层(8)和墙体(7)之间的安装槽(1)，所述安装槽(1)埋入所述土层(8)内，所述墙体(7)上开设有矩形的通道，所述通道内设置有固定在所述墙体(7)上的固定门(6)，所述通道的顶部固定设置有滑轨(71)，所述通道内还设置有能够移动的活动门(5)，所述活动门(5)的上端滑动设置在所述滑轨(71)上，所述活动门(5)的下端固定设置有在所述安装槽(1)内移动的单面齿条(51)，所述单面齿条(51)上对称设置有设置有两个滑台(511)，对应的所述安装槽(1)内开设有供所述滑台(511)滑动的滑槽(11)；所述通道的顶部的一侧固定设置有控制盒(72)，所述控制盒(72)内嵌在所述墙体(7)内，所述控制盒(72)内设置有电磁锁(721)、控制器(723)以及磁感应开关(722)，对应的所述活动门(5)的顶部开设有供所述电磁锁(721)卡入的卡槽(52)，所述活动门(5)的顶部还设有用于所述磁感应开关(722)感应的磁片；所述安装槽(1)内还设置有驱动机构和放大机构，所述驱动机构通过所述放大机构驱动所述活动门(5)在所述通道内移动；
所述驱动机构包括能够转动地设置在所述安装槽(1)内的第一不完全齿轮(21)、与所述第一不完全齿轮(21)相啮合的第二不完全齿轮(22)以及能够移动地设置在所述安装槽(1)内双面齿条(23)，所述第一不完全齿轮(21)上设置有用于驱动所述第一不完全齿轮(21)转动的电机(12)，所述第二不完全齿轮(22)与所述双面齿条(23)一直啮合，所述第二不完全齿轮(22)和所述双面齿条(23)均与所述第一不完全齿条(21)间断性的啮合；所述活动门(5)至少具有第一位置和第二位置，当所述活动门(5)处于第一位置时，所述活动门(5)与所述固定门(6)完全重合，所述活动门(5)处于开启状态，所述第一不完全齿轮(21)与所述双面齿条(23)从啮合状态变成脱离状态，同时与所述第二不完全齿轮(22)也处于脱离状态；当所述活动门(5)处于第二位置时，所述活动门(5)远离所述固定门(6)，所述活动门(5)处于关闭状态，所述电磁锁(721)卡入卡槽(52)内，所述第一不完全齿轮(21)与所述第二不完全齿轮(22)从啮合状态变成脱离状态，同时与所述双面齿条(23)也处于脱离状态。
2.如权利要求1所述的自助图书馆的安全门装置，其特征在于，所述放大机构包括能够转动地设置在所述安装槽(1)内的第一齿轮(41)和能够转动地设置在所述安装槽(1)内的第二齿轮(42)，所述第一齿轮(41)与所述双面齿条(23)相啮合，所述第二齿轮(42)与所述第一齿轮(41)相啮合，所述第二齿轮(42)与所述单面齿条(51)相啮合，所述第二齿轮(42)的半径大于所述第一齿轮(41)的半径，所述第一不完全齿轮(21)的半径与所述第二不完全齿轮(22)的半径相同。
3.如权利要求2所述的自助图书馆的安全门装置，其特征在于，所述第一不完全齿轮(21)上设置有两个相间隔的齿组，两个齿组的中心连线穿过所述第一不完全齿轮(21)的轴心，所述第二不完全齿轮(22)上设置有连续布置的齿。
4.如权利要求1至3任意一项所述的自助图书馆的安全门装置，其特征在于，所述电机(12)与所述第一不完全齿轮(21)通过扭矩限制器相连接。
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