Устройство для открывания окон и дверей

Изобретение относится к приводному механизму для створок, а именно к устройству для автоматического открывания и закрывания оконных и дверных блоков, в частности к конструкции устройства с возможностью дистанционного управления. Техническим результатом является компактность и небольшие габариты конструкции, возможность экономии места при установке и снижение трудоемкости монтажа, возможность легкого откидывания устройства для его ремонта, расширение каналов управления устройством. Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве корпус шарнирно соединен с исполнительным механизмом, выполненным в виде рычага, который оснащен электромотором. Электромотор соединен с элементом перемещения, при этом последний оснащен кареткой, установленной с возможностью продольного перемещения и вращения посредством подвижного соединения относительно кронштейна. В корпусе установлены источник электрического тока, выполненный в виде многоразового или одноразового источника питания или разъема питания, и  плата. На последней закреплен микроконтроллер, соединенный с преобразователем питания и контроллером электромотора. Кроме того, микроконтроллер связан с контроллером заряда, ИК приемником, кнопкой управления, RGB светодиодом. Микроконтроллер имеет возможность управления по радиоканалу. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к приводному механизму для створок, а именно к устройству для автоматического открывания и закрывания оконных и дверных блоков, в частности, к конструкции устройства с возможностью дистанционного управления.

Известно открывающее и закрывающее установочное устройство, которое содержит скрытый шарнир, первую соединительную часть, вторую соединительную часть и шатунный узел, причем первая соединительная часть снабжена первой направляющей канавкой, вторая соединительная часть снабжена второй направляющей канавкой, шатунный узел содержит первый шатун и второй шатун, один конец первого шатуна шарнирно соединен с первой соединительной частью, другой конец первого шатуна снабжен первой направляющей частью, согласованной со второй направляющей канавкой, один конец второго шатуна шарнирно соединен со второй соединительной частью, а другой конец второго шатуна снабжен второй направляющей частью, согласованной с первой направляющей канавкой (Патент № CN210370296U. Опубл. 2020-04-21).

Однако, известное устройство является механическим и не предназначено для автоматического открывания створок окна с возможностью дистанционного управления.

Известно автоматическое устройство для открывания и закрывания окон, содержащее подающую шестерню, которая соответственно установлена с обеих сторон верхней оконной рамы, зубчатый ремень, который крепится к подающей шестерне и циркулирует по круговой орбите через подающую шестерню, один конец соединен с зубчатым ремнем, а другой конец представляет собой связующую часть, соединенную с верхней частью окна и транспортируемую вместе с окном, и вращательную часть зубчатого ремня, подавая вращательную силу на передаточную шестерню для вращения зубчатого ремня в одном направлении или в другом направлении и окна, соединенного с зубчатым ремнем (Патент № KR102076822. Опубл. 2020-02-12).

Однако известное устройство, несмотря на то, что содержит механическую передачу, управляемую контроллером, перемещает оконные створки друг относительно друга, и не предназначено для автоматического распахивания створок окна.

Известно полностью автоматическое смарт-окно, содержащее оконную раму, оконную створку, блокиратор, запорный стержень, запорный болт, причем одна противоположная сторона оконной рамы и оконной створки соединены через шарнир; автоматическое запорное устройство расположено на одной стороне, снабженной запорным стержне; устройством автоматического открывания и закрывания замка соединены со штоком замка и приводят в движение шток замка; устройство автоматического открывания и закрывания установлено в оконной раме, а устройство автоматического открывания и закрывания соединено с оконной створкой через коромысло и приводит в движение оконную створку для открывания и закрывания. Кроме того, оно имеет два двигателя, соединенные с механизмами сцепления (Патент № CN210563812U. Опубл. 2020-05-19).

Однако, в известном автоматическом смарт-окне механизмы перемещения установлены в оконной раме, что снижает её прочность и долговечность, увеличивает габариты оконной рамы и створки.

Известно автоматическое устройство открывания или закрывания окна, которое содержит: приводной двигатель, предоставленный на любом из по меньшей мере одной пары оконных блоков; ведущий ролик, выполненный с возможностью вращения на той же самой осевой линии с вертикальным валом, который вращается за счет мощности, передаваемой от приводного двигателя, и входящий в контакт с одной поверхностью прилегающего подъемного скользящего оконного блока на его внешней периферии для того, чтобы скользяще открывать и закрывать оконный блок, при этом ведущий ролик соединен таким образом, чтобы скользяще передвигаться вдоль осевого направления вертикального вала с помощью средства скольжения таким образом, чтобы ведущий ролик поднимался в виде единого целого с подъемным скользящим оконным блоком, который поднимается на заданную высоту с направляющей во время операции открывания или закрывания (Патент № RU2664212. Опубл. 15.08.2018).

Однако известное автоматическое устройство предназначено для открывания и закрывания оконных блоков с возможностью плавного скольжения одного по отношению к другому в правом и левом направлении, а не для автоматического распахивания оконных блоков одного по отношению к другому. Кроме того, имеет сложную механику.

Известен механизм для закрывания окон и дверей, в котором роликовый подвижный элемент приводится в движение вдоль осевой линии основной направляющей скольжения, заставляя ролик, прикрепленный к роликовому подвижному элементу, воздействовать с усилием на одну или другую сторону паза в рабочем элементе. Рабочий элемент на одном своем конце прикреплен к основной направляющей скольжения с возможностью поворота с тем, чтобы привести в движение вторую направляющую скольжения с помощью ползуна, установленного с возможностью поворота на наружном конце рабочего элемента. Осевая линия основной направляющей скольжения и осевая линия паза в рабочем элементе пересекаются под постоянным острым углом. В том случае, когда роликовый подвижный элемент оснащен пружиной, которая создает постоянное натяжение в направлении в сторону от точки поворота рабочего элемента, эта пружина заставляет закрывающее устройство закрываться автоматически (Патент № RU2180937. Опубл. 27.03.2002).

Однако известное устройство имеет сложную конструкцию и не имеет возможности дистанционного управления.

Известно автоматическое устройство для открывания окон, содержащее электродвигатель с редуктором, механизм открывания-закрывания, связанный одним концом с выходным валом редуктора, блок питания и электронный блок, включающий цифровой датчик температуры, процессор, кроме того, в него введены в электронный блок связанные с процессором датчик углекислого газа, модуль Wi-Fi, транзисторные ключи, компоненты для питания, органы управления и индикации, при этом устройство выполнено с возможностью изменяемого режима работы от информации об измеренной температуре или содержании углекислого газа от соответствующих датчиков, от информации с расписанием точного времени открытия и закрытия, при этом устройство выполнено с возможностью настройки от автономного пульта (Патент № RU181118. Опубл. 04.07.2018).

Однако известное устройство имеет достаточно громоздкую конструкцию, включающую объемный корпус, кронштейн, выступающий над оконным блоком, достаточно трудоемкий монтаж. Кроме того, в известном устройстве отсутствует возможность работы от micro USB, управления через ИК-пульт, работы в системе «умный дом» с любыми событиями и датчиками.

Задачей является расширение арсенала технических средств, предназначенных для автоматического открывания окон и дверей.

Техническим результатом предлагаемого решения является компактность и небольшие габариты конструкции, возможность экономии места при установке и снижение трудоемкости монтажа, возможность легкого откидывания устройства для его ремонта, расширение каналов управления устройством.

Поставленный результат достигается тем, что в устройстве для открывания окон и дверей, содержащим корпус, электромотор, исполнительный механизм, источник электрического тока, взаимосвязанные микроэлектронные компоненты, в котором  корпус шарнирно соединен с исполнительным механизмом, выполненным в виде рычага, который оснащен электромотором, соединенным с элементом перемещения, при этом последний оснащен кареткой, установленной с возможностью продольного перемещения и вращения посредством подвижного соединения относительно кронштейна, в корпусе установлены источник электрического тока, выполненный в виде многоразового или одноразового источника питания, или разъема питания, и плата, на которой закреплен микроконтроллер, соединенный с преобразователем питания и контроллером электромотора, кроме того, микроконтроллер связан с контроллером заряда, ИК приемником, кнопкой управления, RGB светодиодом, вдобавок микроконтроллер имеет возможность управления по радиоканалу.

Целесообразно, для получения плавности перемещений, элемент перемещения выполнять в виде шагового винта.

Целесообразно, для расширения диапазона использования, крепежный элемент выполнять в виде кронштейна.

Целесообразно, для повышения КПД устройства использовать электромотор со встроенным редуктором.

В варианте выполнения, для сохранения возможности ручного открывания окна, целесообразно кронштейн выполнить в виде неподвижной опоры с возможностью разъёмного соединения с кареткой, а именно для отведения устройства в сторону от створки окна и открывания/закрывания подвижной створки окна вручную, как обычно.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием, чертежами, на которых:

Фиг. 1 – показан общий вид устройства для открывания окон и дверей (далее устройство) в статическом состоянии, согласно изобретению;

Фиг. 2 – структурная электронная схема устройства.

Открыватель окна содержит корпус 1 (Фиг. 1). Корпус 1 выполнен пустотелым, кроме того, может быть выполнен из пластмассы в виде короба. Корпус 1 посредством шарнирного соединения 2 соединен с исполнительным механизмом 3, выполненным в виде рычага. Исполнительный механизм 3, выполненный в виде рычага, оснащен электромотором 4. Электромотор 4 соединен с элементом перемещения 5. Элемент перемещения 5 может быть выполнен в виде шагового винта. Элемент перемещения 5 оснащен кареткой 6. Каретка 6 установлена с возможностью продольного перемещения и вращения. Вращение осуществлено посредством подвижного соединения 7 относительно кронштейна 8. При этом внутри корпуса 1 установлены: источник 9 электрического тока, печатная плата 10, RGB светодиод 11, ИК приёмник 12, кнопка управления 13. Источник 9 электрического тока может быть выполнен в виде многоразового или одноразового источника питания, или разъема питания, к которому может быть присоединен источник питания 14.

Кроме того упомянутые элементы взаимосвязаны с микроэлектронными компонентами сконфигурированными на печатной плате 10 (Фиг. 2). С микроконтроллером 15 (МК) связаны: через контроллер заряда 16 АКБ 9; ИК приемник 12; кнопка управления 13; RGB светодиод 11. МК 15 имеет возможность контакта с преобразователем питания 17 и параллельно с контроллером 18 электромотора 4. Управление устройством может быть осуществлено с ИК пульта 19 или приложений на смартфоне 20. Для установки устройства использована рама 21 или окна, или двери. Устройство установлено на подвижной створке 22 или окна, или двери.

Использование открывателя окна осуществляют следующим образом.

Предварительно сконфигурировали на печатной плате 10 микроэлементы: ИК приемник 12, кнопку управления 13, RGB светодиод 11, контроллер заряда 16, который соединили с АКБ 9, преобразователь питания 17, контроллер 18 электромотора 4. Установили плату в корпусе 1. В корпусе 1 установили элементы питания 9. Корпус 1 соединили с помощью шарнирного соединения 2 с исполнительным механизмом 3, который оснастили электромотором 4. Выходной вал электромотора 4 соединили с элемент перемещения 5 в виде шагового винта. Элемент перемещения 5 оснастили кареткой 6, которую объединили с кронштейном 8 для осуществления вращения.

Закрепили корпус 1 и кронштейн 8 к подвижной створки 22 оконной рамы 21. Используя элементы питания 9, ИК пульт 19 или приложения на смартфоне 20 задали режим открывания, при котором электромотор (мотор) 4 исполнительного механизма 3 перемещал каретку 6 по шаговому винту 5. Одновременно осуществлялось вращение каретки 6 посредством подвижного соединения 7. Подвижная створка 22 окна раскрылась для проветривания. Закрытие створок осуществлялось в обратном порядке.

В структурной схеме: электропитание устройства обеспечивали, используя элементы питания в виде АКБ 9. Кроме того электропитание возможно обеспечить источником питания 14 от электрической сети. Зарядку элементов питания 9 осуществляли, используя зарядное устройство (ЗУ) 14. Управляющие команды на микроконтроллер управления 25 устройства подавали посредством Bluetooth, либо ИК-приёмника 12. В процессе работы микроконтроллер 15 устройства передавал сигналы преобразователю питания 17, контроллеру двигателя 18, который обеспечивал управление электромотором (двигателем, мотором) 4.

Предлагаемое изобретение является малогабаритным, простым в использовании.

Кроме того, занимает на створках окон и дверей небольшое место.

Конструкция предупреждает преждевременный выход устройства из рабочего состояния.

Кроме того, предлагаемое изобретение может осуществлять работу от аккумуляторов, имеет низкий ток потребления, при этом удобно и просто в монтаже и использовании.

Предлагаемое изобретение предупреждает открывание окна ребенком.

1. Устройство для открывания окон и дверей, содержащее корпус, электромотор, исполнительный механизм, источник электрического тока, взаимосвязанные микроэлектронные компоненты, отличающееся тем, что корпус шарнирно соединен с исполнительным механизмом, выполненным в виде рычага, который оснащен электромотором, соединенным с элементом перемещения, при этом последний оснащен кареткой, установленной с возможностью продольного перемещения и вращения посредством подвижного соединения относительно кронштейна, в корпусе установлены источник электрического тока, выполненный в виде многоразового или одноразового источника питания или разъема питания, и плата, на которой закреплен микроконтроллер, соединенный с преобразователем питания и контроллером электромотора, кроме того, микроконтроллер связан с контроллером заряда, ИК приемником, кнопкой управления, RGB светодиодом, вдобавок микроконтроллер имеет возможность управления по радиоканалу.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что элемент перемещения выполнен в виде шагового винта.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что крепежный элемент выполнен в виде кронштейна.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электромотор использован со встроенным редуктором.

5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что кронштейн выполнен в виде неподвижной опоры с возможностью разъемного соединения с кареткой.