专利名称：具有道闸杆重力抵消系统的杆式道闸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种配有马达的杆式道闸设备，其无需调整平衡系统 就能使道闸杆安装成向右侧或左侧打开。
背景技术：
已知在杆式道闸设备情况下，需要至少部分地抵消道闸杆重力所 产生的力矩。此力矩在道闸杆从竖直位置到水平位置(以及从水平位 置到竖直位置)的运动过程中变化很大。
为了执行这种抵消操作，已经提出了各种机构。例如，已提出连 接在设备框架和自道闸杆旋转轴突伸的合适的臂之间的螺旋平衡轮。 在道闸杆朝水平位置旋转的过程中，弹簧伸长，以抵消道闸杆的重力 力矩。当必需向右侧打开而不是向左侧打开时，要么弹簧的紧固点必
须对称地移动，要么整个设备必须绕其竖直轴线移动180°，因此输出 轴总是完成相同的旋转。第一种解决方案要求手动干预，但由于高的 弹簧张力等因素，这并不总是能容易完成。第二种解决方案会使得 当在同一通道两侧使用两个对置的耦联道闸时，首先在视觉上，右侧 道闸相对于左侧道闸(沿相反方向转动)在外观上不对称。进一步地， 道闸杆的手动释放机构可使得它本身朝界定入口的固定壁转动，其后 果是在动力驱动出现故障或动力停断的情况下，操作难于或不可能进 行。
为了尝试并获得较好平衡同时占据较少空间，也提出使用设置在 道闸杆旋转轴线上的扭转弹簧。但是，在这种解决方案情况下，由于 必需移除弹簧并使弹簧在轴(也需要被移动)上反转，因此弹簧作用 的方向变化更加复杂化。因此，在扭转弹簧的情况下，优选将整个道 闸转动180°，结果出现上文提及的不对称问题。
发明内容
本发明的总的目的是克服上述缺陷，提供一种带有平衡系统的道 闸设备，该平衡系统能无差别地抵消向右侧打开或向左侧打开的道闸 杆。
鉴于上述目的，根据本发明，已制成一种配有马达的杆式道闸设
备，包括支撑道闸杆的轴；用于使轴旋转的马达单元；以及用于抵 消道闸杆重力在轴上所产生的力矩的抵消单元，其中，抵消单元包括 同轴巻绕在轴上的扭转弹簧，扭转弹簧具有第一端部和第二端部，当 轴自中性位置开始沿第一方向转动时，第一端部由于轴的旋转而被推 压以旋紧扭转弹簧，而当轴自中性位置开始沿相反的第二方向转动时， 第二端部由于轴的旋转而被推压以旋紧扭转弹簧，从而能够在自所述
中性位置开始的两个旋转方向上至少部分地抵消由所述道闸杆的重力 所产生的力矩。
为了更清楚地解释本发明相对于现有技术的创新性原理及其优 点，下文将借助于附图描述应用了这种原理的可行示例性实施方式。 附图中
图1示出根据本发明的道闸设备的局部示意性立体图2示出图l设备的示意性平面图3示出图l设备的后部部分的局部示意性立体图4示出图l设备的释放元件的局部示意性立体图；以及
图5示出配备有壁紧固件的图l道闸设备的后部立体图。
具体实施例方式
参见附图，图1示出(以虛线示出已移除的封盖)总体上以10 标示的杆式道闸设备。
设备10包括本体11,本体11容置连接到旋转轴14的马达单元
612和平衡单元13,用于安装道闸杆16的板15紧固到旋转轴14上。
如可从图2中更清楚观察到的(其中已部分移除一些封盖件)，旋 转轴14 (由一对轴承17和18支撑)支撑齿轮19，齿轮马达21的小 齿轮20啮合到齿轮19上。有利地，如稍后将会清楚的，齿轮19借助 于由操作杆23 (如果必要，该操作杆可由未示出的需用钥匙打开的盖 来保护)驱动的释放系统22以可释放的方式接合到该轴上。
轴14穿过平衡单元13的扭转弹簧24，并且在后部突出从而一体 地支撑一臂25，臂25支撑一推力销26，推力销26与轴14平行并在 径向上与其相隔一定间距。
扭转弹簧具有第一端部27和第二端部28，当轴自中性位置(对 应于位于竖直位置的道闸杆)开始沿第一方向转动时，第一端部27 被推压以旋紧扭转弹簧，而当轴自中性位置开始沿相反的第二方向转 动时，第二端部28被推压以旋紧扭转弹簧。
特别地，如同样可从图2中清楚观察到的，在该竖直道闸杆位置， 扭转弹簧24的这两个端部27和28沿径向延伸以沿扭转弹簧张力方向 对称地搁置在销26的两侧上。有利地，扭转弹簧将被预加载，以有利 于以期望的力将杆稳固地保持于竖直位置。 还设置有扭转弹簧端部的单向止挡装置，以阻止扭转弹簧各端部 沿与自中性位置开始旋紧扭转弹簧的销的推动方向的相反方向的运 动。这些单向止挡装置有利地由形成于扭转弹簧的覆盖外壳内的槽隙 29、 30的底部或端部部分形成，扭转弹簧的端部穿过该槽隙。
道闸杆为了完成其关闭运动，必须转动90。(在图示情况下沿逆 时针方向)，有利地在两个机械止挡件之间转动90°。两个机械止挡件 之一是可移动的，这是因为当欲使道闸杆反向旋转时，杆必须从同一 竖直位置开始沿相反的方向转动，然后杆将会遇到另一固定的止挡件。
如图3更清楚示出的，在运动过程中，后部操作杆25从竖直位置 (实线所示)转动90。至水平位置(虚线所示)。可以想到设置机械止 挡装置以将轴旋转运动限制于道闸杆的竖直位置和水平位置之间。这 种机械止挡装置还是能调整的，以相对于道闸杆竖直位置选择性地沿顺时针方向或沿逆时针方向到达水平位置。这两个位置之间的运动有
利地分别由竖直位置止挡件31和水平位置止挡件32限定。竖直止挡 件制成可反转使用的板31的形状，因此它能被安装成阻止进一步的逆 时针运动(如图2示出的)或者是顺时针运动(通过翻转该板至操作 杆的右侧来实现，如图2中虛线所示)，并因而实现上述的可移动的止 挡件。在顺时针运动的情况下，操作杆的水平位置将翻转到左侧，且 水平止挡件将是止挡件33 (其与止挡件32镜像对称)。
当设备照图示中的方式安装时，在操作杆从竖直位置运动到水平 位置时(在图1的逆时针运动的情况下)，销26移动扭转弹簧的端部 27，同时端部28由止挡座30保持阻挡。当需要道闸沿相反方向操作 时，简单转换竖直止挡件31，使得当适当地操作齿轮马达时，道闸杆 沿顺时针方向从竖直位置移到水平位置，同时销26移动扭转弹簧的端 部28，且端部27由止挡座29保持阻挡。在这两种情况下，扭转弹簧 (根据道闸杆的重量适当地确定尺寸)以完全对称方式产生所需的平衡 效果。
在道闸杆相对于旋转轴线偏心的情况下(如图所示)，也可以反转 该板15和道闸杆在该板上的位置，以获得在向右侧打开和向左侧打开 两种情况下完全对称的运动。
图4更详细地示出道闸杆释放系统，其在道闸杆必需手动操作时 进行操作，同时保持扭转弹簧的平衡效果。如前文提及的，释放的目 的是使道闸杆不再受不能反转的齿轮马达的约束。
为此目的，释放系统包括用于齿轮19和轴14之间接合的可释放 的接合装置。有利地，该接合装置包括细长元件35，细长元件35在 轴14上的沟槽或铣槽36处横向穿过轴14，以能够克服推力弹簧37 的作用沿轴的轴向滑动。推力弹簧37将细长元件35推入位于与齿轮 19一体的套筒39的径向座38内，其中套筒39在轴14上能自由转动。
通过操作操作杆23， 一操作销40(如图2中的虛线所示)能在轴 14内沿轴向滑动以推动细长元件35，使细长元件35与套筒39脱离。
有利地，套筒39具有若干个以一定角度(例如，每隔30。)间隔的径向座，因此道闸杆能在多个中间位置被重新阻挡。
至此，应该已经清楚本发明的目的是如何实现的，本发明提供了 一种无需对平衡设备施加干预就允许在两个方向上均使道闸杆平衡的 设备。道闸杆的平衡是通过旋转在道闸杆运动过程中巻紧扭转弹簧的
扭转弹簧末端而完成的为了在相反应用中平衡道闸杆，将道闸杆简 单地旋转180° (如果需要可以通过支撑设备完成)，反转可移动的止 挡件，以此方式输出轴通过沿相反方向转动而将移动另一扭转弹簧末 端(同时第一扭转弹簧末端将保持静止)，从而容许道闸杆平衡。
所述设备的另一优点是当在入口处存在两个对置道闸时，具有位 于同一侧的释放装置。
应该注意到，与普通道闸不同，道闸杆平衡是有利地通过与扭转 弹簧的扭转成正比的力矩实现的。这样，能根据道闸杆的重量适当地 选择扭转弹簧，使得扭转弹簧产生的力矩与道闸杆重力产生的相反力
矩非常相似，并且在整个道闸杆运动过程中，马达能以最小负载运行， 因此几乎以最大空转速度运转。
这些道闸杆的尺寸可有利地形成为使得在它们最大长度时相对于 旋转中心具有相同的静力矩，并且当道闸杆需要缩短(在一定限度内) 时，为了确保最佳的道闸操作，简单添加合适的配重以抵消减少的静 力矩。这样，将不必针对不同道闸杆长度设置不同的弹簧。
根据本发明的设备也具有无需现有技术的传统基座就能够直接固 定到壁部上的新颖特性，这是由于抵消系统的创新性结构使得设备 沿竖直方向具有紧凑形状和有限深度、能够在正面进行释放操作、并 且无需转动致动器本体就能实现道闸杆打开/关闭方向的反转。图5完 整示出带有支撑装置41的图l的设备，支撑装置41有利地能固定到 本体11的基部，并且在后部具有用于安装至壁部的固定装置42 (例 如具有螺旋形地锚的孔)。
从本质上讲，上述对应用了本发明创新性原理的实施方式的描述 是对此创新性原理进行的示例性描述，因此不应当理解为对本文所要 求的权利要求范围的限制。例如，道闸杆相对于旋转轴线的位置及其安装系统可根据包括美观要求在内的具体要求而改变。如果需要，与
两个极限道闸杆旋转位置的机械止挡件干涉的臂可与推力销26的支 撑臂分开。道闸杆释放装置也可省略或与上述有利描述的情形不同。
权利要求
1.一种配有马达的杆式道闸设备，包括支撑道闸杆的轴(14)；用于使所述轴转动的马达单元(12)；以及用于抵消所述道闸杆的重力在所述轴上产生的力矩的抵消单元(13)；其特征在于，所述抵消单元(13)包括同轴地卷绕在所述轴上的扭转弹簧(24)，所述扭转弹簧(24)具有第一端部(27)和第二端部(28)，当所述轴(14)自中性位置开始沿第一方向转动时，所述第一端部(27)由于所述轴的旋转而被推压以旋紧所述扭转弹簧，而当所述轴(14)自所述中性位置开始沿相反的第二方向转动时，所述第二端部(28)由于所述轴的旋转而被推压以旋紧所述扭转弹簧，从而能够在自所述中性位置开始的两个旋转方向上至少部分地抵消由所述道闸杆的重力所产生的力矩。
2. 如权利要求l所述的设备，其中，所述轴(14)借助于所述扭转弹簧的两个端部(27、 28)的交替推力来支撑推力销(26)，所述推力销(26)与所述轴(14)平行并且沿径向与其相隔一定间距以位于所述扭转弹簧的两个端部之间，所述扭转弹簧的两个端部沿径向突出以从两个相反方向推压在所述销(26 )上；还设置有单向止挡装置(29、30)以阻止所述扭转弹簧的各个相应端部(27、 28)在所述销(26)推动另一端部的运动过程中沿与旋紧所述扭转弹簧的方向相反的方向运动。
3. 如权利要求1所述的设备，其中，选择所述扭转弹簧(24)，使其产生的力矩与所述道闸杆的重力产生的反向力矩大致相同并成正比。
4. 如权利要求2所述的设备，其中，所述单向止挡装置由形成于所述扭转弹簧的覆盖外壳内的两个槽隙的端部部分组成，所述扭转弹簧的端部(27、 28)穿过所述两个槽隙的端部部分。
5. 如权利要求l所述的设备，其中，设置有机械止挡装置(31、32、 33)，以将所述轴的旋转运动限制于道闸杆竖直的位置和道闸杆水平的位置之间。
6. 如权利要求5所述的设备，其中，所述机械止挡装置能够调整，以相对于道闸杆竖直的位置选择性地沿顺时针方向或沿逆时针方向移动至道闸杆水平的位置。
7. 如权利要求6所述的设备，其中，所述机械止挡装置包括第一竖直位置止挡件(31)和至少一个第二水平位置止挡件(32 ),自所述轴(14)沿径向突出的一臂(25)与所述至少一个第二水平位置止挡件(32)干涉。
8. 如权利要求7所述的设备，其中，所述竖直位置止挡件(31)制成可反转使用的板的形状，其能被安装成阻止自所述轴(14)突出的所述臂(25)选择性地沿逆时针或顺时针方向的进一步运动。
9. 如权利要求7所述的设备，其中，所述轴(14)借助于所述扭转弹簧的两个端部(27、 28)的交替推力来支撑推力销(26)，所述推力销(26)与所述轴(14)平行并且沿径向与其相隔一定间距以位于所述扭转弹簧的两个端部之间，所述扭转弹簧的两个端部沿径向突出以从两个相反方向推压在所述销(26 )上，还设置有单向止挡装置(29、30)以阻止所述扭转弹簧的各个相应端部(27、 28)在所述销(26)推动另一端部的运动过程中沿与旋紧所述扭转弹簧的方向相反的方向运动，并且其中，所述臂(25)也用作将推力销(26)支撑在所述轴(14)上的支撑装置。
10. 如权利要求1所述的设备，其中，所述马达单元借助于释放系统(22、 23)以能脱离的方式在运动学意义上连接到所述轴(14)。
11. 如权利要求IO所述的设备，其中，所述释放系统包括以下部件齿轮(19)，其在所述轴(14)上能自由地转动，且所述马达单元(12)的齿轮马达(21)的小齿轮(20)连接到所述齿轮(19);可释放的接合装置(35、 39)，其位于所述轴和所述齿轮之间；以及杆(23)，其用于在啮合位置和脱离位置之间手动地操作所述可释放装置。
12. 如权利要求11所述的设备，其中，所述杆(23)定位于将道 闸杆支撑于所述轴(14)上的板(15)上。
13. 如权利要求11所述的设备，其中，所述可释放的接合装置包 括细长元件(35)，所述细长元件(35)在细长沟槽(36)处横向穿过 所述轴(14)，以在接合位置和脱离位置之间在所述轴上沿轴向滑动， 在所述接合位置时，所述细长元件(35)位于与所述齿轮(19) 一体 的套筒(39)中的径向座(38)内，在所述脱离位置时，所述细长元 件(35)与所述径向座(38)脱离，所述杆在运动学意义上连接到所 述细长元件(35)，以使所述细长元件(35)克服弹簧(37)的作用从 所述接合位置运动到所述脱离位置。
14. 如权利要求13所述的设备，其中，所述杆(23)借助于操作 销(40 )在运动学意义上连接到所述细长元件(35 )，所述操作销(40 ) 在所述轴(14)内沿轴向滑动。
15. 如权利要求13所述的设备，其中，所述套筒(39)包括多个 以一定角度间隔的径向座(38)。
16. 如权利要求1所述的设备，其包括用于紧固至壁部的支撑装 置(41、 42)。
全文摘要
一种配有马达的杆式道闸设备，包括支撑道闸杆的轴(14)；用于使轴旋转的马达单元(12)；以及用于抵消道闸杆重力在轴上所产生的力矩的单元(13)。抵消单元(13)包括同轴卷绕在轴上的扭转弹簧(24)，其具有第一端部(27)和第二端部(28)，当轴(14)自中性位置开始沿第一方向转动时，第一端部(27)由于轴的旋转而被推压以旋紧扭转弹簧，而当轴(14)自中性位置开始沿相反的第二方向转动时，第二端部(28)由于轴的旋转而被推压以旋紧扭转弹簧。这样，该系统能在自中性位置开始的两个旋转方向上至少部分地抵消道闸杆的重力所产生的力矩。
文档编号E01F13/06GK101663440SQ200880013128
公开日2010年3月3日 申请日期2008年3月5日 优先权日2007年3月9日
发明者M·L·马佐基 申请人:杰尼乌斯股份公司