RU174236U1 - Автоматический шлагбаум - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области устройств, преграждающих движение транспортных средств, а именно, к автоматическим шлагбаумам с электрическим приводом с функцией автоматического восстановления закрытого положения. Автоматический шлагбаум может использоваться для контроля движения автомобильного транспорта на различных объектах, в частности, на автомагистралях, автостоянках, паркингах. Автоматический шлагбаум содержит корпус, снабженный приводом с приводным валом, размещенным по горизонтали, основание, жестко соединенное с приводным валом с возможностью поворота в вертикальной плоскости, датчик поворота, держатель с преграждающей стрелой, установленный на основании с возможностью поворота при действии горизонтальной нагрузки, и закрывающее средство. Держатель выполнен в виде толстостенной трубы-держателя, которая закреплена радиусными шайбами на вертикальном шарнире, установленном с одной стороны основания, и соединена с основанием фиксирующим магнитом с другой стороны основания, а преграждающая стрела разъемно закреплена в трубе-держателе магнитной системой. При этом закрывающее средство выполнено в виде, как минимум, одного амортизатора с усилием 600-1000 Н, шарнирно закрепленного одним концом на основании до фиксирующего магнита, а другим концом на трубе-держателе на расстоянии не более величины ее диаметра от вертикального шарнира в сторону преграждающей стрелы. Техническим результатом является повышение надежности эксплуатации. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Полезная модель относится к области устройств, преграждающих движение транспортных средств, а именно, к автоматическим шлагбаумам с электрическим приводом с функцией автоматического восстановления закрытого положения. Автоматический шлагбаум может использоваться для контроля движения автомобильного транспорта на различных объектах, в частности, на автомагистралях, автостоянках, паркингах.

Известно заграждение (US, п. №4364200, д.п. 29.12.1980), держатель которого снабжен кулачком, выполненным в форме выреза V-образной формы, выполненного в стенке упомянутого держателя шлагбаума. Когда шлагбаум перемещается из рабочего положения в открытое поднятое положение, его конец перемещается в этот вырез V-образной формы. В держателе шлагбаума размещена пружина для оказания постоянного возвратного усилия на конец шлагбаума, которое позволяет ему перемещаться в обратном направлении в вырез V-образной формы и автоматически возвращаться в рабочее положение.

Недостатками являются сложность и наличие преграждающего элемента, конец которого специально приспособлен для перемещения в вырез V-образной формы. Неконтролируемый возврат преграждающей стрелы в закрытое положение снижает надежность эксплуатации.

Известно заграждение (FR, п. №2681887, д.п. 27.09.1991), шлагбаум которого образован из нескольких шарнирных частей с помощью шарнирного соединения. Когда обе части отведены одна от другой в открытом поднятом положении, пружинные возвратные средства обеспечивают автоматическое сближение обеих частей в рабочее положение.

Недостатком является наличие специального преграждающего элемента из нескольких частей, внутри которого встроено сложное закрывающее устройство. Неконтролируемый возврат преграждающей стрелы в закрытое положение снижает надежность эксплуатации.

Известно заграждение для контроля доступа в коридор (RU, п. 2527120, д.п. 27.08.2014), принятое за прототип и содержащее корпус, снабженный приводным валом, размещенным по горизонтальной оси, для обеспечения поворота преграждающей стрелы в вертикальной плоскости между опущенным закрытым положением и открытым поднятым положением, станину, жестко соединенную при вращении с приводным валом, держатель, на котором закреплена преграждающая стрела, при этом упомянутый держатель установлен с возможностью поворота на станине, закрывающее средство. Причем поворотная ось упомянутого держателя ориентирована таким образом, что преграждающая стрела может перемещаться между рабочим положением и открытым поднятым положением, когда она подвергается воздействию горизонтальной нагрузки. В открытом убранном положении и когда заграждение перемещается между опущенным закрытым положением и открытым поднятым положением, преграждающая стрела входит в контакт с закрывающим средством в виде закрывающего кулачка, выполненного с возможностью поворота вокруг поворотной оси к рабочему положению.

Недостатком является выполнение закрывающего средства в виде закрывающего кулачка, установленного на верхней поверхности корпуса, для возврата преграждающей стрелы из откинутого горизонтального положения. Наличие дополнительного элемента усложняет конструкцию. Прижим преграждающей стрелы к корпусу, указанный в описании, снижает скорость закрывания, а неконтролируемый возврат преграждающей стрелы в закрытое положение снижает надежность эксплуатации.

Задачей полезной модели является создание за счет упрощения конструкции и компоновки его элементов автоматического шлагбаума более надежного в эксплуатации.

Техническим результатом является повышение надежности эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в автоматическом шлагбауме, содержащем корпус, снабженный приводом с приводным валом, размещенным по горизонтали, основание, жестко соединенное с приводным валом с возможностью поворота в вертикальной плоскости, датчик поворота, держатель с преграждающей стрелой, установленный на основании с возможностью поворота при действии горизонтальной нагрузки и закрывающее средство, держатель выполнен в виде толстостенной трубы-держателя, которая закреплена радиусными шайбами на вертикальном шарнире, установленном с одной стороны основания, и соединена с основанием фиксирующим магнитом с другой стороны основания, а преграждающая стрела разъемно закреплена в трубе-держателе магнитной системой, при этом закрывающее средство выполнено в виде, как минимум, одного амортизатора с усилием 600-1000 Н, шарнирно закрепленного одним концом на основании до фиксирующего магнита, а другим концом на трубе-держателе на расстоянии не более величины ее диаметра от вертикального шарнира в сторону преграждающей стрелы.

Вертикальный шарнир может быть установлен через трубу-держатель в пределах ее диаметра.

Вертикальный шарнир может быть установлен на продольной оси трубы-держателя.

Вертикальный шарнир может быть установлен на основании со сдвигом за боковую поверхность корпуса.

Труба-держатель может быть выполнена из пластика, а радиусные шайбы могут быть выполнены из капролона или фторопласта.

Фиксирующий магнит трубы-держателя может быть установлен на основании за приводным валом.

Преграждающая стрела может быть вставлена в трубу-держатель до вертикального шарнира, на расстояние, как минимум, равное 4-5 диаметров преграждающей стрелы.

Преграждающая стрела может быть выполнена из тонкостенной трубы из дюралюминия повышенной прочности, передняя часть которой снабжена мягкой оболочкой и съемным защитным чехлом со светоотражающими вставками.

Может быть установлен, как минимум, один газовый или пружинный амортизатор.

Могут быть установлены два амортизатора с общим усилием 600-1000 Н.

Как минимум, один амортизатор может быть закреплен на основании между магнитом и вертикальным шарниром.

Приводной вал может быть расположен на основании между фиксирующим магнитом и вертикальным шарниром.

Приводной вал может быть установлен вниз от верхней поверхности корпуса на расстоянии не более 0,60 ширины передней поверхности корпуса.

Приводной вал может быть выполнен полым.

Датчик поворота может быть установлен с возможностью его срабатывания при отклонении трубы-держателя на угол от 10° в горизонтальной плоскости.

Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен вид сверху автоматического шлагбаума а - в закрытом положении преграждающей стрелы и б - в горизонтальном открытом. На фиг. 2 представлен вид с передней стороны автоматического шлагбаума при повороте преграждающей стрелы под действием горизонтальной нагрузки. На фиг. 3 представлены схемы работы закрывающего средства в рабочем положении преграждающей стрелы и при действии на нее горизонтальной нагрузки.

Автоматический шлагбаум содержит корпус 1, снабженный приводом с приводным валом 2, размещенным в верхней части корпуса 1 по горизонтали, основание 3 жестко соединено с приводным валом 2 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, держатель с преграждающей стрелой 4 (фиг. 1). Держатель установлен на основании 3 с возможностью поворота при действии горизонтальной нагрузки. Держатель выполнен в виде толстостенной трубы-держателя 5, которая закреплена радиусными шайбами 11 на вертикальном шарнире 6, установленном с одной стороны основания 3, и соединена с основанием 3 фиксирующим магнитом 9, установленным с другой стороны основания 3, и закрывающим средством 7.

Труба-держатель 5, как многофункциональное средство крепления и средство поворота, позволяет разместить в своем внутреннем объеме поворотную ось и преграждающую стрелу 4, обеспечивает крепление фиксирующего магнита 9, закрывающего средства и индукционной пластины для датчика поворота 8, что обеспечивает повышение надежности эксплуатации. Выполнение держателя в виде толстостенной трубы 5 также обеспечивает упрощение нескольких элементов конструкции, а именно, держателя, основания 3, поворотной оси и преграждающей стрелы 4, т.е. всего узла поворота преграждающей стрелы 4 как в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной.

Размещение поворотной оси во внутреннем объеме, а именно, через трубу-держатель 5, в пределах ее диаметра, обеспечивает упрощение конструкции основания 3, держателя и меньший вынос поворотной оси и основания 3 за боковую поверхность корпуса 1 шлагбаума, расположенную со стороны преграждающей стрелы 4. В прототипе, за счет раздельного размещения преграждающей стрелы и поворотной оси, габариты держателя увеличены.

Выполнение поворотной оси в виде вертикального шарнира 6 упрощает конструкцию узла поворот, позволяет установить поворотную ось через трубу-держатель 5. Обеспечивает упрощение, надежность крепления и компактность. Относительно оси вертикального шарнира 6 позиционированы закрывающее средство и датчик поворота, что обеспечивает уменьшение времени восстановления закрытого положения преграждающей стрелы и повышение надежности эксплуатации

Вертикальный шарнир 6 расположен с одной стороны основания 3, а именно, между приводным валом и преграждающей стрелой 4 перпендикулярно продольной оси основания 3. Вертикальный шарнир 6 установлен через внутренний объем трубы-держателя 5 также перпендикулярно ее продольной оси и обеспечивает поворот преграждающей стрелы 4 при действии горизонтальной нагрузки. Труба-держатель 5 поворачивается на вертикальном шарнире 6 в горизонтальной плоскости на угол 90°, тем самым открывая перекрываемый проезд. Вертикальный шарнир 6 может быть установлен на продольной оси трубы-держателя 5. Вертикальный шарнир 6 установлен на основании 3 со сдвигом за боковую поверхность корпуса 1 не менее величины радиуса трубы-держателя 5.

Крепление трубы-держателя 5 радиусными шайбами 11 на вертикальном шарнире 6 обеспечивает при упрощении конструкции основания 3 надежную фиксацию положения трубы-держателя 5, не допуская каких-либо ее перекосов, и не требует никаких дополнительных направляющих, т.к. радиусные шайбы 11 распределяют удерживающую нагрузку по максимальной площади трубы. Радиусные шайбы 11 выполнены из капролона или фторопласта для снижения силы трения между трубой-держателем 5 и основанием 3.

Размещение преграждающей стрелы 4 во внутреннем объеме трубы-держателя 5 обеспечивает надежное крепление преграждающей стрелы 4, защиту заднего конца преграждающей стрелы 4 от механических воздействий, заменяя оболочку 142 прототипа, демпфирование удара и обеспечивает возможность разъемной установки.

Преграждающая стрела 4 разъемно закреплена в трубе-держателе 5 магнитной системой 10, установленной до вертикального шарнира 6. Преграждающая стрела 4 установлена в трубе-держателе 5 до вертикального шарнира 6 на расстояние, как минимум, равное 4-5 диаметров преграждающей стрелы 4, что обеспечивает надежную фиксацию в трубе-держателе 5. Такая установка, в отличие от прототипа, позволяет использовать более короткую преграждающую стрелу 4, равную по длине ширине проезжей части.

Использование для крепления преграждающей стрелы 4 в трубе-держателе 5 быстроразъемного соединения в виде магнитной системы 10 вместо механического крепления обеспечивает при простой конструкции фиксацию стрелы 4 и возможность быстрого ее отсоединения без использования приспособлений или инструмента. Это упрощает конструкцию и повышает надежность эксплуатации, предотвращая поломку шлагбаума, например, в случае защемления преграждающей стрелы 4 движущимся транспортным средством, стрела 4 отсоединится от трубы-держателя 5, а у прототипа стрела потянет за собой весь механизм.

Преграждающая стрела 4 предпочтительно выполнена круглого сечения, которое обеспечивает уменьшение сопротивления воздуха. При диаметре преграждающей стрелы 4, например, 40 мм, труба-держатель 5 выполнена диаметром 60 мм. Предпочтительно выполнение трубы-держателя 5 из пластика, что обеспечивает легкость и прочность трубы-держателя 5. Преграждающая стрела 4 может быть выполнена из тонкостенной трубы из дюралюминия повышенной прочности, передняя часть которой снабжена мягкой оболочкой 12 и съемным защитным чехлом 13 со светоотражающими вставками (фиг. 1). Труба-держатель 4 и преграждающая стрела 5 объединены в преграждающее средство шлагбаума.

Труба-держатель 5 с преграждающей стрелой 4 закреплена на вертикальном шарнире 6 и соединена с основанием 3 фиксирующими магнитами 9 и закрывающим средством 7, которые обеспечивают устойчивые рабочие положения преграждающей стрелы 4 при воздействии на нее силы ветра, дождя или другой слабой нагрузки. Труба-держатель 5, фиксирующие магниты 9 и закрывающее средство обеспечивают горизонтальное и вертикальное рабочие положения преграждающей стрелы 4, параллельные основанию 3.

Один из фиксирующих магнитов 9 установлен на краю основания 3, за приводным валом 2, и обеспечивает при простой конструкции фиксацию трубы-держателя 5 с преграждающей стрелой 4 от поворота на вертикальном шарнире 6. На трубе-держателе 5 также установлен соответствующий фиксирующий магнит 9. Фиксирующие магниты 9 установлены с возможностью работы в направлении отрыва. Магнитная система более простая и надежная по сравнению, со средством эластичного блокирования у прототипа. Фиксирующие магниты 9 начинают притягивать без непосредственного контакта на расстоянии от 10 мм, а у прототипа необходимо определенное усилие для попадания шлагбаума обратно в зажим, при этом средство блокирования может терять эластичность со временем, тогда как магнит сохраняет свои удерживающие свойства значительно дольше.

Закрывающее средство выполнено в виде, как минимум, одного амортизатора 7 с усилием 600-1000 Н, шарнирно закрепленного одним концом на основании 3 до фиксирующего магнита 9, а другим концом на трубе-держателе 5 на расстоянии не более величины ее диаметра от оси вертикального шарнира 6 в сторону преграждающей стрелы 4. Предпочтительна установка двух амортизаторов 7 с общим усилием 600-1000 Н.

Закрывающее средство выполняет функцию закрывания преграждающей стрелы 4 в рабочем положении и при восстановлении ее закрытого положения из горизонтального открытого положения.

Закрывающее средство может быть установлено параллельно основанию 3 и трубе-держателю 5 при закрытом и открытом положении преграждающей стрелы 4. При этом закрывающее средство начинает работать с момента, когда усилие в горизонтальной плоскости превышает силу притяжения фиксирующих магнитов 9. При подаче управляющего сигнала привод поворачивает приводной вал 2 и основание 3 с трубой-держателем 5, и преграждающая стрела 4 перемещается в вертикальной плоскости между положениями закрыто и открыто, тем самым совершая штатную работу, закрывая и открывая проезд.

Кроме рабочих положений преграждающей стрелы 4, закрывающее средство также обеспечивает восстановление закрытого положения преграждающей стрелы 4 в случае воздействия на закрытую преграждающую стрелу 4 сильной горизонтальной нагрузки, например, когда преграждающую стрелу 4 сбивает или толкает проезжающий автомобиль. При этом труба-держатель 5 с преграждающей стрелой 4 поворачиваются на вертикальном шарнире 6 в горизонтальной плоскости на угол не более 90°, тем самым открывая перекрываемый проезд. Затем, по сигналу датчика поворота 8, привод поворачивает основание 3 и трубу-держатель 5 с преграждающей стрелой 4 вверх, а закрывающее средство дотягивает трубу-держатель 5 параллельно основанию 3 до притяжения фиксирующих магнитов 9 при ее перемещении из горизонтального открытого положения в вертикальное открытое.

Выполнение закрывающего средства в виде как минимум, одного указанного амортизатора 7 позволяет упростить конструкцию шлагбаума, исключив кулачек, и использовать, как минимум, один усиленный амортизатор 7, выбранный и установленный определенным в полезной модели образом. Наличие как минимум, одного, амортизатора 7, установленного от оси вертикального шарнира 6 в сторону преграждающей стрелы, обеспечивает кроме рабочего режима эксплуатации шлагбаума, наличие скоростного режима восстановления закрытого положения, обеспечивающего уменьшение времени восстановления и повышение надежности эксплуатации.

Положение крепления, как минимум, одного амортизатора 7 на основании 3 определено конструкцией амортизатора 7, в частности, его длиной. Предпочтительно выбран минимально короткий амортизатор 7 при требуемой мощности. Амортизаторы 7 закреплены на основании 3 между фиксирующим магнитом 9 и вертикальным шарниром 6, предпочтительно, около приводного вала 2, не препятствуя работе фиксирующего магнита 9. Предпочтительно использовать амортизаторы 7 с нелинейными характеристиками скорости движения штока, например, в начале и конце хода скорость штока меньше, чем в середине, это позволяет гасить инерционные нагрузки на механизм и повышает надежность эксплуатации.

Труба-держатель 5 является средством крепления, как минимум, одного амортизатора 7. Крепление, как минимум, одного амортизатора 7 на трубе-держателе 5 на расстояние не более диаметра трубы-держателя 5 от вертикального шарнира 6 в сторону преграждающей стрелы 4, обеспечивает работу амортизаторов 7 без «мертвой» точки, когда вектор силы амортизатора 7 всегда направлен на восстановление рабочего закрытого горизонтального положения преграждающей стрелы 4 на основании 3 (фиг. 3). При этом преграждающая стрела 4 не прижимается и не фиксируется амортизаторами 7 в открытом горизонтальном положении, и труба-держатель 5 не вступает в контакт с корпусом 1 во время возврата из открытого горизонтального положения, что уменьшает время восстановления закрытого положения преграждающего средства и при этом уменьшается необходимый момент привода на подъем преграждающей стрелы 4. Разница во времени восстановления закрытого положения указанных режимов составляет 0,5-2,5 сек.

При креплении амортизаторов 7 около вертикального шарнира 6 отсутствие прижима преграждающей стрелы 4 к корпусу 1 обеспечивается установкой поворотной оси, в частности вертикального шарнира 6, в пределах диаметра трубы-держателя 5.

Закрепление амортизаторов 7 на расстоянии от оси вертикального шарнира 6 в сторону преграждающей стрелы 4 более величины диаметра трубы-держателя 5, не меняет и не влияет на режим работы, но увеличивает габарит основания 3 и материалоемкость для крепления амортизаторов 7 на нем.

При отклонении преграждающей стрелы 4 от закрытого положения срабатывает датчик поворота 8 и включается привод на подъем преграждающей стрелы 4. Далее, от датчика поворота приводу поступает команда на подъем основания 3 и преграждающего средства. Одновременно, при повороте основания 3 вверх, амортизаторы поворачивают трубу-держатель 5 на вертикальном шарнире к закрытому положению и дотягивают ее до фиксирующего магнита 9 системы на основании 3, устанавливая вертикальное положение преграждающей стрелы 4 параллельно основанию 3. Далее привод опускает основание 3 и преграждающее средство в горизонтальное закрытое положение, удерживаемое амортизаторами и фиксирующими магнитами 9.

Датчик поворота 8 срабатывает, как минимум, с 10° при каждом отклонении трубы-держателя 5 от закрытого положения и подает сигнал приводу, независимо от того, занят проезд или свободен. Угол срабатывания от 10° в горизонтальной плоскости обеспечивает максимально быструю передачу сигнала приводу на подъем основания 3. Чем быстрее срабатывает датчика поворота 8, тем быстрее привод начинает поднимать основание 3 и преграждающее средство в вертикальное положение. Тем самым уменьшается время восстановления закрытого положения и повышается надежность эксплуатации шлагбаума при восстановлении закрытого положения стрелы 4, уменьшая контакт преграждающей стрелы 4 и толкающей автомашины.

Если проезд занят машиной, которая уже частично повернула преграждающую стрелу на угол, больше 10° и остановилась, датчик поворота срабатывает и возможна остановка преграждающей стрелы 4 в вертикальном открытом рабочем положении.

Приводной вал 2 может быть установлен горизонтально, вниз от верхней поверхности корпуса на расстоянии не более 0,60 ширины передней поверхности корпуса. Передней поверхностью корпуса 1 является поверхность, на которой установлено основание 3. В связи с расположением датчика поворота 8 на подвижном основании 3 приводной вал 2 может быть выполнен полым. Это обеспечивает защищенный ввод провода от датчика поворота 8 в корпус 1 шлагбаума. Датчик поворота 8 установлен, например, на основании 3 возле вертикального шарнира 6 заподлицо, с возможностью срабатывания при отклонении трубы-держателя 5 на угол от 10° от закрытого положения в горизонтальной плоскости. Для этого на трубе-держателе 5 установлена соответствующая индукционная пластина (не показана), которая обеспечивает срабатывание датчика поворота 8 при отклонении трубы-держателя 5 на угол от 10° в горизонтальной плоскости. Угол срабатывания датчика поворота 8 регулируется местоположением индукционной пластины на трубе-держателе 5.

Таким образом, полезная модель повышает надежность эксплуатации.

Claims (15)

1. Автоматический шлагбаум, содержащий корпус, снабженный приводом с приводным валом, размещенным по горизонтали, основание, жестко соединенное с приводным валом с возможностью поворота в вертикальной плоскости, датчик поворота, держатель с преграждающей стрелой, установленный на основании с возможностью поворота при действии горизонтальной нагрузки и закрывающее средство, отличающийся тем, что держатель выполнен в виде толстостенной трубы-держателя, которая закреплена радиусными шайбами на вертикальном шарнире, установленном с одной стороны основания, и соединена с основанием фиксирующим магнитом с другой стороны основания, а преграждающая стрела разъемно закреплена в трубе-держателе магнитной системой, при этом закрывающее средство выполнено в виде, как минимум, одного амортизатора с усилием 600-1000 Н, шарнирно закрепленного одним концом на основании до фиксирующего магнита, а другим концом на трубе-держателе на расстоянии не более величины ее диаметра от вертикального шарнира в сторону преграждающей стрелы.

2. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что вертикальный шарнир установлен через трубу-держатель в пределах ее диаметра.

3. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что вертикальный шарнир установлен на продольной оси трубы-держателя.

4. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что вертикальный шарнир установлен на основании со сдвигом за боковую поверхность корпуса.

5. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что труба-держатель выполнена из пластика, а радиусные шайбы выполнены из капролона или фторопласта.

6. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что фиксирующий магнит трубы-держателя установлен на основании за приводным валом.

7. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что преграждающая стрела вставлена в трубу-держатель до вертикального шарнира, на расстояние, как минимум, равное 4-5 диаметров преграждающей стрелы.

8. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что преграждающая стрела выполнена из тонкостенной трубы из дюралюминия повышенной прочности, передняя часть которой снабжена мягкой оболочкой и съемным защитным чехлом со светоотражающими вставками.

9. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что установлен, как минимум, один газовый или пружинный амортизатор.

10. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что установлены два амортизатора с общим усилием 600-1000 Н.

11. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что как минимум, один амортизатор закреплен на основании между магнитом и вертикальным шарниром.

12. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что приводной вал расположен на основании между фиксирующим магнитом и вертикальным шарниром.

13. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что приводной вал установлен вниз от верхней поверхности корпуса на расстоянии не более 0,60 ширины передней поверхности корпуса.

14. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что приводной вал выполнен полым.

15. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что датчиком поворота установлен с возможностью его срабатывания при отклонении трубы-держателя на угол от 10° в горизонтальной плоскости.

Images