带有紧急开启装置的防盗门
技术领域
本发明涉及灾难发生时防盗门的紧急开启方法与实现机构。
背景技术
随着国民经济的发展，城镇化进程的不断推进，越来越多的人们住进高楼，于是防盗门的使用也越来越普遍，防盗门在给我们带来防盗的安全同时也留下不少的隐患。例如，在一些灾难特别是火灾发生时候，常常因为防盗门难以及时被打开贻误了逃生和救援的最佳时机，这样的的悲剧报道已是不胜枚举，显然在灾难发生时能够把门及时打开往往是拯救生命的关键，此时洞开的大门就是“希望之门”、“生命之门”。
目前，市面上有关门的逃生装置有很多种，大多数都是以逃生门锁的形式出现，它们通过传感器感知火灾发生，然后通过电磁反应再将门锁打开从而打开逃生通道。此种产品的优点是自动化程度较高，其缺点是完全依赖性外界动力。然而在火灾或是地震发生时，正常的电力供应或其他能量来源往往得不到保证，而且在灾难发生时门体有可能受热或挤压会有所变形、门锁插销与插孔会因相互错动被卡死等不定因素限制，使得电磁装置不能可靠工作。同时受灾当事人会由于心理恐惧和慌乱找不到开门的钥匙，或者钥匙和门锁手柄提供不了足够动力，致使门无法打开，失去逃生的机会。
发明一种防盗门的紧急开启机构，使加装过此机构的普通防盗门能够在灾难发生时及时可靠地被受灾当事人打开逃生，已经成了当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种设计简单可靠，能够灾难发生时及时将门打开让人成功逃生的机械装置，能解决灾难发生时因门锁、门体变形而打不开等难题，极大提高了灾难发生时逃生的机率。
实现本发明目的的技术方案是：带有紧急开启装置的防盗门，由门板、门框和紧急开启装置组成，紧急开启装置安装在门框内，连接门板与门框的铰链由可以上下分离的两个部分组成，所述紧急开启装置与所述铰链中的其中一个部分连接，带动所述铰链中的其中一个部分在竖直方向运动，使铰链的两个部分相分离。
所述紧急开启装置由紧急手柄、啮合锥齿轮、主传动轴、支撑轴承座、鼓形凸轮、凸轮从动件、滑块、滑轨、铰链、门板、门框和安装基板组成，所述啮合锥齿轮中包括竖直放置锥齿轮和水平放置锥齿轮，竖直放置锥齿轮和水平放置锥齿轮相互啮合，水平放置锥齿轮的旋转轴为和门板竖直方向平行的主传动轴，水平放置锥齿轮的旋转轴穿过门框与紧急手柄相连；主传动轴的两端由轴承通过轴承座安装在门框内的基板上，主传动轴上与连接门板与门框的铰链相对应的位置分别设有鼓形凸轮，鼓形凸轮的表面设有螺旋滑槽，螺旋滑槽内设有可沿螺旋滑槽移动的凸轮从动件，凸轮从动件和滑块固定连接，滑块套在滑轨上，并可沿滑轨上下移动；所述铰链包括上管角、下管角和芯轴，芯轴与下管角的轴孔之间是过盈配合，与上管角的轴孔之间是间隙配合，上、下管角不仅可以绕芯轴相互转动，而且沿芯轴方向移动距离超出间隙配合的芯轴长度后铰链的上、下管角分离，从而使铰链连接的两构件完全脱离相互的约束；上管角安装在门板上，下管角穿过在门框边的沿上下方向的长形孔与门框内的滑块固定连接；滑轨沿着长形孔方向，安装在门框内的基板上，并保证长形孔长度与滑块可移动距离不小于足以使铰链上下管角脱离的距离。
本发明的思路是：在普通防盗门的基础上，加装由人力手动驱动的增力机构，组成带有紧急逃生功能的防盗门。增力机构及手柄安装在防盗门有铰链旁边的门框柱内。在紧急状态下，灾难当事人转动紧急手柄，动力通过一对锥齿轮带动凸轮旋转，凸轮驱动滑块沿滑道向下滑动，带动和滑块固定的可插拔式铰链向下滑动，铰链最终上下分离失效。由于防盗门多为外开式，门体和门框之间间隙较大且关合时重叠部分尺寸较小，在防盗门整体失去支撑后会自行倒地或只需较小的向外推力即可破门逃生。
作为本发明的进一步改进，所述竖直放置的锥齿轮为大齿轮，水平放置的锥齿轮为小齿轮，通过传动比放大旋转度数。
作为本发明的进一步改进，所述紧急手柄安装在门框内侧，平时手柄与门框平行，并用安全扣固定在门框上，不影响美观和方便性。使用时打开安全扣，手柄由上而下转动180度，完成铰链脱离动作。
作为本发明的进一步改进，为减少传动轴受力变形在所述主传动轴的中部适当位置设有轴承座。
本发明采用独特的设计思路，告别传统逃生门以逃生门锁的设计惯性思维，将突破口放在防盗门的主要支撑铰链上。在紧急状态下通过机械增力机构让铰链突然失效，从而使防盗门失去有效支撑，使门体和门框上的铰链实现分离，被强行打开。
本发明有以下优点：
1、本发明为纯机械结构，避免电磁系统的误动作及停电而失去功能；
2、传动手柄到最终执行件之间包含增力机构，即使事故发生时引起轻微“卡死”现象，也能够强行开启，提高了当事人逃生的可能性。
3、机械结构简单，传动件少，传动链短，造价低。
附图说明
图1是本发明实施例1结构示意图
图2是本发明实施例1紧急开启装置侧面结构示意图
图3本发明实施例1铰链结构示意图
图4本发明实施例鼓形凸轮透视结构示意图
图5本发明实施例鼓形凸轮立体结构示意图
具体实施方式
如图1所示，带有紧急开启装置的防盗门，由门板12、门框13和紧急开启装置15组成，紧急开启装置15安装在门框13内，由紧急手柄1，锥齿轮2，锥齿轮3，主传动轴4，支撑轴承座5，鼓形凸轮6，凸轮从动件7，滑块8，滑轨9，铰链下管角10，铰链上管角11，门板12、门框13和安装基板14组成。
如图1和2所示，锥齿轮包括竖直放置的锥齿轮2和水平放置的锥齿轮3水平放置，竖直放置的锥齿轮2为大齿轮，水平放置的锥齿轮3为小齿轮，锥齿轮2和锥齿轮3相互啮合，锥齿轮3的旋转轴为和门板3竖直方向平行的主传动轴4，锥齿轮2的旋转轴则穿过门框与紧急手柄1相连，主传动轴4的两端由轴承通过轴承座5安装在门框内的基板上，为减少传动轴受力变形可在传动轴中部适当位置增加轴承座。如图4和5所示，主传动轴4上与铰链相对应的位置分别设有鼓形凸轮6，鼓形凸轮6的表面设有螺旋滑槽17，螺旋滑槽17内设有凸轮从动件7，凸轮从动件7和滑块8固定连接，滑块8套在滑轨9上，并可沿滑轨9上下移动。滑块8的移动由安装在主传动轴4上的鼓形凸轮6通过凸轮从动件7驱动，也就是说主传动轴4的旋转运动可以通过鼓形凸轮6及凸轮从动件7转换成滑块8和铰链下管角10沿着滑轨9的直线移动。铰链上管角11安装在门板上，下管角12穿过在门框(安装铰链的一侧，一般由一定厚度的钢板制作成U形槽)上一个上下方向的长形孔(图中未画出)与门框内的滑块8固定连接。也就是说，铰链下管角可以在滑块8的带动下在长形孔内上下移动。滑块的滑轨9沿着长形孔方向，安装在门框内的基板(门框的侧板适当加厚)14上，并保证长形孔长度与滑块可移动距离不小于足以使铰链上下管角脱离的距离。
如图3所示，与一般防盗门不同，连接门板与门框的铰链采用“双袖铰链”形式，即铰链的芯轴与铰链下管角10轴孔之间是过盈配合，与铰链上管角11轴孔之间是间隙配合，铰链的上、下管角11、10不仅可以绕芯轴20相互转动，而且沿芯轴20方向移动距离超出间隙配合的芯轴20长度后，铰链的上、下管角分离，从而使铰链连接的两构件完全脱离相互的约束。
在紧急状态下，灾难当事人转动紧急手柄1，动力通过一对锥齿轮2带动主传动轴4旋转，鼓形凸轮6旋转使凸轮从动件7带动滑块8沿滑道9向下滑动，再带动和滑块固定的铰链下管角10向下滑动，通过机构传动比的设计，使得紧急手柄转动180°范围内，滑块的移动距离大于可以使上下铰链分离的长度。铰链分离后，在铰链一侧的门与门框脱离约束，施加很小的外力就可以破门逃生。
本实施例的工作过程是：人手转动手柄1→大锥齿轮2a转动→小锥齿轮2b转动→转动轴4旋转→凸轮6旋转→滑块8沿滑轨9向下滑→下端铰链11向下运动至摆脱约束→人破门逃生
本发明采用纯机械设计，以人体外力为动力输入，结合锥齿轮机构以及凸轮机构等设计，机构简单、可靠。能够通过机构将旋转运动转化为上下平动，带动铰链运动从而使上下铰链分离，再通过外力将门打开，增大逃生机率。相比传统的逃生门锁，功能的实现更加容易，可靠性更高。
本装置采用铰链脱离失效的方式，同时运用上下可拆卸的铰链，让门体和门框脱离的实现有了可能。其次运用锥齿轮让动力的旋转方向从竖直方向变为水平方向，同时还利用传动比放大旋转度数。再次，凸轮的运用，巧妙地将旋转运动转化为平动，再带动滑块移动，从而实现上下铰链的分离。我们的设计属于纯机械的设计，克服了装置依靠电力或者其他动力来源而作用的缺陷，保证了应急逃生时动力来源可靠。我们的机构设计也比较简单，机构功能的实现比较容易。在整个装置的制作过程中，除凸轮外的其他配件，大多为标准件制作，市场上都有相应的成品，可以直接买到，节约了生产周期，降低了成本。本装置构思独特，原理正确，构造简单，结构合理，使用方便灵活，适应性强。
这种装置可运用与现有的门的改装，也可运用于新型逃生门的生产，市场前景看好。