CN1081714C - 旋转门驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及旋转门驱动装置，它有一至少包括存储器和微处理机的电子控制装置，用于至少单扇门，门的门扇由一个沿开和关方向作用的机电驱动部件驱动，驱动部件主要由驱动电机和传动装置及与之连接的用于已接通的门的传力组件组成，其中传力组件有一驱动轴，驱动轴与操纵杆的一端连接，以及此驱动部件不可看见地装在门扇或门框内部，传力组件由螺杆和与螺杆一部分啮合的螺杆螺母组成，螺杆螺母与齿条传力和刚性地连接，齿条的齿与驱动轴的齿啮合。

Description

旋转门驱动装置
本发明涉及一种掩盖式的旋转门驱动装置，它有一电子控制装置或调整装置，包括至少一个存诸器和一个微处理机，用于至少单扇门，门的门扇由一个沿开和关方向作用的机电驱动部件驱动，驱动部件主要由驱动电机和与之连接的传力组件组成，传力组件有一驱动轴，驱动轴与操纵杆的一端连接，此整个旋转门驱动装置不可看见地装在门扇或门框内部。
自动的门驱动装置的要点是使门易于开关。它不仅在公共和工商业用的房地产中意义越来越重要，例如行政管理机构、医院、养老院，而且有越来越多的自动式门驱动装置尤其用于适合残疾人的住宅。其中门驱动装置总是装在门扇的上面或门框的上方。
DE4231984A公开了一种机电旋转门驱动装置，它配备有为了最佳运行的数据处理装置。电动机控制装置与此数据处理装置连接，它将其输出信号进一步传给传动电机。这种旋转门的开启过程通过一传感器信号引发并由驱动装置自动实施。与此同时，随着门的开启向蓄能器供应必要的能量，以便紧接着在没有电能的情况下将这种门重新置于可靠的关闭位置。因此即使在断电状态电动机控制装置失效时，仍保证此接通的旋转门扇可靠关闭。
由DE29604692U1可知一种操纵窗扇的装置。为此在窗扇内部埋设链环，它们借助于设有传动装置的电动机的螺杆运动。
在德国实用新型29521068中介绍了一种驱动装置，用于紧急和避难通道中的旋转门扇。其中使用了一种驱动装置，它只使旋转门扇朝开启方向运动，并与此同时向弹性构件形式的蓄力器供应必要的能量，以便接着开启过程和包括可能的开启保持时间后，蓄力器将旋转门扇在没有附加能量的情况下重新可靠地置于按规定的关闭位置。整个驱动装置不可看见地装在旋转门扇上方的框架内部。旋转门扇的驱动或直接通过驱动装置的驱动轴或借助于一个位于型材内部的操纵臂，操纵臂与一个可在滑轨内滑移的滑块共同工作。
此外在驱动装置上还有一个设备，它允许通过施加一个手动力越过关闭位置使旋转门扇与驱动装置脱开。此设备涉及一种机械式的仅沿一个方向传力的离合器。离合器包括一个传力和刚性地装在驱动轴上的止动销和至少一个其中所含有的止动标志。销子位于止动标志以内，它受弹簧加载并设有一个可无级调整的力的调整器。通过此力的调整器可以无级地调整脱开力。
其中还可存在另一项设计，即旋转门扇的上部横梁设有两个互相啮合的钩状支臂。支臂按这样的方式互相啮合，即，只沿一个方向，亦即沿紧急与避难通道的方向，旋转门扇才能与驱动装置脱开。
然而在这种门的驱动装置中存在缺点，即必须在建筑物设计时就考虑到它们的安装，因为要不然不再能提供应有的净空高度。
本发明的目的是创造一种用于旋转门的自动驱动装置，它设计得很小，它的外形不损害门的建筑学的视觉印象，除此之外这种旋转门驱动装置应能经济地生产和几乎免维护地工作。
为实现上述目的，根据本发明提供一种带电子控制装置的旋转门驱动装置，电子控制装置至少包括一存储器和一微处理机，用于至少单扇门，它的门扇由一个沿开和关方向作用的机电驱动部件驱动，此驱动部件主要由驱动电机和传动装置及与之连接用于已接通的门的传力组件组成，其中传力组件由螺杆和与螺杆一部分啮合的螺杆螺母组成，螺杆螺母传力和刚性地与齿条连接，以及驱动轴以其齿与设在齿条的缺口中的齿啮合，驱动轴与操纵杆的一端连接，此旋转门驱动装置不可看见地装在一门扇内部或门框内部。
根据本发明，齿条设置成防转的。防止转动通过在齿条上的导销达到，导销插入制在盖板上的槽中。盖板一端通过端块和另一端通过轴承座隔开距离，在盖板之间有齿条、螺杆螺母和一端装在其中的螺杆，螺杆的另一端支承在轴承座内。在轴承座上传力和刚性连接地装有支承凸缘，驱动电机与传动装置和位移传感器固定在支承凸缘上。传动装置是非自锁式的。位移传感器是一个增量式传感器。螺杆是滚珠螺杆。螺杆有一个用于传动装置传动轴的安装座。旋转门驱动装置的最大宽度为35mm。操纵杆通过其第二端与一滑块连接，滑块可在装在门内部或门框内部的滑轨内沿滑轨运动。螺杆螺母与齿条是一个零件。控制装置有一自给自足的供电器。供电器是一蓄电池。控制装置包括一接收器。控制装置是一SPS控制器。
结构紧凑的旋转门驱动装置的设计企图达到的目的是，使这种驱动装置也能安装成掩盖式的，换句话说，旋转门驱动装置埋设在门或门框内部。因此不必再在建筑物上作什么变化，例如在地板或墙壁上凿孔。已知一些自动关门器，例如“DORMA ITS96”，它们掩盖式地装在门或门框内部。在这种情况下通过一根支承在滑轨内的杠杆将扭矩引入门内。滑轨的传动比结合此具有行程凸轮的自动关门器造成一个释放的开启力矩。通过设计此凸轮曲线，几乎可以完全自由地设计扭矩变化过程。
为创造一种简单和成本低的旋转门驱动装置，在齿条上采用大模数的齿，它适合于传递在此类旋转门上产生的扭矩。这种齿设计在具有方形横截面并最好防转地支承在两块板之间的齿条中。齿条通过驱动轴在传动上连接起来，驱动轴有同样的齿并支承在盖板中。通过齿条的滑动旋转位置固定的驱动轴，由于连接的杠杆再加上可在滑轨内移动地支承着的滑块从而促使门运动。为了滑移运动，螺杆螺母与齿条传力和刚性地连接。在螺杆螺母的内部置入螺杆尤其是滚珠螺杆的一端，螺杆的另一端固定在轴承中。螺杆被一根从传动装置引出的传动轴驱动。此传动装置与驱动电机连接。为了识别此接通的旋转门的位置，在旋转门驱动装置上有一行程传感器，它尤其可以是增量式传感器或电位器。电动机通过控制装置控制，它包括一微处理机和存储器并可设计为SPS控制器(自动程序控制器selbstprogrammierende Steuerung)。控制装置通过例如在传感器内部的发送器向埋设在控制装置内部并因而埋设在门扇内部的接收器传输的传感器信号工作。为了使旋转门驱动装置能自给自足地工作，它最好配备适当的电池组或蓄电池。但在采用按本发明的设计思想时也可以通过适当的输送装置向控制装置供电，输送装置借助电缆实现供入必要的能量。在这种情况下传感器与控制装置之间的连接也可以通过电缆实现，其中，传感器也可以是一个开关。
为了叙述的完整性起见应当指出，此类旋转门驱动装置结合滑轨一起工作，滑轨同样掩盖式地或置于门的位于它上面的边框内或当旋转门驱动装置位于门框内部时滑轨装置安装在门扇的内部。驱动轴与在滑轨内移动的滑块之间的连接通过杠杆臂实现。
若现在通过传感器信号激活控制装置，便使螺杆旋转并因而导致齿条强制运动，由于通过其另一端可移动地支承在滑块上的杠杆的连接，齿条又造成强制运动。根据可预调的门的开启宽度，驱动装置停留在此角度，同时门扇保持处于这一位置。这例如可以采用自锁式传动装置达到。但也可以通过相应地调整控制装置(不过要消耗更多的能量)，使驱动电机保持门处于开启位置，并经过一段可调整的时间后重新自动地置于关闭位置。门通过电动机保持开启造成相应的功率损失，其结果是可能导致电动机发热。此外可借助于一电磁式接通的离合器或制动器产生止动力矩。
为了例如在驱动装置关闭时此门还能手动操纵，必须在电动机与传动装置之间适当地调谐。在这种情况下电动机的摩擦扭矩制止门运动。准确地调谐齿轮传动与滚珠螺杆组合的效率，还可以使这种门费力不大地手动开启。
控制装置的任务尤其在于，根据门的位置和例如传感器的要求信号调节电机电流或电机电压。对于已关闭的门，电动机可短时接通并因而提供附加的关闭力矩。若给出一个开启信号，则电机电流沿电机扭矩特性线调整。在达到预定的最大转速后，电机转速根据行程传感器的数据结合运行程序保持常数直至制动点，该运行程序是在第一次开门时事先通过一学习程序确定的。在门制动时，电机电流限制在比加速时低的值。在关门时此过程按反方向进行。当例如由于故障使电机电流超过允许值时，此控制装置相应地切断驱动装置或将门移入换向位置。门的终端位置和控制装置的制动点同样在学习阶段确定。
为了便于操作旋转门驱动装置的整个部件，在盖板上固定驱动装置，主要组成部分包括齿条、带螺母的螺杆、传动装置、电机和行程传感器以及控制装置与供电器。采用这样的结构，也就是旋转门驱动装置的所有构件连续排成直线并设计为可更换的模件，从而创造了一种旋转门驱动装置，它可以看不见地装在门、门框等内部。此旋转门驱动装置的最大安装宽度为35mm。
下面借助于示意表示的实施例进一步说明本发明。其中：
图1通过门及装入的旋转门驱动装置的局部剖面；
图2旋转门驱动装置侧视图；
图3旋转门驱动装置俯视图；
图4旋转门驱动装置纵向局部剖面侧视图；
图5旋转门驱动装置俯视图及通过盖板的局部剖面；
图6齿条前视图；
图7齿条侧视图；
图8齿条俯视图；
图9驱动轴前视图；以及
图10驱动轴俯视图。
图1表示旋转门驱动装置，它安装在门53中的槽55内部。在此实施例中涉及一种木质门。但此旋转门驱动装置由于其设计尺寸小也可以安装在成型门的范围内。此外，此旋转门驱动装置可以不像图1所示那样安装在门53内部，而是在位于它上面的边框或框式支架内，在此实施例中没有表示这种情况。此外在此实施例中没有画出门53通过带的制动，同样没有表示操纵臂，它可通过位于它上面的滑轨及其滑块在滑轨中往复滑动并建立旋转门驱动装置(门)与固定部分亦即门框之间的连系。槽55的尺寸设计为能将盖49放入一凹槽内，在此盖49上既有旋转门驱动装置及其驱动部件，还有控制装置51的供电器52以及可能有的形式上为接收器54的信号传输装置。所有的构件连续排列。整个旋转门驱动装置借助于盖49及穿过盖的螺钉50与门53传力和刚性地连接。
我们首先研究机械部分，亦即图2中的旋转门驱动装置的结构。此旋转门驱动装置涉及一种机电式旋转门驱动装置，它通过与传动装置9连接的驱动电机10确定接通电源的门53的运动。通过将旋转门驱动装置不可见地安装在门扇或边框的内部，可以取消要不然通常存在的围绕旋转门驱动装置的外壳的设计。因此外壳由一些构件组成，由这些构件最好制成驱动部件。它尤其是一块上盖板1和一块下盖板24，在图2中盖板1在上，盖板24在下。盖板1和24一端通过端块4及另一端通过轴承座2定距。端块4在盖板1与24之间用螺钉20传力和刚性地夹紧。
轴承座2通过支承凸缘3用拧在盖板1、24中相应的螺纹孔内的螺钉19实现固定，传动装置9与驱动电机10通过法兰连接在支承凸缘上，螺钉19既穿过支承凸缘3又穿过轴承座2。用于使旋转门驱动装置移动的设备主要由齿条5、螺杆螺母7和啮合在螺杆螺母内部的螺杆8组成。
齿条5防转地按这样的方式布置，即在盖板1内有槽25和26以及在盖板24内有槽34和35，在这些槽中沿旋转门驱动装置的纵向各装入一个成形在齿条5上的导销27、28和32、33(尤其可见图3和4)。驱动轴22与齿条5在工作上连接起来，驱动轴以其一端从盖板1伸出并有一操纵柄6，前已提及的没有表示的连接装置通过用于滑轨的操纵臂铰接在操纵柄上。在操纵臂与操纵柄之间的连接用一个拧入螺纹孔47内的螺钉加以保险。
因此，齿条5以处于导销27、28和32、33区域内的面40、41、42、43在盖板1和24之间滑动。齿条5详细表示在图6、7和8中，它们描述了齿条5的各个视图。在齿条5的中部，齿条内有一缺口39，缺口的一侧有齿23。除此之外，沿水平轴看齿条5缩小，亦即有槽37和38。在齿条5的一个端壁上有螺杆螺母的安装座44，它设计为使螺杆螺母7能传力和刚性地在这里连接。这例如可以是一螺纹孔36。但也可以将螺杆螺母与齿条5制成一个零件。
在驱动轴上的齿56与齿23啮合，齿56与齿23有相同的模数。在图9和10中表示了驱动轴。为了使驱动轴22也能可靠地在盖板1和24内移动，在驱动轴22上有支承面45、46。
图4表示旋转门驱动装置的详细结构，图中表示了旋转门驱动装置的侧视图，并在局部区内选择剖切表示。由图可清楚看出螺杆螺母7与齿条5之间的连接，在这里所表示的情况下，连接选择为通过成形在螺杆螺母7上的凸肩29处的螺纹36。螺杆8啮合在螺杆螺母7内，螺杆8最好能是滚珠螺杆，以便使摩擦损失尽可能小。螺杆8没有穿过螺杆螺母7的那一端，借助于支承颈13在轴承座2内固定在螺杆轴承17内部。在此实施例中，在支承颈13上制有外螺纹，螺杆保险装置18拧在此外螺纹上。也可以采用其它适合的保险机构来实现这一点。在轴承座2与支承凸缘3之间还有调整用的支座14。轴承座3与支座14用穿过它们并拧在盖板1和24内的螺钉19固定。
在支承凸缘3内通过螺钉21连接传动装置9。传动装置9有传动轴15，在本实施例中传动轴15在这里例如通过四边形插入支承颈13内部，并因而当传动轴15旋转运动时也带转螺杆8。按另一种方案在这里也可以选择其他任意一种可拆式的传力与刚性的连接，尤其是槽/榫连接的形式。
由图4还可看出，驱动轴22通过轴承16在盖板1和24内移动。轴承16在凹槽30内。驱动轴22以操纵柄6从盖板1伸出。采用这种结构保证此旋转门驱动装置既可应用于左方止动的也可使用于右方止动的DIN门中。
若现在根据传感器信号通过控制装置51活化了驱动电机10，则电机轴的转动通过传动装置9使螺杆8旋转。因此螺杆螺母7并因而还有齿条5在图1、2、4和5的实施例中被向右拉，这同时意味着固定的驱动轴22旋转，并因而通过门扇53与边框之间图中未表示的连接装置而保证开启。但与此同时门扇53的转角还通过行程传感器11确定。由此保证在任何时刻控制装置51知道门53的开启角。因此，控制装置51有能力从规定的开启宽度起降低其旋转速度，并在一预定的开启角将门53置于停止状态。为了使旋转门驱动装置也能自给自足地工作，可以如在图1表示的实施例中那样采用一供电器52，形式上为蓄电池的供电器52维持门的运行。但如果这种门应设置在非常频繁地使用的入口处，那么蓄电池的功率便不够用，在这种情况下也可以通过相应的电缆输送装置由电源向控制装置51并因而向驱动电机10供应必要的驱动能量。
在敷设电缆的情况下也可以为传感器敷设电缆，这意味着可以取消接收器54。
接通电源的门53的缓冲通过电实现。将机电驱动装置和供电器及控制装置均安装在门53内或门框内，可不必为装配而在墙上或地板上打任何孔。此外，此旋转门驱动装置尤其适用于改装，因为它也可以事后装入门内或成型框架门内，尤其对于老年人和由于突然行动受限制的残疾人，这是一种令人感兴趣可采用的新型的门。

Claims (16)

1.带电子控制装置的旋转门驱动装置，电子控制装置至少包括一存储器和一微处理机，用于至少单扇门，它的门扇由一个沿开和关方向作用的机电驱动部件驱动，此驱动部件主要由驱动电机(10)和传动装置(9)及与之连接用于已接通的门的传力组件组成，其中传力组件由螺杆(8)和与螺杆一部分啮合的螺杆螺母(7)组成，螺杆螺母传力和刚性地与齿条(5)连接，以及驱动轴(22)以其齿(56)与设在齿条(5)的缺口(39)中的齿(23)啮合，驱动轴(22)与操纵杆的一端连接，此旋转门驱动装置不可看见地装在一门扇内部或门框内部。
2.按照权利要求1所述的旋转门驱动装置，其特征为：齿条(5)设置成防转的。
3.按照权利要求2所述的旋转门驱动装置，其特征为：防止转动通过在齿条(5)上的导销(27、28、32、33)达到，导销插入制在盖板(1、24)上的槽(25、26、34、35)中。
4.按照权利要求3所述的旋转门驱动装置，其特征为：盖板(1、24)一端通过端块(4)和另一端通过轴承座(2)隔开距离，在盖板(1、24)之间有齿条(5)、螺杆螺母(7)和一端装在其中的螺杆(8)，螺杆(8)的另一端支承在轴承座(2)内。
5.按照权利要求4所述的旋转门驱动装置，其特征为：在轴承座(2)上传力和刚性连接地装有支承凸缘(3)，驱动电机(10)与传动装置(9)和位移传感器(11)固定在支承凸缘上。
6.按照权利要求1或4所述的旋转门驱动装置，其特征为：传动装置(9)是非自锁式的。
7.按照权利要求5所述的旋转门驱动装置，其特征为：位移传感器(11)是一个增量式传感器。
8.按照权利要求4所述的旋转门驱动装置，其特征为：螺杆(8)是滚珠螺杆。
9.按照权利要求1、4、5或8之一所述的旋转门驱动装置，其特征为：螺杆(8)有一个用于传动装置(9)传动轴(15)的安装座。
10.按照权利要求1所述的旋转门驱动装置，其特征为：旋转门驱动装置的最大宽度为35mm。
11.按照权利要求1所述的旋转门驱动装置，其特征为：操纵杆通过其第二端与一滑块连接，滑块可在装在门内部或门框内部的滑轨内沿滑轨运动。
12.按照权利要求1所述的旋转门驱动装置，其特征为：螺杆螺母(7)与齿条(5)是一个零件。
13.按照权利要求1所述的旋转门驱动装置，其特征为：控制装置(51)有一自给自足的供电器(52)。
14.按照权利要求13所述的旋转门驱动装置，其特征为：供电器(52)是一蓄电池。
15.按照权利要求1所述的旋转门驱动装置，其特征为：控制装置(51)包括一接收器(54)。
16.按照权利要求1所述的旋转门驱动装置，其特征为：控制装置(51)是一SPS控制器。
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