Автоматическая дверь
Автоматическая дверь предназначена для общественного транспорта. Створка двери средней частью шарнирно закреплена на рычагах поворотной оси, установленной на основании у края дверного проема. На другом краю створки установлен ползун в направляющем желобе, закрепленном параллельно дверному проему. Ползун соединен со штоком пневмоцилиндра (кареткой бесштокового цилиндра), корпус которого подпружинен относительно основания (первый вариант). На корпусе цилиндра закреплен фиксатор створки. После полного закрытия створки поступающий в цилиндр воздух перемещает его корпус вместе с фиксатором, преодолевая упругость пружины, происходит фиксация. В другом варианте корпус цилиндра жестко закреплен на основании, а фиксатор створки соединен со штоком второго пневмоцилиндра и подпружинен относительно основания, при этом, рабочие полости цилиндров соединены друг с другом. После полного закрытия створки воздух перемещает шток второго цилиндра вместе с фиксатором, преодолевая упругость пружины, происходит фиксация. Оба варианта обеспечивают автоматическое открывание двери из любого промежуточного положения при условии защемления пассажира в дверях по сигналу от выключателя (см. рисунки). Предельное усилие защемления настраивается подбором жесткости соответствующей пружины.
Полезная модель относится к области устройств автоматических дверей с механическим приводом, применяемых в средствах общественного транспорта.
Известно устройство автоматических поворотно-раздвижных дверей, оснащенных пневмоприводом фирмы Камоцци, содержащее пневмоцилиндр и датчик устройства противозащемления.
Наиболее близким к полезной модели является устройство для автоматического открывания двери транспортного средства с поворотной стойкой (SU 1258320 A3, первый вариант). Устройство содержит приводной пневмоцилиндр, шарнирно соединенный посредством рычага с поворотной стойкой. На стойке закреплены два рычага, на концах которых шарнирно установлена створка двери. На створке шарнирно установлен ролик, сопряженный с направляющим желобом корпуса транспортного средства. На приводном пневмоцилиндре установлен датчик ограничения усилия с электрическим выключателем.
К недостаткам прототипа относится то, что ведущим звеном рычажного механизма створки является поворотная ось - именно к ней приложено усилие пневмоцилиндра. Поэтому при полностью открытой двери, когда створка почти перпендикулярна к направляющему желобу, усилие сопротивления в сопряжении ролик-направляющая весьма велико. Этим объясняется применение пневмоцилиндра относительно большого диаметра, развивающего значительное усилие, требуемое для преодоления сопротивления. Другим недостатком прототипа является отсутствие функции противозащемления. Функция противозащемления пассажиров, являющаяся обязательной (Правила ЕЭК ООН 
36), предписывает немедленное открывание двери при встрече створки с препятствием, как только усилие зажима достигнет установленного значения при любом положении сворки в пределах всего диапазона ее перемещения. При одном и том же установленном значении усилия защемления, но при различных положениях створки во всем диапазоне ее перемещения, в силу переменного передаточного отношения механизма привода створки усилие на приводном пневмоцилиндре различно. Поэтому, датчик, установленный в звене приводного пневмоцилиндра, срабатывает не по усилию защемления на створке, а по усилию на приводном пневмоцилиндре, следовательно, условие функции противозащемления не выполняется.
Сущность полезной модели состоит в следующем. На основании (корпусе транспортного средства) установлена поворотная стойка, на которой жестко закреплены два рычага. На концах рычагов шарнирно установлена дверная створка. На створке шарнирно установлен ползун (ролик), который в свою очередь сопряжен с желобом (направляющей), закрепленной на основании, образуя с ней поступательную кинематическую пару. Привод осуществляется от цилиндра, корпус которого закреплен на основании, а шток (каретка бесштокового пневмоцилиндра) соединен не с поворотной стойкой, как в прототипе, а с ползуном (роликом) дверной створки. Поскольку направление движения штока (каретки) пневмоцилиндра совпадает с направляющим желобом, усилие защемления на створке и усилие на штоке с учетом небольшой силы трения в направляющем желобе практически равны друг другу во всем диапазоне движения створки. Это дает возможность измерять усилие защемления по усилию на штоке или давлению воздуха в цилиндре. При этом, в отличие от прототипа, необходимое для перемещения створки усилие приводного пневмоцилиндра невелико, поэтому его рабочий диаметр значительно меньше. Кроме того, в сочетании с фиксатором, срабатывающим после полного закрывания створки, обеспечивается надежная фиксация створки при закрытом положении двери, что исключает случайное открывание двери силовым воздействием на створку во время движения транспортного средства.
На фиг.1, 2, 3 приведены схемы первого варианта устройства в трех положениях: в промежуточном положении створки, при действии силы сопротивления и при полностью закрытой створке двери. На фиг.4, 5, 6 - второй вариант устройства.
В первом варианте (фиг.1) на основании 1 шарнирно закреплена поворотная стойка 2 с двумя рычагами 3, шарнирно соединенными со своркой двери 4 посредством кронштейнов 5. На створке шарнирно установлен ползун 6. С тем же ползуном соединен шток 7 цилиндра 8, который, в свою очередь, установлен в направляющей 9 основания. Корпус цилиндра связан с основанием пружиной растяжения 10. С корпусом цилиндра жестко связаны фиксатор 11 и нажимной элемент 12, сопрягаемый с путевым выключателем 13, закрепленном на основании. Со штоком 8 жестко связан нажимной элемент 14, сопрягаемый с путевым выключателем 15, закрепленном на основании. На створке двери жестко закреплен упор 16.
Первый вариант устройства работает следующим образом. При поступлении сжатого воздуха в полость В цилиндра (Фиг.2) шток 7 движется влево, увлекая за собой ползун 6 и связанную с ним створку 4, которая при этом совершает плоскопараллельное движение за счет связи с поворотной осью 2, поворачивающейся вокруг точки закрепления по часовой стрелке. При этом пружина 10 за счет своей жесткости удерживает корпус цилиндра 8 в крайнем левом положении, как показано на фиг.1, при этом выключатель 13 находится в положении «нажато» посредством элемента 12. При встрече с препятствием при защемлении в дверях на створку действует сила сопротивления F (Фиг.2), которая останавливает движение штока 7. При этом под действием возрастающего давления воздуха в полости В цилиндра его корпус начинает двигаться вправо, преодолевая силу упругости пружины 10. Срабатывает выключатель 13, по его сигналу поток сжатого воздуха переключается в полость А цилиндра и шток двигается вправо, дверь открывается. При отсутствии препятствий в процессе закрывания двери шток 7 движется влево до тех пор, пока створка 4 не достигнет плоскости дверного проема основания 1 (Фиг.3), движение штока 7 прекращается. В это же время элемент 14 нажимает выключатель 15 и блокирует функцию открывания двери. Как в случае с защемлением, корпус цилиндра начинает двигаться вправо, а т.к. функция открывания двери заблокирована, движение продолжается до тех пор, пока фиксатор 11 не упрется в упор 16 и удерживает створку двери в закрытом положении. Для открывания двери по внешнему сигналу сжатый воздух подается в полость А цилиндра. Под действием давления воздуха и пружины 10 сначала корпус цилиндра отходит влево, выводя фиксатор 11 из зацепления с упором 16, дверь освобождается и под действием штока 7 открывается.
Во втором варианте (фиг.4) на основании 1 шарнирно закреплена поворотная стойка 2 с двумя рычагами 3, шарнирно соединенными со своркой двери 4 посредством кронштейнов 5. На створке шарнирно установлен ползун 6. С тем же ползуном соединен шток 7 цилиндра 8, закрепленного на основании. На основании также закреплен пневмоцилиндр 17, шток 18 которого соединен с фиксатором 11 и подпружинен относительно основания пружиной 19. Бесштоковая полость цилиндра 17 пневматически соединена со штоковой полостью цилиндра 8. На основании также закреплен выключатель 20, сопрягаемый с фиксатором 11.
Второй вариант устройства работает следующим образом. При поступлении сжатого воздуха в полость В цилиндра 8 (Фиг.4) шток 7 движется влево, увлекая за собой ползун 6 и связанную с ним створку 4, которая при этом совершает плоскопараллельное движение за счет связи с поворотной осью 2, поворачивающейся вокруг точки закрепления по часовой стрелке. При встрече с препятствием при защемлении в дверях на створку действует сила сопротивления F (Фиг.5), створка и ползун прекращают движение, однако, воздух продолжает поступать по каналу В также и в цилиндр 17. При этом шток 18 перемещается вправо, сжимая пружину 19. Срабатывает выключатель 20, по его сигналу поток сжатого воздуха переключается в полость А цилиндра 8 и шток 7 движется вправо, дверь открывается. При отсутствии препятствий в процессе закрывания двери шток 7 движется влево до тех пор, пока створка 4 не достигнет плоскости дверного проема на основании 1 (Фиг.6). Как в случае с защемлением, шток 18 начинает движение вправо, фиксатор 11 упирается в упор 16, удерживая створку двери в закрытом положении. Для открывания двери по внешнему сигналу сжатый воздух подается в полость А цилиндра 8. Под действием давления воздуха сначала шток 18 цилиндра 17 движется влево, выводя фиксатор 11 из зацепления с упором 16, дверь освобождается и под действием штока 7 цилиндра 8 открывается.
1. Автоматическая дверь, содержащая шарнирно-рычажный механизм, состоящий из поворотной стойки, закрепленной на основании, дверной створки, шарнирно соединенной с поворотной стойкой, и ползуна, шарнирно соединенного с дверной створкой и сопряженного с основанием с возможностью линейного перемещения, а также установленный на основании приводной пневмоцилиндр, соединенный с шарнирно-рычажным механизмом, отличающаяся тем, что приводной пневмоцилиндр соединен с ползуном.
2. Автоматическая дверь по п.1, отличающаяся тем, что на основании установлен фиксатор створки.
3. Автоматическая дверь по п.2, отличающаяся тем, что корпус приводного пневмоцилиндра установлен на основании с возможностью линейного перемещения и подпружинен в направлении перемещения, корпус пневмоцилиндра соединен с фиксатором створки, на основании установлены первый и второй выключатели, на корпусе пневмоцилиндра установлен приводной элемент первого выключателя, а на штоке пневмоцилиндра (каретке бесштокового пневмоцилиндра) установлен приводной элемент второго выключателя.
4. Автоматическая дверь по п.2, отличающаяся тем, что фиксатор створки соединен с установленным на основании вторым пневмоцилиндром, на основании установлен выключатель, а на фиксаторе установлен приводной элемент выключателя.
