专利名称：门安全系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及门安全系统，特别适用于一种限制门扇可开程度的安全系统。
背景技术：
申请人对已知技术的回顾适合于所述目的的安全系统是众所周知的，其中的几种已经公开，例如公开号为WO 00/73609 A1(RDS发明有限公司)的PCT专利申请，以及针对其权项检索时搜索出的几个引用文献。
文献WO 00/73609 A1是发明人迄今为止所知的最相关的技术，它阐述了利用移动手臂来物理地阻止门扇打开的基本原理。以这种原理为本发明的基本构思，文献WO 00/73609 A1则成为本发明的基点。
该文献描述和说明了一种门安全系统的几种不同的具体实施方式
。实际上每种具体方式都很复杂。
在这些具体方式中，其中之一是一种手臂，该手臂连在一个底盘上，使用时安装在邻近门扇的一个边上。这种手臂包括一个一端弯曲以形成一个小钩的钢板。通过释放一根具有潜能的弹簧，该弹簧的螺线管能使手臂释放到其自由位，手臂能从非操作位置移动到门阻止位置。除螺线管外，这儿还提供一种马达，当弹簧补充能量时，该马达驱动手臂从阻止位置到其非操作位置。
这并不意味着能让该手臂保持在一个特别有利的阻止位置。在使用中手臂转动接近180度，甚至先影响到门扇而不是任何需要的阻止。这种以前的具体方式有一个过度复杂的门阻止系统，该系统不能获得准确的门阻止。
另外，WO 00/73609 A1的具体方式有一个冲压驱动(水压等)活塞，用于在枢轴上转动一个阻止手臂。在该申请中，对这个系统的控制并没有详细阐述。因此，获取这种控制的方式就留给了本领域的技术人员，这些技术人员实施该方式也特别困难。
发明内容
发明的目的本发明的目的是提供一种限制门扇可开程度的改进系统。
本发明目的之一是提供一种最少组件的系统，它能在低成本下快速生产。
本发明的另一个目的是提供一种能精确调节的阻止手臂。
本发明的又一目的是提供一种能阻止暴力进入的系统。
本发明的进一步目的是提供一种系统，该系统无论门打开的方向如何都能安放在门边沿的邻近处，也可以根据所用的安全系统从一边移动到另一边。
在公开的WO 00/73609 A1文献中，可以使用各种阻碍和/或识别系统。可听和/或可视报警、可视图象监测方式、染色剂喷洒和压力传感附加系统都在其范围内，通常文献仅给出一种好的、全面的且可以实施的方法概述，但没给出任何具体可选择的设计。因此，本发明的另一个目的是提出一种特别有利的威慑和/或识别系统。
本发明概述本发明最明显的特点是提供一种限制门扇打开程度的安全系统。该系统可以从它不阻止门扇开和关的非操作位置到可阻止门扇开度不超过预定限度的操作位置之间来回地选择性操作；该系统的具体特征包括一个适宜安装、应用在门扇开关边沿附近的底盘；一个安装在底盘上的电子调节器；一个与所述调节器相连的手臂，调节器可在没有任何空转的机械设备的情况下驱动手臂移动。
这种复合的特点可有利于简化门锁定系统。它极大地减少了手臂移动所需组件的数目，因此，这种改进能较有效地降低成本。
该结构的另一个优点是手臂的位置可以精确地控制，手臂与调节器的结合使得调节器能驱动手臂移动。
根据本发明的显著特点，其辅助功能是提供一种调节器驱动手臂转动的系统。
设置这一系统，使调节器驱动手臂转动是特别有利的，因为它能很容易地调节手臂到精确的角度。
根据本发明的独有方面，其另一个辅助特点是调节器是一个马达，手臂直接安装在马达输出轴上，这种安装方式使得马达的输出轴转动时手臂随之转动。
本发明的核心是决定用一个马达直接去驱动手臂，这种连接不用中间齿轮，而是直接将手臂安装在马达输出轴上。此方案来自于这样的一个重要发现，假如在必要时，手臂能够物理地阻止门扇，该手臂本身不是一个很重要的部件。与WO 00/73609 A1所述方法比，它的结构并不需要多复杂，因为它仅仅作为开门途中实际需要的一种障碍。
直接将手臂安装在马达输出轴上也有利于手臂位置的调节。
在本发明的又一特点中，底盘的安装方式可选择以下安装方式中的一种，底盘可首选安放在门扇周围牢靠的墙、防水壁或别的门周围的支撑结构上，而不是首选安放在门框中间或类似结构上。
底盘首选安放在牢靠的墙而不是首选安放在门框中间进一步改善了该系统的阻止能力。
在本发明的另一特点中，调节器是一个马达，马达在直流电作用下操作，以产生一种非步进式(none-step-by-step)的转动。
在WO 00/73609 A1中，设计的马达是在交流电作用下操作的步进马达。众所周知，这种马达能快速转动，但它却需要相对复杂的控制机能。本发明根本不同于以前文献所述的技术，因为本发明人意识到，阻止门扇边沿所需要的只是一段很短的距离，仅仅是手臂的移动(因而是一个相对缓慢的弧形摆动)。本发明中马达的选择进一步简化了驱动手臂所需的元件。举例来说，现在的结构可以用低力矩12伏马达，获得精确的阻碍和从非操作位到阻碍位足够快速地移动。另外可实现在WO 00/73609 A1中首选实施的摆动中受到限制的弧形摆动，不需要(图3)所述具体实施中180度的最佳角度。
在本发明选择的又一方面中，下面的特点是显而易见的当手臂从非操作位置到门扇阻止位置移动时，手臂的转动不超过大约120度。
手臂从非操作位置到门扇阻止位置移动的枢轴弧度可以低至30度，较好的范围在30-100度。
手臂从非操作位置到门扇阻止位置移动的弧度最好的范围在90-100度。
至于所列每个构思(已经个别地单独公开)的最新进展，本发明可选择性附加，但本发明更喜欢新的整体构思。一种实施本发明理想的安全系统是将这些特点一体化，即将这些特点真正有效、全面的创造性联合。
门扇的任何开启(或超过给定压力的尝试性的开启)可自动引发某种液体系统的倾泻，该液体是可以识别的，比如通过紫外线，其特点是一旦某人喷洒上该液体就可以被识别，毫无疑问，这种倾泻特殊液体的安全系统就能建立。
在另外的辅助特点中，确保使用时底盘安全安装在周围基本承重结构的方式包含方头螺栓或类似物件，该螺栓要足够长，以确保必要时，在通过门扇周围的门框后，螺栓可拧进门扇周围承重结构中形成一个整体单元。
结合到本发明的系统中，上述特征是特别有利的，因为它进一步加强了该系统的锁紧能力，因此降低了暴力进入的可能性。
本发明的进一步辅助方面在于，调节器是一个马达，手臂在门扇阻止位置上的来回移动仅受马达输出轴的影响，实际上并没有配置别的手臂驱动方式。
特别的结构还表现在对带最少组件的这种系统的进一步改进，以便使系统在操作过程中和装配上大大简化。
在另一个辅助特点中，调节器驱动手臂沿操作线在其阻止位置之间来回移动，手臂的作用线平行于门面，同时与门扇保持一定距离。
这一特点是特别有利的，因为它使手臂在其阻止位置之间来回移动的所需的距离最小。
在又一个辅助特点中，手臂和调节器联合操作以便使手臂在其非操作位置时不会横穿门扇邻近边沿的轴。
最后一个特点是特别有利的，因为它能让该系统安装在门扇附近而不需考虑门扇打开的方向。
附图的简要说明
图1是本发明一种使用时安装在门扇顶部开关边沿附近的具体实施方式
的安全系统示意图。
图2是本发明进一步具体实施中，安全系统的一种横截面示意图。
图3是本发明又一具体实施中的一种横截面示意图。
具体实施例方式
附图的详细描述图表示意性地表明门扇11可开边缘与传统的门框12按传统的方法铰链在一起(方式并没有说明)，门框12固定在周围的砖墙13上。砖墙13形成主要的负载支撑结构，让门的开度受到阻断。
底盘14通过某种熟知的方头螺栓15直接安装在砖墙13上。这些螺栓15安装在门框12顶条之上的底盘14上。尽管没有明显的理由，在螺栓15足够长的情况下，底盘14的安装也不要使门框的顶部夹在底盘与砖墙之间，使螺栓15在进入砖墙并固定之前穿过门框的顶部，但这种优选的直接安装在砖墙上方法的优点在以后将会更加明显。
底盘14包括一个从图中方头螺栓15处可看到的后背板和一个可移动的盒罩。图中盒罩16在平面和正面图中是长方形，也可选择其它传统的形状，确保能把方头螺栓从底盘14的后背板上来回拧动。这种方式很容易从熟知的方法中选择。
盒罩16内部、图中不可见的是一个常规的12伏低压力矩无齿轮电动马达。它的输出杆17从盒罩16下面和门框12的顶条前面通过一个合适的小孔伸进盒罩内。固定在输出杆17末端的是一个很轻的T型手臂18，手臂末端如图所示是一个合适角度的钩。马达的操作可通过以前文献所述的任何入侵-敏感(intruder-sensitive)方式，马达带动输出杆17转动，然后手臂18就会转到图中虚线所示位置。
在图中虚线位置，手臂18末端的钩能自然地阻止门扇11沿箭头A方向的开度，仅能让很小的物件进入。因此，未授权者将不能进入。重新设置18到非操作位置可以采用任何熟知可选择的方法，如图所示，手臂从非操作位到其操作位仅仅转动了接近90度。
盒罩16前面的一个近程探测器21可以与可视相机或别的监测室外来人的设备相连。但在具体实施过程中，较好的系统通讯端口不仅与图象监督系统连接，而且与医疗报警回路、治安报警回路或其它适合的线路相连，该系统和其连接在一起的其它线路完全由数码控制。
如图所示，该近程探测器21可作为盒罩的一部分。它可以(尽管在具体实施例中未加说明)安放在门或建筑物的外面，当发现门附近有人时，自动开关能让手臂在固定位到阻止位之间移动。在这种结构中，门安全系统不需要任何手动操作，入口最好在自动控制下操作。在这种特别的结构中，手臂至其非操作位的返回也可设计成手动控制而不是自动控制。
一种叫做染剂喷洒(dye dump)的操作也可用于该系统中。这已在WO 00/73609A1中提到但并未详细说明。与此相反(术语“dye dump”能覆盖那些非法的物品)，本发明特别提供一种紫外识别液体的使用，比如现在众所周知的一类名为SMART WATER的液体(SMART WATER有限公司注册商标)，该液体可放置在盒罩16内适当的容器中，并在开门时或开门后能自动向任何非法入侵者喷洒，特别是对于那些企图用超过手臂18使用过程中的阻止压力的力来开门的人喷洒。
这种液体通过一种电子控制调节阀来喷洒，该阀在预先设置的条件下(或在预先设置的门是否已经被打开了的压力传感条件下)可自动激活，这种液体由储藏容器提供，每一种都有不同标签(tag)以便从特定容器中提供的液体可与该容器一一对应识别。
这种液体的特点之一是正常条件下是看不到的，但在紫外线照射下立即闪现。通过关着的门闯入或企图闯入的任何人随后都将被识别，即使在他入侵的时候没有注意到，因为该液体影响的消除需要很长一段时间。一旦被识别，这种涂在入侵者身上特殊液体的独有“指纹”将立即返回容器，并定位在安装的特殊安全系统上，因此该系统无疑将会锁定一个最近的企图入侵者的记录。
直接把底盘14安装在坚硬的砖墙13上，能使手臂18的钩的长度最小，因为整个底盘/马达/手臂单元不适当的弯曲最小。相反，将底盘安装在门框上，钩在重力的作用下将不得不充许一些不必要的弯曲，因此钩不得不有一定长度的安全边以适应这种情况。较好的情况是，在以上基础上既灵巧又很少故障。
图2是本发明的另一个具体实施方式
，门安全系统参见图中22。这种门安全系统包括一个底盘23，底盘23通过4个合适的螺栓固定在墙26上，其中图中可看到螺栓24和25。螺栓25穿过门框27拧紧到墙26上，确保墙真正作为基本负载支撑结构。
底盘23实际上是一个盒子，其大小和尺寸必须能容纳转子28。转子28带动螺杆29上下运动，当螺杆运动时手臂30随之运动。支点31位于手臂30长度的1/4处，以便使转子28和螺杆29很小的线性移动就能驱动手臂30在其自由末端32产生较大位移。这种特殊设置是非常有利的，因为它不仅节省了所需的线性致动器的位移，而且降低了整个过程能耗。当线性致动器是由DC直流电驱动时，该设计就显得尤其重要，这也是本发明特别有用的构思之一。
在这个具体实施中，手臂与线性致动器滑动连接，在设计中，该螺杆包括一种阻挡方式(图中未说明)以便阻止在重力作用下手臂远离支点。在这个具体例中，手臂横截面的设计也非常重要，发明者认为I形截面特别适合于该系统的特殊负载条件。
图2是这种门安全系统在门开位时的说明图，它允许门扇11自由开关。在该结构中，转子28驱动螺杆29向上运动，使手臂沿顺时针方向绕着支点31转动，最终移动到手臂的阻止位置。
在其阻止位置，负载将通过支点31传送到底盘上，然后经螺栓连接方式(图中可看到其中两个螺栓，螺栓24和25)传送到墙或别的负载支撑结构上。
这种门安全系统不包括门自身的组件在内，因此很容易和先前的系统区分开来。
本发明在手臂30的自由末端32还设计了缓冲方式33，以防止(尽管不可能)该系统长时间使用时对门面的损坏。
图3是另一种门安全系统，参见图中34。如在以前的具体实施中所述，它包括一个带线性驱动方式36的底盘35。用线性驱动方式带动手臂37，线性驱动方式是沿与门扇38的面F平行的线性方向从底盘伸长和缩回。由图3可见，手臂37在其阻止位是完全伸出底盘的。在这种结构中，手臂37仅让门扇38打开一部分，以便能从里面向外面进行可听的沟通，也允许小包裹进入，同时阻止了门外任何人的进入。当门关闭时(图中未说明)，手臂的作用线平行于门面，同时与门保持一定距离。
本发明也能设计成可在门扇外面张贴布告，且可改变显示，举例来说，可包括如下信息●一种警告内容(“你正在被CCTV录影”)●与权威机构相关、通常容易辨认的图案或标志，比如一个警犬图形或一个警察图案●一种特别内容(“这门具有报警器，可自动连接到最近警察局”)本发明也可设计成，在门扇上或任何拜访者容易看到的位置贴上自我粘贴、自我发光或其它类型的布告。这些自我粘贴或同类产品可由当地警察局提供(特别适合老年人)，可以与本发明结合使用或在其权限内单独使用。
权利要求
1.一种限制门扇打开程度的安全系统，该系统可以从它不阻止门扇开和关的非操作位置到可阻止门扇开度不超过预定限度的操作位置之间来回地选择性操作；该系统的具体特征包括一个适宜安装、应用在门扇开关边沿附近的底盘；一个安装在底盘上的电子调节器；一个与所述调节器相连的手臂，调节器可在没有任何空转的机械设备的情况下驱动手臂移动。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于利用调节器驱动手臂转动。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于调节器是一个马达，手臂直接安装在马达输出轴上，这种安装方式使得马达的输出轴转动时手臂随之转动。
4.根据以上任何一项权利要求所述的系统，其特征在于底盘的安装方式是以下安装方式的一种，底盘可首选安放在门扇周围牢靠的墙、防水壁或别的门周围的支撑结构上，而非安放在门框中间或类似结构上。
5.根据以上任何一项权利要求所述的系统，其特征在于调节器是一个马达，当马达使用时，马达在直流电作用下产生一种非步进式的转动。
6.根据以上任何一项权利要求所述的系统，其特征在于当手臂从非操作位置到门扇阻止位置移动时，手臂的转动不超过120度。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于手臂从非操作位置到门扇阻止位置移动的枢轴弧度范围在30-100度。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于手臂从非操作位置到门扇阻止位置移动的弧度范围在90-100度。
9.根据以上任何一项权利要求所述的系统，其特征在于调节器是一个12伏无齿轮马达。
10.根据以上任何一项权利要求所述的系统，其特征在于门扇的任何开门-或超过给定压力的试图开门的动作-可自动引发某种液体系统的倾泻，该液体是可以识别的，比如通过紫外线，其特点是一旦某人喷洒上该液体就会被识别，毫无疑问，这种倾泻特殊液体的安全系统就能建立。
11.根据以上任何一项权利要求所述的系统，其特征在于使用时确保底盘安全安装在周围负载结构的方式包含方头螺栓或类似物件，该螺栓要足够长，如果需要通过门扇周围的门框，可以确保螺栓拧进门扇周围基本承重结构形成一个整体单元。
12.根据以上任何一项权利要求所述的系统，其特征在于调节器是一个马达，手臂在门扇阻止位置上的来回移动仅受马达输出轴的影响，实际上并没有配置别的手臂驱动方式。
13.根据权利要求1所述的安全系统，其特征在于调节器驱动手臂沿操作线在其阻止位置之间来回移动，手臂的作用线平行于门面，同时与门扇保持一定距离。
14.根据权利要求1所述的安全系统，其特征在于手臂和调节器联合操作以便使手臂在其非操作位置时不会横穿门扇邻近边沿的轴。
15.根据这里文字和图形描述所组建的任何系统实际上都属于本发明这种系统。
16.一种门，其中安装了上述任何一项权利要求所述安全系统。
全文摘要
一种限制门扇(11)打开程度的安全系统。该系统可以从它不阻止门扇(11)开和关的非操作位置到可阻止门扇(11)开度不超过预定限度的操作位置之间来回地选择性操作；该系统的具体特点包括一个适宜安装、应用在门扇(11)开关边沿附近的底盘(14)；一个安装在底盘上的电子调节器(17，28，36)；一个与所述调节器(17，28，36)相连的手臂(18，29，37)，这种调节器可在没有任何空转的机械装置的情况下驱动手臂(18，29，37)移动。
文档编号E05B39/00GK1543529SQ02816042
公开日2004年11月3日 申请日期2002年8月7日 优先权日2001年8月17日
发明者罗伯特·大卫·辛普森, 罗伯特 大卫 辛普森 申请人:Rds创意有限公司