WO2022081043A1 - Устройство с гибкой зубчатой рейкой для дистанционного управления окнами остекления - Google Patents

Устройство с гибкой зубчатой рейкой для дистанционного управления окнами остекления Download PDF

Info

Publication number
WO2022081043A1
WO2022081043A1 PCT/RU2021/050287 RU2021050287W WO2022081043A1 WO 2022081043 A1 WO2022081043 A1 WO 2022081043A1 RU 2021050287 W RU2021050287 W RU 2021050287W WO 2022081043 A1 WO2022081043 A1 WO 2022081043A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rack
gear
housing
reducer
motor
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/050287
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Алексей Игоревич СОРОКИН
Original Assignee
Алексей Игоревич СОРОКИН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Игоревич СОРОКИН filed Critical Алексей Игоревич СОРОКИН
Priority to CN202190000818.7U priority Critical patent/CN220353686U/zh
Publication of WO2022081043A1 publication Critical patent/WO2022081043A1/ru

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/608—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for revolving wings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/32—Arrangements of wings characterised by the manner of movement; Arrangements of movable wings in openings; Features of wings or frames relating solely to the manner of movement of the wing
    • E06B3/34—Arrangements of wings characterised by the manner of movement; Arrangements of movable wings in openings; Features of wings or frames relating solely to the manner of movement of the wing with only one kind of movement
    • E06B3/38—Arrangements of wings characterised by the manner of movement; Arrangements of movable wings in openings; Features of wings or frames relating solely to the manner of movement of the wing with only one kind of movement with a horizontal axis of rotation at the top or bottom of the opening
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/32—Arrangements of wings characterised by the manner of movement; Arrangements of movable wings in openings; Features of wings or frames relating solely to the manner of movement of the wing
    • E06B3/34—Arrangements of wings characterised by the manner of movement; Arrangements of movable wings in openings; Features of wings or frames relating solely to the manner of movement of the wing with only one kind of movement
    • E06B3/40—Arrangements of wings characterised by the manner of movement; Arrangements of movable wings in openings; Features of wings or frames relating solely to the manner of movement of the wing with only one kind of movement with a vertical or horizontal axis of rotation not at one side of the opening, e.g. turnover wings

Definitions

  • the invention relates to mechanical engineering, namely to electromechanical devices for remote opening and closing of glazing windows and can be used in automation systems in industry and everyday life.
  • Automatic window control is relevant, as a rule, for the purpose of ventilation to ensure a comfortable microclimate in the room if the windows are difficult to access (for example, they are very high), as well as for natural air overpressure for smoke ventilation systems, or smoke removal.
  • chain drives are mainly used, which, due to their design features, are compact and attractive in terms of design.
  • the principle of operation of the chain drive is based on the transfer of traction from the electric motor through a gear reducer, which allows you to change the moment and speed of rotation, to the main bearing element - the chain on which the open sash is held.
  • the chain pushes the sash away from the drive, and when the window is closed, the chain rolls up compactly.
  • Such devices are produced in a sufficient range by a number of manufacturers, for example, by D + H Mechatronic AG.
  • rack drives otherwise called rack and pinion drives, which are used to open the roofing elements of translucent structures - skylights, sloping windows, roof hatches.
  • the rack drive is a rotary-translational type device.
  • the electric motor through the gear reducer transmits the traction force to the main bearing element - the longitudinal rail, on which the open sash is held.
  • the main bearing element of such drives - the longitudinal rail is a more rigid and stable element compared to the chain - it well withstands vertical loads from the own weight of the lifted structures. Due to the high bearing capacity of the working element, rack drives are designed to open heavy windows with panoramic glazing, close in overall dimensions to the maximum technologically possible.
  • Patent publications concern mainly the optimization of structural elements of these devices.
  • the toothed rack contains a metal base, in particular made of steel or aluminum, with a plastic toothed bar mounted on it, in particular made of polyamide PA12G .
  • a metal base in particular made of steel or aluminum
  • a plastic toothed bar mounted on it, in particular made of polyamide PA12G .
  • polyamide PA12G and/or aluminum it is also possible to improve the vibrational response of the toothed racks, since both materials are light and have good damping characteristics, so that vibrations are excited only to a small extent or are quickly damped again.
  • the disadvantages are that the rack has a rigid base and does not involve the use of force transmission at an angle relative to the direction of movement of the rack.
  • the device has a housing, inside of which there is a drive gear, a flexible toothed rack/belt pressed against the gear by a spring-loaded roller.
  • the flexible toothed rack is placed in a rectangular sliding guide rigidly connected to the housing.
  • the rack is engaged with the toothed belt drive gear, which is located on the base of the hoist, at the lower end of the hoist bracket; and a pressure roller for compacting, extruding and pushing the toothed belt is located on the back of the toothed belt in the engagement position.
  • the flexibility of the toothed belt is not used when organizing the movement of glasses, because. its movement is ensured by sliding along the guides.
  • a window opener with electric chain type described in the patent (CN202164921 (U), JINLONG SHAN, 03/14/2012 - prototype).
  • the drive is fixed on the frame, and the chain is connected through the mounting brackets to the window sash.
  • the gear is located between the motor in the housing and the chain guide plate, and the motor engages with the plastic gear through the worm.
  • the device can realize remote automatic control and automation, wireless remote control, making it more flexible and convenient to use.
  • the main disadvantages include a chain working body that is difficult to manufacture and assemble, the use of a worm gear that has a lower efficiency compared to a gear, wear and tear, and a tendency to seize, as well as a large body size, which is determined by the length of the refueling part of the chain and the dimensions of the electric motor.
  • the present invention is aimed at solving the problem of improving the operational characteristics of a device for remote opening and closing of glazing windows, mainly turning and folding sashes for typical residential windows up to 85 by 140 cm in size.
  • the device for remote control of glazing windows includes an electromechanical drive with a gear, placed in an elongated housing attached to a fixed element of the window frame, the retractable working body of the drive has a bracket for attaching to the window sash, remote control and power supply elements.
  • the working body is a flexible gear rack made of polymeric material, one end of the rack has fastening elements to the bracket, and the other non-working end is a stroke limiter.
  • the elongated housing is formed by the front panel, side walls, end faces and the bottom, while the motor-reducer of the electromechanical drive with the drive gear is attached to the side walls of the housing; in the front panel, on the side of one end face, there is an outlet for the retractable end of the rail, and on the side of the other end face, controls and power supply elements are located.
  • the gear transmission includes a gear connected to the drive gear of the mentioned motor-reducer and a smooth roller for pressing the rack against the gear, and the said roller is placed in the housing from the side of the mentioned outlet, and the housing of the motor-reducer is separated from the bottom part of the elongated housing by a partition to form a channel for moving the non-working end of the gear rack.
  • the device can be characterized by the fact that the toothed rack has a length of 200 mm, a width of 25 mm, a total thickness of 2 mm with a tooth height of 1 mm, while the period and size of the rack teeth coincide with the gear parameters.
  • the device can also be characterized by the fact that the parameters of the longitudinal rigidity of the toothed rack are selected from the condition of deflection of the end of the cantilevered rack at an angle of not more than 20° while providing a pushing force of at least 5 N.
  • the device can also be characterized by the fact that the flexible gear rack and gears are made of TOTAL GF-ZOB brand composite polymer material, and in addition, that the flexible gear rack is made of thermopolyurethane and has a spring steel tape core.
  • the limiter of the gear rack travel can be formed by a section having a thickening along the length of two or three terminal teeth.
  • the device can also be characterized by the fact that the gear is formed by at least two gears separated from each other by means of a bushing, mounted on a common shaft and made of metal, and in addition, by the fact that the fixed element of the window frame is an impost, the gear rack is connected with a bracket using a quick-release spline connection.
  • the device can also be characterized by the fact that the remote control means include a control unit for a motor-reducer, a radio module and/or an infrared receiver module, a wired control connector connected to the electric contact buttons displayed on the front panel of the case.
  • the remote control means include a control unit for a motor-reducer, a radio module and/or an infrared receiver module, a wired control connector connected to the electric contact buttons displayed on the front panel of the case.
  • EFFECT simplification of the design while ensuring compactness, wear resistance and durability due to the execution of the working body in the form of a flexible toothed rack, combining the properties of the belt and the rigid rack.
  • This allows the flexible rail not to bend in the plane of the working stroke and to transmit the pushing force to open the window, which is a property of the rigid rail.
  • bend to tightly bend around the gear at the same time providing permissible transverse pressure on the axis of the latter for use in rack and pinion.
  • the flexible rail has low residual (plastic) deformation, allowing it to restore its original shape.
  • These properties of the rail are due to the properties of the recommended composite materials, as well as its dimensions.
  • TOTAL GF-30 polymer can serve as the material for the rail.
  • the required performance can be achieved by using a combination rail, for example made of TPU and spring steel.
  • Fig. 1 drive design, view from the side wall
  • fig. 2 is a sectional view along A-A from the side of the front panel
  • fig. 3,4 structure of the flexible rail
  • fig. 5 placement of the drive on the window
  • fig. 6 design of the bracket for fastening to the window sash
  • fig. 7 option for placing drives
  • fig. 8 is a block diagram of the control unit.
  • FIG. 1-4 shows the design of a patent-pending device for remote control of glazing windows.
  • the working body of the electromechanical gear drive is a flexible gear rack 10 made of polymeric material, one end of the rack has fastening elements 12 to the bracket, and the other non-working end has a stroke limiter 14.
  • the rail 10 of polymeric material may have a strip core 11 of spring steel.
  • the elongated body 20 is formed by the front panel 21, the side walls 22, 23, the end faces 24,25 and the bottom part 26.
  • the bottom part 26 is attached to the fixed part 70 of the window in a known way, for example, by means of screws 71 (illustrated).
  • Latch 29 can be used to fasten the case to the bottom.
  • the motor-reducer 30 of the electromechanical drive with the drive gear 31 in the housing 32 is attached by means of studs 33 to the side walls 22,23 of the housing 20. It is convenient to use a two-way geared motor with a gear ratio of 1:90 and a shaft speed of 1000 rpm.
  • the gear train includes a gear 50 connected to the drive gear 31 of the motor-reducer 30 and a smooth roller 60 for pressing the rack 10 to the gear 50.
  • the roller 60 is placed in the housing 20 from the side of the outlet 25 and mounted on the axis 61 fixed in the side walls 22 ,23 cases 20.
  • the gear can have 64 teeth.
  • the housing 32 of the motor-reducer 30 is separated from the bottom part 26 of the housing 20 by a partition 27 with the formation of a channel 28 for moving the non-working end of the gear rack 10.
  • the parameters of the longitudinal stiffness of the rack 10 are selected from the condition of deviation of the free end of the cantilevered rack at an angle of not more than 20°.
  • a strip core 11 made of spring steel 200 mm long, 10 mm wide, and 0.8 mm thick can be located inside the rail 10.
  • Such rigidity of the rail 10 is sufficient to push the window sash with a force of up to 5 N and retract it with a force of up to 30 N, which ensures opening and closing of window sashes up to 140 cm by 85 cm in the turning and folding planes (without wind load).
  • the pinion 50 is formed by at least two gears 52,53 separated from each other by means of a bushing 51, mounted on a common shaft 54 and made of metal, for example, brand 50XFA.
  • the limiter 14 of the travel of the gear rack 10 is a thickening 15 formed in place of two or three terminal teeth 16.
  • the fixed part 70 of the frame 80 of the window is a mullion 81 (Fig.5,6).
  • the body of the device is attached to it.
  • the toothed rack 10 is attached by a bracket 83 to the sash 82 of the window 80 using a known quick-release spline connection, preferably with a fixing screw with a thread Tg 5x2 8 mm long with a handle 84 with a diameter of 15 mm.
  • FIG. 7 shows an option for placing the device on a typical plastic window.
  • Two devices will provide remote opening / closing of two shutters.
  • Power wires 85 are attached to the fixed part 70 of the window frame 80.
  • the remote control elements 40 include the control unit 41 of the motor-reducer 30 associated with the radio communication module 42 and/or the infrared receiver module 43, a connector for wired control associated with the buttons 44 of the electrical contacts displayed on the front panel 21 of the housing 20. In figure 2, the location of these elements (pos.41-44) is shown conditionally.
  • the power supply module 45 can be made in various versions known from the prior art: in the form of a battery module built into the housing 20 with a replaceable or rechargeable battery; connect to a household alternating current network PO....220V or to an external low-voltage (from 3.0 to 50V) AC or DC power adapter.
  • the device functions as follows.
  • the motor-reducer 30 In the window opening mode, the motor-reducer 30 is supplied with electric power of direct polarity. This drives the gear 50, which pushes the rail 10 out of the housing 20, pushing the part of the window sash 82 rigidly connected to the rail 20 by means of the bracket 83 and fasteners 12 away from the fixed frame of the window 80.
  • the movable part of the window sash rotates or leans back, depending on the configuration. window sash.
  • the opening stop occurs when the electric power is removed from the motor-reducer 30 or when the limiter 14 is activated. and, accordingly, the degree of opening of the sash is adjusted using the control unit 43.
  • the limiter 14 between the gear 50 and the roller 60 which prevents rotation, there is a stable increase in the current consumption of the gearmotor compared to the rack forward mode, which determines the control unit 43 and initiates a stop.
  • the gearmotor 30 In the window closing mode, the gearmotor 30 is supplied with electrical power of reverse polarity. This sets in motion the gear 50, which retracts the rail 10 into the housing 20, pulling the part of the window sash 82 rigidly connected to the rail 10 by means of the bracket 83 and fastening elements 12 to the fixed frame of the window 80.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Технический результат - упрощение конструкции при обеспечении компактности, износостойкости и долговечности. Рабочий орган представляет собой гибкую зубчатую рейку (10) из полимерного материала, один конец рейки имеет элементы (12) крепления к кронштейну, а другой нерабочий конец - ограничитель (14) хода. Удлиненный корпус образован лицевой панелью, боковыми стенками, торцевыми гранями и донной частью, при этом мотор-редуктор (30) электромеханического привода с ведущей шестерней (31) прикреплен к боковым стенкам корпуса; в лицевой панели со стороны одной торцевой грани выполнено выходное отверстие (25) для выдвигаемого конца рейки. Зубчатая передача включает шестерню (50), связанную с ведущей шестерней мотор- редуктора (30) и гладкий ролик (60) для прижима зубчатой рейки (10) к шестерне (50).

Description

УСТРОЙСТВО С ГИБКОЙ ЗУБЧАТОЙ РЕЙКОЙ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ОКНАМИ ОСТЕКЛЕНИЯ
Изобретение относится к машиностроению, а именно к электромеханическим устройствам для дистанционного открывания и закрывания окон остекления и может быть использовано в системах автоматизации в промышленности и быту.
Автоматическое управление окнами актуально, как правило, с целью проветривания для обеспечения комфортного микроклимата в помещении, если окна труднодоступны (например, находятся очень высоко), а также для естественного подпора воздуха для систем противодымной вентиляции, или дымоудаления.
В системах автоматизации окон зданий в основном используются цепные приводы, которые, в силу своих конструктивных особенностей, являются компактными и привлекательными с точки зрения дизайна. Принцип действия цепного привода основан на передаче тягового усилия от электродвигателя через шестерёночный редуктор, позволяющий изменять момент и скорость вращения, на основной несущий элемент — цепь, на которой удерживается открытая створка. При открывании окна цепь выталкивает створку от привода, а при закрывании окна цепь компактно сворачивается. Такие устройства в достаточном ассортименте производятся рядом изготовителей, например, фирмой «D+Н Mechatronic AG».
Также известны реечные приводы, называемые иначе зубчато-реечные приводы, которые используются для открывания кровельных элементов светопрозрачных конструкций - зенитных фонарей, наклонных окон, кровельных люков. Реечный привод представляет устройство вращательно-поступательного типа. Электродвигатель через шестерёночный редуктор передаёт тяговое усилие на основной несущий элемент — продольную рейку, на которой удерживается открытая створка. Основной несущий элемент таких приводов — продольная рейка является более жёстким и устойчивым элементом по сравнению с цепью — она хорошо выдерживает вертикальные нагрузки от собственного веса поднимаемых конструкций. В силу высокой несущей способности рабочего элементы, реечные приводы предназначены для открывания тяжёлых окон панорамного остекления, близких по габаритным размерам к предельно возможным технологически. Патентные публикации касаются в основном оптимизации элементов конструкций этих устройств.
Описан привод, в котором зубчатая рейка содержит металлическую основу, в частности из стали или алюминия, со смонтированной на ней пластиковой зубчатой планкой, в частности из полиамида PA12G (RU2640665 С2, КНОРР-БРЕМЗЕ ГЕЗЕЛЛЬШАФТ МИТ БЕШРЕНКТЕР ХАФТУНГ (АТ), 11.01.2018). За счет применения полиамида PA12G и/или алюминия можно также улучшить колебательную характеристику зубчатых реек, поскольку оба материала легкие и обладают хорошей демпфирующей характеристикой, так что колебания возбуждаются лишь в малой степени или снова быстро затухают. Недостатки состоят в том, что зубчатая рейка имеет жесткую основу и не предполагает использования в передаче усилия под углом относительно направления перемещения рейки.
Известны конструкции приводов, использующие гибкие зубчатые рейки для регулирования остекления (CN104763272 (A), CHEN XUEQIN, 08.07.2015). Устройство имеет корпус, внутри которого размещены приводная шестерня, гибкий зубчатый рейка/ремень, прижатый к шестерне подпружиненным роликом. Гибкая зубчатая рейка размещается в прямоугольной направляющей скольжения, жестко связанной с корпусом. Рейка находится в зацеплении с приводной шестерней зубчатого ремня, которая расположена на основании подъемника, на нижнем конце кронштейна подъемника; и прижимной ролик для уплотнения, выдавливания и проталкивания зубчатого ремня расположен на задней части зубчатого ремня в положении зацепления. Однако гибкость зубчатого ремня при организации перемещения стекол не используется, т.к. его перемещение обеспечивается за счет скольжения по направляющим.
Наиболее близким к патентуемому устройству является открыватель окон с электроприводом цепного типа, описанный в патенте (CN202164921 (U), JINLONG SHAN, 14.03.2012 - прототип). Привод закрепляется на раме, а цепь соединена через кронштейны крепления с оконной створкой. Шестерня расположена между двигателем в корпусе и направляющей пластиной цепи, а двигатель сцепляется с пластиковой шестерней через червяк. Устройство может реализовать дистанционное автоматическое управление и автоматизацию, беспроводной пульт дистанционного управления, что делает его более гибким и удобным в использовании.
К основным недостаткам следует отнести сложный в изготовлении и сборке цепной рабочий орган, использование червячной передачи, имеющей более низкий кпд по сравнению с зубчатой, износ и склонность к заеданию, а также большой габарит корпуса, который определяется длиной заправляемой части цепи и габаритами электродвигателя.
Настоящее изобретение направлено на решение проблемы улучшения эксплуатационных характеристик устройства для дистанционного открывания и закрывания окон остекления, преимущественно поворотных и откидных створок для типовых окон жилых помещений размером до 85 на 140 см.
Устройство для дистанционного управления окнами остекления включает электромеханический привод с зубчатой передачей, размещенный в удлиненном корпусе, прикрепляемом к неподвижному элементу рамы окна, выдвигаемый рабочий орган привода имеет кронштейн для крепления к створке окна, элементы дистанционного управления и электропитания.
Отличие состоит в следующем.
Рабочий орган представляет собой гибкую зубчатую рейку из полимерного материала, один конец рейки имеет элементы крепления к кронштейну, а другой нерабочий конец - ограничитель хода.
Удлиненный корпус образован лицевой панелью, боковыми стенками, торцевыми гранями и донной частью, при этом мотор-редуктор электромеханического привода с ведущей шестерней прикреплен к боковым стенкам корпуса; в лицевой панели со стороны одной торцевой грани выполнено выходное отверстие для выдвигаемого конца рейки, а со стороны другой торцевой грани размещены элементы управления и электропитания.
Зубчатая передача включает шестерню, связанную с ведущей шестерней упомянутого мотор-редуктора и гладкий ролик для прижима зубчатой рейки к шестерне, причем упомянутый ролик размещен в корпусе со стороны упомянутого выходного отверстия, а корпус мотор-редуктора отделен от донной части удлиненного корпуса перегородкой с образованием канала для перемещения нерабочего конца зубчатой рейки.
Устройство может характеризоваться тем, что зубчатая рейка имеет длину 200 мм, ширину 25мм, общую толщину 2 мм при высоте зубцов 1 мм, при этом период и размер зубцов рейки совпадает с параметрами шестерни.
Устройство может характеризоваться и тем, что параметры продольной жесткости зубчатой рейки выбраны из условия отклонения конца консольно закрепленной рейки на угол не более 20° при обеспечении толкающего усилия не менее 5 N.
Устройство может характеризоваться также тем, что гибкая зубчатая рейка и шестерни выполнены из композитного полимерного материала марки TOTAL GF-ЗОБ, а кроме того тем, что гибкая зубчатая рейка выполнена из термополиуретана и имеет ленточный сердечник из пружинной стали. Ограничитель хода зубчатой рейки может быть образован участком, имеющим утолщение на длине двух-трех оконечных зубцов.
Устройство может характеризоваться также и тем, что шестерня образована по меньшей мере двумя отделенными друг от друга посредством втулки зубчатыми колесами, установленными на общем валу и выполненными из металла, а кроме того, тем, что неподвижный элемент рамы окна представляет собой импост, зубчатая рейка соединена с кронштейном при помощи быстроразъемного шлицевого соединения.
Устройство может характеризоваться и тем, что средства дистанционного управления включают блок управления мотор-редуктором, радиомодуль и/или модуль инфракрасного приемника, разъем для проводного управления, связанный с кнопками электроконтактов, выведенными на лицевую панель корпуса.
Технический результат - упрощение конструкции при обеспечении компактности, износостойкости и долговечности за счет выполнения рабочего органа в виде гибкой зубчатой рейки, объединяющей свойства ремня и жесткой рейки. Это позволяет гибкой рейке не согнуться в плоскости рабочего хода и передавать толкающее усилие для открыва окна, что является свойством жесткой рейки. С другой стороны - сгибаться, чтобы плотно огибать зубчатое колесо, вместе с тем оказывая допустимое поперечное давление на ось последнего для применения в зубчато-реечной передаче. Кроме того, гибкая рейка обладает низкой остаточной (пластической) деформацией, позволяя ей восстанавливать первоначальную форму. Эти свойства рейки обусловлены свойствами рекомендуемых композитных материалов, а также ее размерами. В частности, материалом для рейки может служить полимер TOTAL GF-30. Необходимых характеристик можно достичь использованием комбинированной рейки, например, из термополиуретана и пружинной стали.
Существо изобретения поясняется на чертежах, где: фиг. 1 - конструкция привода, вид со стороны боковой стенки; фиг. 2 - вид в сечении по А-А со стороны лицевой панели; фиг. 3,4 - структура гибкой рейки; фиг. 5 - размещение привода на окне; фиг. 6 - конструкция кронштейна для крепления к створке окна; фиг. 7 - вариант размещения приводов; фиг. 8 - блок-схема блока управления.
На фиг. 1-4 показана конструкция патентуемого устройства для дистанционного управления окнами остекления.
Рабочий орган электромеханического привода с зубчатой передачей представляет собой гибкую зубчатую рейку 10 из полимерного материала, один конец рейки имеет элементы 12 крепления к кронштейну, а другой нерабочий конец имеет ограничитель 14 хода. Рейка 10 из полимерного материала может иметь ленточный сердечник 11 из пружинной стали.
Удлиненный корпус 20 образован лицевой панелью 21, боковыми стенками 22, 23, торцевыми гранями 24,25 и донной частью 26. Донная часть 26 прикрепляется к неподвижной части 70 окна известным путем, например, посредством шурупов 71 (показаны условно). Для крепления корпуса к донной части могут использоваться защелки 29.
Мотор-редуктор 30 электромеханического привода с ведущей шестерней 31 в корпусе 32 прикреплен посредством шпилек 33 к боковым стенкам 22,23 корпуса 20. Удобно применить двухходовой мотор-редуктор с передаточным числом 1 :90 и частотой вращения вала ПО об/мин.
В лицевой панели 21 со стороны торцевой грани 24 выполнено выходное отверстие 25 для выдвигаемого конца рейки 10. Со стороны другой торцевой грани 25 размещены элементы 40 дистанционного управления и электропитания.
Зубчатая передача включает шестерню 50, связанную с ведущей шестерней 31 мотор-редуктора 30 и гладкий ролик 60 для прижима зубчатой рейки 10 к шестерне 50. Ролик 60 размещен в корпусе 20 со стороны выходного отверстия 25 и установлен на оси 61, закрепленной в боковых стенках 22,23 корпуса 20. Шестерня может иметь 64 зуба.
Корпус 32 мотор-редуктора 30 отделен от донной части 26 корпуса 20 перегородкой 27 с образованием канала 28 для перемещения нерабочего конца зубчатой рейки 10.
Зубчатая рейка 10 (фиг. 3,4) может иметь, например, размеры L=200 мм, ширину W=25 мм, общую толщину t=2 мм при высоте зубцов z=l мм. Период и размер зубцов 16 рейки 10 соответственно совпадает с параметрами шестерни 50. Параметры продольной жесткости зубчатой рейки 10 выбраны из условия отклонения свободного конца консольно закрепленной рейки на угол не более 20°. Для обеспечения дополнительной жесткости внутри рейки 10 может быть расположен ленточный сердечник 11 из пружинной стали длиной 200 мм, шириной 10 мм, толщиной 0,8 мм. Такой жесткости рейки 10 достаточно для выталкивания оконной створки с усилием до 5 Н и её втягивания с усилием до 30 Н, что обеспечивает открывание и закрывание оконных створок размером до 140 см на 85 см в поворотной и откидной плоскостях (без ветровой нагрузки).
Шестерня 50 образована отделенными друг от друга посредством втулки 51 по меньшей мере двумя зубчатыми колесами 52,53, установленными на общем валу 54 и выполненными из металла, например, марки 50ХФА.
Ограничитель 14 хода зубчатой рейки 10 представляет собой утолщение 15, образованное на месте двух-трех оконечных зубцов 16. Зубчатая рейка 10 и зубчатые колеса 52,53 шестерни 50 могут быть выполнены из композитного полимерного материала марки TOTAL GF-30 (http://filamentamo.ru/id=80) или термополиуретана, обеспечивающих низкую шумность при работе. В случае термополиуретана используется ленточный сердечник из пружинной стали.
Неподвижная часть 70 рамы 80 окна представляет собой импост 81 (фиг.5,6). К нему и прикрепляется корпус устройства.
Зубчатая рейка 10 присоединена кронштейном 83 к створке 82 окна 80 при помощи известного быстроразъемного шлицевого соединения, предпочтительно с фиксирующим винтом с резьбой Тг 5x2 длиной 8 мм с ручкой 84 диаметром 15 мм.
На фиг. 7 показан вариант размещения устройства на типовом пластиковом окне. Два устройства обеспечат дистанционное открытие/закрытие двух створок. Провода 85 электропитания прикрепляются к неподвижной части 70 рамы 80 окна.
Элементы 40 дистанционного управления (фиг.8) включают блок 41 управления мотор-редуктором 30, связанный с модулем 42 радиосвязи и/или модулем 43 инфракрасного приемника, разъем для проводного управления, связанный с кнопками 44 электроконтактов, выведенными на лицевую панель 21 корпуса 20. На фиг.2 местоположение этих элементов (поз.41-44) показано условно.
Модуль 45 электропитания может быть выполнен в различных известных из уровня техники вариантах: в виде встроенного в корпус 20 батарейного модуля с заменяемой или заряжаемой батареей; подключаться к бытовой сети переменного электрического тока ПО....220В или к внешнему низковольтному (от 3.0 до 50В) сетевому адаптеру постоянного или переменного тока.
Устройство функционирует следующим образом.
В режиме открывания окна на мотор-редуктор 30 подается электрическое питание прямой полярности. Это приводит в движение шестерню 50, которая выталкивает рейку 10 из корпуса 20, отодвигая жестко соединенную с рейкой 20 посредством кронштейна 83 и элементов крепления 12 часть оконной створки 82 от неподвижной рамы окна 80. Подвижная часть оконной створки поворачивается или откидывается, в зависимости от конфигурации оконной створки.
Останов открывания происходит при снятии электрического питания с мотор-редуктора 30 или при срабатывании ограничителя 14. Длина выпуска рейки 10, и, соответственно, степень раскрыва створки регулируется с помощью блока 43 управления. В случае фиксации ограничителя 14 между шестерней 50 и роликом 60, препятствующего вращению, происходит стабильное увеличение потребляемого тока мотор-редуктором по сравнению с режимом прямого хода рейки, что определяет блок 43 управления, и инициирует останов.
В режиме закрывания окна на мотор-редуктор 30 подается электрическое питание обратной полярности. Это приводит в движение шестерню 50, которая втягивает рейку 10 в корпус 20, притягивая жестко соединенную с рейкой 10 посредством кронштейна 83 и элементов крепления 12 часть оконной створки 82 к неподвижной раме окна 80.
Останов закрывания происходит при снятии электрического питания с мотор-редуктора 30 или при упоре части оконной створки 82 в неподвижную раму окна 80. Длина втягивания зубчатой рейки, и, соответственно, степень закрывания створки регулируется с помощью блока управления 43. В случае упора происходит стабильное увеличение потребляемого тока мотор-редуктором 30 по сравнению с режимом обратного хода рейки, что определяет блок управления 43, и инициирует останов.
В открытом и закрытом статических состояниях створка удерживается благодаря фиксирующему моменту мотор-редуктора 30.
Таким образом, за счет использования гибкой зубчатой рейки в заявленном устройстве для дистанционного управления окнами остекления достигается технический результат - упрощение конструкции при обеспечении компактности, износостойкости и долговечности.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство для дистанционного управления окнами остекления, включающее электромеханический привод с зубчатой передачей, размещенный в удлиненном корпусе, прикрепляемом к неподвижному элементу рамы окна, выдвигаемый рабочий орган привода имеет кронштейн для крепления к створке окна, элементы дистанционного управления и электропитания, отличающееся тем, что рабочий орган представляет собой гибкую зубчатую рейку из полимерного материала, один конец рейки имеет элементы крепления к кронштейну, а другой нерабочий конец - ограничитель хода; удлиненный корпус образован лицевой панелью, боковыми стенками, торцевыми гранями и донной частью, при этом мотор-редуктор электромеханического привода с ведущей шестерней прикреплен к боковым стенкам корпуса; в лицевой панели со стороны одной торцевой грани выполнено выходное отверстие для выдвигаемого конца рейки, а со стороны другой торцевой грани размещены элементы управления и электропитания; зубчатая передача включает шестерню, связанную с ведущей шестерней упомянутого мотор-редуктора и гладкий ролик для прижима зубчатой рейки к шестерне, причем упомянутый ролик размещен в корпусе со стороны упомянутого выходного отверстия, а корпус мотор-редуктора отделен от донной части удлиненного корпуса перегородкой с образованием канала для перемещения нерабочего конца зубчатой рейки.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что зубчатая рейка имеет длину 200 мм, ширину 25 мм, общую толщину 2 мм при высоте зубцов 1 мм, при этом период и размер зубцов рейки совпадает с параметрами шестерни.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что параметры продольной жесткости зубчатой рейки выбраны из условия отклонения конца консольно закрепленной рейки на угол не более 20° при обеспечении толкающего усилия не менее 5 N.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что гибкая зубчатая рейка и шестерни выполнены из композитного полимерного материала марки TOTAL GF-30.
9
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что гибкая зубчатая рейка выполнена из термополиуретана и имеет ленточный сердечник из пружинной стали.
6. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что ограничитель хода зубчатой рейки образован участком, имеющим утолщение на длине двух-трех оконечных зубцов.
7. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что шестерня образована по меньшей мере двумя отделенными друг от друга посредством втулки зубчатыми колесами, установленными на общем валу и выполненными из металла.
8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что неподвижный элемент рамы окна представляет собой импост.
9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что зубчатая рейка соединена с кронштейном при помощи быстроразъемного шлицевого соединения.
10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средства дистанционного управления включают блок управления мотор-редуктором, радиомодуль и/или модуль инфракрасного приемника, разъем для проводного управления, связанный с кнопками электроконтактов, выведенными на лицевую панель корпуса.
PCT/RU2021/050287 2020-10-13 2021-09-04 Устройство с гибкой зубчатой рейкой для дистанционного управления окнами остекления WO2022081043A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202190000818.7U CN220353686U (zh) 2020-10-13 2021-09-04 一种玻璃窗遥控用柔性齿条装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133625A RU2746015C1 (ru) 2020-10-13 2020-10-13 Устройство с гибкой зубчатой рейкой для дистанционного управления окнами остекления
RU2020133625 2020-10-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022081043A1 true WO2022081043A1 (ru) 2022-04-21

Family

ID=75353359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/050287 WO2022081043A1 (ru) 2020-10-13 2021-09-04 Устройство с гибкой зубчатой рейкой для дистанционного управления окнами остекления

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN220353686U (ru)
RU (1) RU2746015C1 (ru)
WO (1) WO2022081043A1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5339568A (en) * 1992-08-04 1994-08-23 Hanmar Motor Corporation Awning window assembly and operator therefor
DE19628289A1 (de) * 1995-07-13 1997-02-27 Rudolf Liberda Tor, insbesondere Schiebetor
CN102305009A (zh) * 2011-08-26 2012-01-04 南京工程学院 一种塞拉门齿带双轴导杆槽型凸轮组合空间机构
ES2660588T3 (es) * 2008-07-24 2018-03-23 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Dispositivo de accionamiento para puertas de refrigerador
RU181118U1 (ru) * 2017-11-28 2018-07-04 Павел Игоревич Иеронов Автоматическое устройство для открывания окон
RU2666489C2 (ru) * 2014-04-02 2018-09-07 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Система управления закрывающей панелью транспортного средства

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5339568A (en) * 1992-08-04 1994-08-23 Hanmar Motor Corporation Awning window assembly and operator therefor
DE19628289A1 (de) * 1995-07-13 1997-02-27 Rudolf Liberda Tor, insbesondere Schiebetor
ES2660588T3 (es) * 2008-07-24 2018-03-23 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Dispositivo de accionamiento para puertas de refrigerador
CN102305009A (zh) * 2011-08-26 2012-01-04 南京工程学院 一种塞拉门齿带双轴导杆槽型凸轮组合空间机构
RU2666489C2 (ru) * 2014-04-02 2018-09-07 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Система управления закрывающей панелью транспортного средства
RU181118U1 (ru) * 2017-11-28 2018-07-04 Павел Игоревич Иеронов Автоматическое устройство для открывания окон

Also Published As

Publication number Publication date
RU2746015C1 (ru) 2021-04-05
CN220353686U (zh) 2024-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5036899A (en) Panel garage door opening and closing
US11428045B2 (en) Blind control having a narrow profile drive with gears between the blind roll and window
HU218374B (hu) Szerkezet tokkeretből és szárnykeretből álló nyílászáró szerkezet, főleg bukó-nyíló ablak zárására és nyitására
CN114010050A (zh) 电动窗帘的伸缩导轨
CN110005293A (zh) 一种可手动操作的电动开窗机
KR20090113750A (ko) 문틈 차단장치
EP2935747B1 (en) Linear actuator, particularly for sliding doors and sliding closure elements in general
CN111197444A (zh) 一种自动离合器及手动电动一体提拉门窗
WO2022081043A1 (ru) Устройство с гибкой зубчатой рейкой для дистанционного управления окнами остекления
RU201556U1 (ru) Устройство с гибкой зубчатой рейкой для дистанционного управления окнами остекления
WO2005033455A1 (en) Slim window actuator
EA044499B1 (ru) Устройство с гибкой зубчатой рейкой для дистанционного управления окнами остекления
CN201056943Y (zh) 轨道运行电动窗户
JP3709280B2 (ja) 建物用シャッタ
CA2996362C (en) Blind control having a narrow profile drive with gears between the blind roll and window
US20190119981A1 (en) Blind control having a narrow profile drive
KR200417915Y1 (ko) 창호 반자동 개폐장치
RU112932U1 (ru) Конструкция окна или двери
JP2004143753A (ja) ブラインド内蔵複層ガラス
CN117722117B (zh) 一种防洪卷帘门
CN110529026B (zh) 一种多段式智能卷帘门
CN210810446U (zh) 窗帘拉伸装置的齿条式可调节式安装结构
CN220174895U (zh) 一种电动窗帘驱动装置
CN201062463Y (zh) 内置式推拉门窗驱控器和采用该驱控器的推拉门窗
CN217999441U (zh) 一种具有强安全性的电动卷帘门

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21880658

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202190000818.7

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21880658

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1