Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ МАГИСТРАЛИ ЛЕСТНИЧНОГО ПОДЪЕМНИКА (ВАРИАНТЫ)

Группа изобретений относится к средствам крепления на лестничных маршах различных зданий и сооружений узлов и механизмов подъемно-транспортного оборудования, преимущественно лестничных подъемников маломобильных групп населения, например, инвалидов.

В настоящее время доступ маломобильных групп населения, например, инвалидов, на территорию многоэтажных зданий и сооружений обеспечивают с помощью лестничных подъемников, перемещающихся по лестничным маршам.

Движение подъемников осуществляют обычно от электропривода с помощью кареток различной конструкции, перемещаемых, как правило, посредством силовых элементов при участии поддерживающих роликов по направляющей магистрали, имеющей прямолинейные и радиальные участки пути и выполненной в виде трубчатых направляющих, расположенных в пространстве параллельно друг другу (RU 2116238 С1, опубл. 27.07.1998, RU 2317936 С2, опубл. 20.11.2006, RU 2462408 С1, опубл. 27.09.2012).

Монтаж магистрали осуществляют с помощью элементов крепления различной конфигурации, а место их установки выбирают в зависимости от конкретики конструкции подъемника, с учетом обеспечения необходимой жесткости всей магистрали в целом, включая прямолинейные и радиальные участки.

В процессе монтажа направляющей магистрали можно использовать устройства крепления, подобные элементам крепления, применяемым в промышленно-гражданском строительстве при монтаже элементов лестничных пролетов, - перил, стоек ограждения и пр.

Известен, например, узел крепления регулируемого пристенного поручня, содержащего стержень, соединенный торцовой частью с ложементом крепления поручня, а противоположной торцовой частью сочлененный с настенной стойкой крепления через сквозное отверстие в стойке (https://perilashop.ru/shop/komplektuvushhie/derzhateli-pristennogo-poruchnya/kreplenie-pristennogo-poruchnya-o508-mm-reguliruemyij-ugol-naklona).

Известна также стойка ограждения лестницы (RU 134200 U1, опубл. 10.11.2013), характеризующаяся тем, что представляет собой вертикальную опору из профильной трубы с узлом крепления к полу или ступеням в виде двух Г-образных держателей и узлом крепления поручня, представляющего собой два Г-образных или один П-образный держатель.

Вместе с тем, элементы крепления известных аналогов нельзя применить в конструкции заявленного устройства как стандартные изделия крепления строительных конструкций, так как они рассчитаны под СНИПы, действующие в строительной отрасли.

Необходимо изменить, доработать их конструкцию, чтобы обеспечить условия их применения в области подъемно-транспортного машиностроения, где силовой расчет узлов и механизмов лестничных подъемников и элементов их крепежа ведется по законам теоретической механики промышленного машиностроения, а не механики строительных конструкций.

Однако проведенный заявителем патентно-информационный поиск не выявил устройств того же назначения и принципа действия, что и заявленная группа изобретений, имеющих максимальное количество одинаковых с ними существенных признаков, в связи с чем, ни один из известных аналогов, по мнению заявителя, не является ближайшим, т.е. прототипом.

Заявленная группа изобретений направлена на решение задачи по расширению арсенала средств крепления направляющей магистрали лестничного подъемника, повышающих надежность его эксплуатации.

Поставленная задача решается за счет того, что заявленное устройство крепления направляющей магистрали лестничного подъемника, выполненной в виде сочленения круглых труб, расположенных в пространстве параллельно друг другу и удерживаемых жестким соединением со стойками лестничного марша посредством элементов крепления и узлов крепления магистрали к стойкам

- представляет собой элементы крепления магистрали к стойкам, выполненные в виде вертикальных кронштейнов, преимущественно из уголка гнутого профиля, жестко закрепленных на стойках через пазы в стенке кронштейна и отверстия в стенке стойки с помощью резьбового, например, болтового соединения и закладных элементов, например, из полосы металла, снабженных отверстиями на периферии, выполненными соосно отверстиям стойки, в которых жестко закреплены резьбовые элементы, например, приваренные гайки, при этом кронштейны смонтированы на стойке с возможностью их регулировки в вертикальной плоскости,

- узлы крепления магистрали к стойкам расположены параллельными парами на периферии вертикальных кронштейнов, жестко закреплены на них торцовой частью через пазы в противоположной стенке кронштейна с помощью резьбового соединения с возможностью регулировки узлов крепления при монтаже в горизонтальной плоскости, а противоположной торцовой частью жестко соединены с направляющей магистралью, преимущественно импульсной сваркой в кольцевом магнитном поле,

- причем каждый узел крепления магистрали к стойкам выполнен в виде шпильки с навинченной на нее фасонной гайкой, шпилька с одной стороны снабжена резьбой под жесткое крепление к стенке вертикального кронштейна, а с другой - имеет необходимый для правильного протекания процесса импульсной сварки профильный торец, при этом фасонная гайка выполнена в форме совмещенных шестигранной призмы и усеченного конуса со сквозным отверстием по оси, большая ступень которого проходит через конус и равна диаметру шпильки, а в меньшей ступени отверстия на высоту шестигранника выполнена резьба, идентичная резьбе шпильки.

Возможен другой вариант выполнения заявленного изобретения. Во втором варианте выполнения поставленная задача решается за счет того, что устройство крепления направляющей магистрали лестничного подъемника, выполненной в виде сочленения круглых труб, расположенных в пространстве параллельно друг другу и удерживаемых жестким соединением со стойками лестничного марша посредством элементов крепления и узлов крепления магистрали к стойкам

- представляет собой элементы крепления магистрали к стойкам, выполненные в виде двух наклонных кронштейнов одинаковой конфигурации, преимущественно из листового металла, снабженных каждый тремя пазами, расположенными на осевой линии, - двумя периферийными, для установки узлов крепления магистрали и одним центральным для крепления к стойке наклонных кронштейнов через пазы в стенках последней с помощью резьбового, например, болтового, соединения и закладного элемента, выполненного, например, в виде швеллера из гнутого профиля, снабженного отверстиями на периферии, выполненными соосно пазам стойки, в которых жестко закреплены резьбовые элементы, например, приваренные гайки, при этом наклонные кронштейны смонтированы на стойке с возможностью их регулировки в двух плоскостях, вертикальной и наклонной, пересекающихся под определенным углом.

Технический результат предложенного конструктивного решения, как по первому, так и по второму варианту выполнения обеспечит повышение прочности соединения направляющей магистрали с элементами ее крепления, монтируемыми на стойках лестничных пролетов.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявленной группы изобретений в сравнении с ее аналогами свидетельствует, что из известного уровня техники на дату подачи заявки не известно и не следует явным образом для «среднего специалиста» в данной области техники устройство того же назначения и принципа действия что и заявленное изобретение, в котором бы применялась вся совокупность приведенных в независимых пунктах формулы и раскрытых в описании существенных признаков.

При этом предложенная совокупность существенных признаков не является очевидной и обеспечивает возникновение у заявленного изобретения новых свойств, позволяющих реализовать поставленную задачу, что означает ее соответствие критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

В целом конструкция заявленной полезной модели технологична в изготовлении, поэтому ее производство не представляет технических трудностей, что свидетельствует о соответствии изобретения также и критерию «промышленная применимость».

Заявленная группа изобретений проиллюстрирована фигурами, где изображено:

- на фиг.1 - общий вид лестничного подъемника (схематично);

- на фиг.2 - стойка в сборе с вертикальным кронштейном и узлами крепления направляющей магистрали (по первому варианту крепления);

- на фиг.3 - стойка в сборе с наклонными кронштейнами и узлами крепления направляющей магистрали (по второму варианту крепления);

- на фиг.4 - узел крепления направляющей магистрали;

- на фиг.5 - результат соединения узла крепления с направляющей магистралью импульсной сваркой в магнитном поле.

Общие принципы конструирования лестничных подъемников для инвалидов примерно одинаковы.

Конструкция подъемного устройства 1 лестничного подъемника (фиг.1), содержит, как правило, корпус, в котором расположены приводящие в движение подъемник механизмы, и платформу, на которой располагается пользователь. Подъемное устройство 1 перемещается над лестничными маршами 2, с помощью элементов сочленения (сцепления) с направляющей магистралью, образующей траекторию перемещения лестничного подъемника.

Направляющая магистраль состоит из: элементов, непосредственно задающих необходимое перемещение подъемника в пространстве; элементов, удерживающих их в пространстве с помощью крепления к лестничному маршу; элементов для передачи усилий движения.

В качестве элементов, задающих необходимое перемещение подъемника в пространстве, широко используют металлические трубы 4, из которых изготавливают прямолинейные и радиальные участки будущей магистрали. Между собой их соединяют при помощи муфт - отрезков трубы наружным диаметром равным внутреннему диаметру труб магистрали, вставляемых в торцы смежных труб магистрали и фиксируемых там механически.

На всем протяжении будущей траектории движения подъемника через одну-две ступени лестничного марша устанавливают вертикальные стойки 3 из круглого, прямоугольного, или сортового металлопроката, снабженные снизу приваренной или механически прикрепленной к стойке пятки, за которую их притягивают к поверхности ступеней, как правило, с помощью анкерного крепежа.

Различия подобных направляющих магистралей заключаются в разнообразии конструкций стоек 3 и в способе их соединения с трубами 4. Между стойками 3 располагается один или несколько элементов, представляющих собой узел крепления 5 направляющей магистрали, который с одной стороны неразъемно соединен с трубой 4, а с другой стороны, - механически прикреплен к стойке 3. Обычно, соединение элемента узла крепления 5 с трубой 4 производят с использованием ручной или роботизированной сварки.

Использование такой технологии сварки имеет ряд недостатков. Из-за того, что процесс сварки может длиться несколько секунд, а длина шва достигать нескольких десятков миллиметров на каждый элемент крепления, в трубе магистрали накапливаются термические напряжения, неизбежно приводящие к ее недопустимому искривлению, исправление которого требует затрат дополнительных производственных мощностей. Сам сварочный шов выглядит не эстетично и, что более важно, зачастую требует дополнительной механической обработки, так как может помешать передвижению подъемника.

Устройство крепления направляющей магистрали лестничного подъемника, выполненное по первому варианту заявленного изобретения, представляет собой следующую конструкцию.

На стойке 3 (фиг.2), изготовленной из отрезка прямоугольной трубы с приваренной к одному ее краю пятки 3.1 из листового металла, закреплен вертикальный кронштейн 3.3, выполненный, преимущественно, из уголка гнутого профиля, с помощью которого выдерживают необходимое расстояние между трубами 4. Кронштейн 3.3 закреплен на стойке 3 через пазы в его стенке и отверстия в стенке стойки с помощью резьбового, например, болтового крепежа 3.4 и закладного элемента 3.5, выполненного, например, из полосы металла, имеющего отверстия на периферии, выполненными соосно отверстиям стойки, в которых жестко закреплены резьбовые элементы, например, приваренные к ней гайки.

Наличие в элементах устройства крепления направляющей магистрали пазов, расположенных в трех взаимно перпендикулярных направлениях, позволит уменьшить влияние погрешности предварительных измерений лестничного марша и неточностей выполнения производственных и монтажных операций на правильное позиционирование труб 4.

В качестве узла крепления 5 (фиг.4) к направляющей магистрали выступает приваренная к круглой трубе 4 специальная шпилька 5.1 с навинченной на нее фасонной гайкой 5.2. Шпилька 5.1 проходит сквозь паз в кронштейне 3.3 и через шайбу 5.3 фиксируется самоконтрящейся гайкой 5.4. Узлы крепления 5 к стойкам 3 (фиг.2) расположены параллельными парами на периферии вертикальных кронштейнов 3.3, жестко закреплены на них торцовой частью через отверстия в противоположной стенке кронштейнов 3.3 с помощью резьбового соединения. Противоположной торцовой частью узлы крепления 5 жестко соединены с направляющей магистралью и при установке их в процессе монтажа могут регулироваться с помощью периферийных пазов кронштейна 3.3 в горизонтальной плоскости.

Основное отличие монтажа узла крепления 5 от известных аналогов заключается в том, что шпилька 5.1 приваривается к трубе 4 в кольцевом магнитном поле с помощью аппарата импульсной сварки, например, фирмы «SOYER». При прочих равных условиях сам процесс сварки происходит за доли секунды, причем проваривается все сечение шпильки 5.1, а сварочный шов как таковой отсутствует.

Малые термические напряжения вследствие мгновенной сварки на небольшой площади и отсутствия шва уже практически не искривляют трубу и избавляют от необходимости дополнительной обработки мест сварки.

Шпилька 5.1 выполнена из стального стержня диаметром 12-14 мм, длиной 85-120 мм и имеет с одной стороны резьбу, а с другой - необходимый для правильного протекания процесса импульсной сварки профильный торец.

Фасонная гайка 5.2 выполнена в форме совмещенных шестигранной призмы и усеченного конуса со сквозным отверстием по оси, большая ступень которого проходит через конус и равна диаметру шпильки, а в меньшей ступени отверстия на высоту шестигранника выполнена резьба, идентичная резьбе шпильки. Коническая часть гайки 5.2 необходима для увеличения общей жесткости узла крепления, так как жесткости шпильки на изгиб было бы недостаточно для надежного удержания магистрали с подъемником.

На участках лестничного марша, где по каким-либо причинам стойки 3 располагаются на таких расстояниях друг от друга, что прочности соединения шпильки 5.1 с трубой 4 будет недостаточно, используют второй вариант крепления направляющей магистрали, предусматривающий использование двух элементов крепления 5 для каждой из труб 4 на одну стойку 3.

В этом случае вместо одного вертикального кронштейна 3.3 (фиг.2) монтируют два наклонных кронштейна 3.6 одинаковой конфигурации (фиг.3), изготовленных, преимущественно, из листового металла толщиной 6-8 мм. Кронштейны 3.6. выполнены с тремя пазами, расположенными на осевой линии: двумя периферийными для установки узлов крепления 5 и одним центральным для закрепления на стойке 3 наклонных кронштейнов 3.6 через пазы в ее стенке с помощью резьбового, например, болтового соединения 3.4 и закладного элемента 3.7, выполненного, например, в виде швеллера из гнутого профиля, снабженного отверстиями на периферии, выполненными соосно пазам стойки 3, в которых расположены резьбовые элементы, например, приваренные к нему гайки. В этом случае необходимое расстояние между трубами 4 выдерживают закладным элементом 3.7 более жестким чем 3.5.

При этом наклонные кронштейны 3.6 посредством центральных пазов выполнены с возможностью регулировки их при монтаже в двух плоскостях, вертикальной и наклонной, пересекающихся под определенным углом.

На фиг.5 запечатлено место соединения шпильки 5.1 и трубы 4 магистрали импульсной сваркой и результат действия изгибающих усилий при испытании, где видна площадь пятна контакта и качество сварного шва.

Использование заявленного устройства крепления позволит обеспечить необходимую жесткость при монтаже всей конструкции в целом, а применение импульсной сварки при монтаже отдельных элементов крепления значительно снизит производственные затраты, придаст всему изделию эстетичный вид.