DE102005002039B3 - Magnetic drive system for sliding door for use as flood barrier has overhead support for propulsion and door support magnets fed with three-phase AC - Google Patents

Magnetic drive system for sliding door for use as flood barrier has overhead support for propulsion and door support magnets fed with three-phase AC Download PDF

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Abstract

The individual coils (2) each have iron cores (3) and are arranged linearly in groups of three (Spule 1 - Spule 3). The coils are held on an overhead support profile (6). The row of magnets (1) is situated above a carrier slider (4) above the top edge of the sliding door (5). First, second and third phase lines are connected to the first, second and third electromagnet coils.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schiebetür mit einem magnetischen Antriebssystem und einer Fluchtwegfunktionalität. Das magnetische Antriebssystem weist eine Linear-Antriebseinheit mit mindestens einer Magnetreihe auf. Der Begriff der Magnetreihe umfasst auch längliche Einzelmagneten. Die Magnetreihe kann ortsfest oder ortsveränderlich angeordnet sein. Das magnetische Antriebssystem ist vorzugsweise als magnetisches Trag- und Antriebssystem ausgestaltet.The The invention relates to a sliding door with a magnetic drive system and escape route functionality. The magnetic Drive system has a linear drive unit with at least a series of magnets. The term magnet series also includes elongated Individual magnets. The magnet series can be stationary or mobile be arranged. The magnetic drive system is preferable designed as a magnetic support and drive system.

Aus der DE 40 16 948 A1 ist eine Schiebetürführung bekannt, bei der miteinander zusammenwirkende Magnete bei normaler Belastung eine berührungsfreie schwebende Führung eines in einer Schiebeführung gehaltenen Türflügels oder dergleichen bewirken, wobei neben den stationär angeordneten Magneten der Schiebeführung ein Ständer eines Linearmotors angeordnet ist, dessen Läufer an der Schiebetür angeordnet ist. Durch die gewählte V-förmige Anordnung der Permanentmagnete der offenbarten permanent erregten magnetischen Trageinrichtung kann keine seitlich stabile Führungsbahn realisiert werden, weswegen eine relativ komplizierte Anordnung und Ausgestaltung von Ständer und Läufer erforderlich ist.From the DE 40 16 948 A1 a sliding door guide is known in the cooperating magnets under normal load effect a non-contact floating guide held in a sliding guide door or the like, wherein in addition to the stationary magnet arranged the sliding guide a stator of a linear motor is arranged, the rotor is arranged on the sliding door. The selected V-shaped arrangement of the permanent magnets of the disclosed permanently excited magnetic support means no laterally stable guideway can be realized, which is why a relatively complicated arrangement and design of the stator and rotor is required.

Aus der WO 00/50719 A1 ist ein kombiniertes Lager- und Antriebssystem für eine automatisch betriebene Tür bekannt, bei der ein permanent erregtes magnetisches Tragsystem symmetrisch aufgebaut ist und ortsfeste und ortsveränderbare Magnetreihen aufweist, die jeweils in einer Ebene angeordnet sind, wobei sich das Tragsystem in einem labilen Gleichgewicht befindet, und bei dem das Tragsystem symmetrisch angeordnete seitliche Führungselemente aufweist, die rollenförmig gelagert sein können. Aufgrund der hierdurch erreichten seitlich stabilen Führungsbahn ergibt sich eine einfache Ausgestaltung und Anordnung von Ständer und Läufer eines in einem gemeinsamen Gehäuse untergebrachten Linearmotors, nämlich die Möglichkeit, Ständer und Läufer des Linearmotors in Bezug auf das Tragsystem beliebig anordnen zu können und hinsichtlich der Formgebung von Ständer und Läufer nicht durch das Tragsystem beschränkt zu sein.Out WO 00/50719 A1 is a combined storage and drive system for one automatically operated door known in which a permanently energized magnetic support system is symmetrical and stationary and portable Magnet rows, which are each arranged in a plane, with the support system in an unstable equilibrium, and in which the support system symmetrically arranged lateral guide elements has, the roll-shaped can be stored. Due to the thus achieved laterally stable track results in a simple design and arrangement of stand and runner one in a common housing accommodated linear motor, namely the possibility of stands and runner of the linear motor with respect to the support system arbitrarily order can and in terms of the shape of the stand and rotor not by the support system limited to be.

Diesen beiden Lagersystemen gemeinsam ist, dass sie nach dem Prinzip der abstoßenden Kraftwirkung arbeiten, welches Wirkprinzip einen stabilen Schwebezustand ohne aufwendige elektrische Regeleinrichtung ermöglicht. Nachteilig hieran ist jedoch, dass sowohl mindestens eine ortsfeste als auch mindestens eine ortsveränderbare Magnetreihe vorhanden sein müssen, d.h., über den gesamten Weg der Schiebeführung bzw. des Lagers der automatisch betriebenen Tür und an dem entlang dieser Führung beweglichen Tragschlitten für die Tür Magnete angeordnet sein müssen, wodurch sich ein solches System, das sich aufgrund des Wegfalls der mechanischen Reibung zum Tragen der Tür durch extreme Leichtgängigkeit und geräuschlose Arbeitsweise auszeichnet und nahezu verschleiß- und wartungsfrei ist, in der Herstellung sehr teuer wird.this It is common to both storage systems that they follow the principle of repellent Force effect work, which principle of action a stable limbo allows no complicated electrical control device. The disadvantage of this is however, that both at least one stationary as well as at least a portable Magnetic series must be present i.e., over the entire path of the sliding guide or the warehouse of the automatically operated door and on the movable along this guide Carriage for the door Magnets must be arranged which causes such a system, which is due to the omission the mechanical friction to carry the door by extreme ease of movement and noiseless Working method is characterized and almost wear and maintenance free, in the production is very expensive.

Aus der DE 196 18 518 C1 ist weiter ein elektromagnetisches Antriebssystem für magnetische Schwebe- und Tragsysteme bekannt, bei dem durch eine geeignete Anordnung von Dauermagnet und ferromagnetischem Material ein stabiler Schwebe- und Tragzustand erreicht wird. Hierzu versetzt der Dauermagnet das ferromagnetische Material in den Zustand einer magnetischen Teilsättigung. Elektromagnete sind so angeordnet, dass die Dauermagneten allein durch eine Änderung der Sättigung in der Tragschiene bewegt werden, und die Spulenkerne sind in die dauer magnetische Teilsättigung, die zum Schwebe- und Tragezustand führt, mit einbezogen.From the DE 196 18 518 C1 Further, an electromagnetic drive system for magnetic levitation and support systems is known in which a stable levitation and support state is achieved by a suitable arrangement of permanent magnet and ferromagnetic material. For this purpose, the permanent magnet puts the ferromagnetic material in the state of a magnetic partial saturation. Electromagnets are arranged so that the permanent magnets are moved solely by a change in the saturation in the support rail, and the coil cores are included in the permanent magnetic partial saturation, which leads to the floating and wearing state.

Weiter zeigt die WO 94/13055 A1 einen Ständerantrieb für einen elektrischen Linearantrieb und eine mit einem solchen Ständer versehene Tür, die mittels Magneten im Türsturz eines Rahmens aufgehängt ist. Hierfür sind an der Türfüllung mehrere Magnete oder Magnetgruppen angeordnet, deren magnetische Feldstärke so groß ist, dass eine Anziehungskraft zu einer Führungsplatte erreicht wird, die an der Unterseite des Türsturzes angeordnet ist, wobei die Anziehungskraft ausreicht, um das Gewicht der Tür anzuheben.Further shows the WO 94/13055 A1 a stator drive for a electric linear drive and provided with such a stand Door that using magnets in the lintel suspended from a frame is. Therefor There are several magnets on the door panel or magnet groups whose magnetic field strength is so large that an attraction to a guide plate achieved, which is arranged on the underside of the lintel, wherein the attraction is sufficient to lift the weight of the door.

Den beiden in diesen Druckschriften beschriebenen Systemen ist gemeinsam, dass ein Anbacken der Magnete an dem ferromagnetischen Material mittels Rollen verhindert wird, also ein Luftspalt zwischen den Magneten und dem ferromagnetischen Material mittels Rollen eingestellt wird. Diese Rollen müssen bei den gewählten Anordnungen große Kräfte aufnehmen, da die magnetische Feldstärke nicht so gewählt werden kann, dass lediglich die jeweilige magnetisch aufgehängte Tür gehalten wird, sondern aufgrund von Sicherheitsbestimmungen eine bestimmte zusätzliche Tragkraft vorhanden sein muss, damit die Tür nicht ungewollt abfällt. Demzufolge müssen die Rollen ähnlich ausgelegt werden, wie bei rein rollengelagerten Schiebetüren, was dazu führt, dass eine mechanische Reibung zum Einstellen des Luftspalts vorhanden ist. Diese hebt die extreme Leichtgängigkeit und geräuschlose Arbeitsweise der nach dem abstoßenden Kraftprinzip arbeitenden Lagerung auf und führt zu Verschleiß und Wartung. Dazu kommt, dass die magnetische Anziehungskraft schon während der Herstellung präzise auf die jeweilige zu tragende Last eingestellt werden muss, wodurch diese Systeme für den praktischen Einsatz ungeeignet oder zu teuer sind.The two systems described in these documents is common, that a caking of the magnets to the ferromagnetic material By means of rollers is prevented, so an air gap between the Magnets and the ferromagnetic material adjusted by means of rollers becomes. These roles must at the chosen Arrangements big personnel record, since the magnetic field strength is not chosen can that held only the respective magnetically suspended door but a certain one due to safety regulations additional Tragkraft must be present so that the door does not fall unintentionally. Consequently, the Similar roles be interpreted as with purely roller-bearing sliding doors, what that leads to a mechanical friction for adjusting the air gap exists is. This highlights the extreme ease and noiseless Operation of the repulsive Force principle working storage and leads to wear and maintenance. To comes that magnetic attraction already during the Production precise must be set to the respective load to be supported, which these systems for are unsuitable or too expensive for practical use.

Weiter führen diese Druckschriften zwar die Verwendung eines mit einer magnetischen Trageinrichtung gekoppelten oder integrierten Linearantriebes auf, die Ausgestaltung eines solchen Linearantriebes, dessen Ansteuerung oder eine geeignete Fluchtwegfunktion sind jedoch nicht beschrieben.Further to lead Although these publications use a magnetic Carrying device coupled or integrated linear drive, the embodiment of such a linear drive whose activation or a suitable escape route function are not described.

Bei solchen Schiebetüren muss, in Deutschland z.B. nach Norm, sichergestellt sein, dass die Schiebetür im Gefahrenfall auch bei Auftreten eines einzelnen Funktionsfehlers, z.B. eines defekten Steuerungselementes (Einfehlersicherheit) und Ausfall des Stromnetzes oder nach Betätigung eines Gefahrenschalters selbstständig rasch öffnet. Bei konventionellen Schiebetürantrieben mit mechanischen Übertragungselementen, wie Riemen, Bändern, Seile oder Spindeln, ist hierfür der Einsatz eines elastischen Zugelementes, wie z.B. eines Gummiseiles, bekannt, das bei geschlossener Tür gespannt wird und bei einem der zuvor genannten Fälle und regelmäßig zu Testzwecken die Tür öffnet.at such sliding doors must, in Germany e.g. According to standard, be sure that the sliding door in case of danger even if a single malfunction occurs, e.g. one defective control element (single fault) and failure of the Electricity network or after operation a hazard switch independently opens quickly. For conventional sliding door drives with mechanical transmission elements, like straps, ribbons, Ropes or spindles, is for this the use of an elastic tension element, such as a rubber rope, known, that with the door closed is curious and in one of the aforementioned cases and regularly for testing purposes the door opens.

Hierbei bestehen die Nachteile, dass das Seil bei jedem Schließen der Tür gespannt werden muss, wodurch der Antriebsmotor stärker belastet wird und dass die Tür im geschlossenen Zustand unter einer Vorspannung steht, so dass diese durch den Motor, eine Kupplung oder eine Zuhaltevorrichtung in der geschlossenen Position gehalten werden muss. Weiter ist in der Regel eine zusätzliche elektromagnetische Kupplung im Antriebsstrang notwendig, um die durch die elastischen Zugelemente beim Öffnen auftretende Reibung im Antriebsstrang zu reduzieren. Aufgrund von Reibung erzeugen die elastischen Zugelemente im Normalbetrieb auch meistens Geräusche. Auch stellt das elastische Zugelement ein zusätzliches Bauteil dar, das zusätzliche Herstellungskosten verursacht und zusätzlichen Bauraum beansprucht. Schließlich können die elastischen Zugelemente durch die ständige Betätigung und Belastung je nach verwendetem Werkstoff altern und hierdurch an Elastizität einbüßen, wodurch die Öffnungskraft nachlässt oder die Zugelemente reißen können, so dass eine regelmäßige Überprüfung und ggf. ein regelmäßiger Austausch notwendig sind.in this connection There are the disadvantages that the rope with each closing of the Door tense must be, whereby the drive motor is more heavily loaded and that the door in the closed state is under a bias, so that this through the engine, a clutch or a locking device must be kept in the closed position. Next is in usually an extra electromagnetic clutch in the powertrain necessary to the by the elastic tension elements during opening occurring friction in the Reduce power train. Due to friction, the generate elastic tension elements in normal operation also mostly noises. Also represents the elastic tension element is an additional component, the additional Costs caused and claimed additional space. After all can the elastic tension elements by the constant operation and load depending on age used material and thereby lose elasticity, whereby the opening force subsides or tear the tensile elements can, so that a regular review and possibly a regular exchange necessary.

Alternativ zu solchen elastischen Zugelementen ist es bei konventionellen Schiebetürantrieben mit mechanischen Übertragungselementen für die Fluchtwegfunktion bekannt, einen zweiten Antriebsmotor mit eigener Notsteuerung und Akkumulator-Speisung einzusetzen. Der zweite Motor ist oft unmittelbar mit einem zweiten Wellenende des Hauptmotors verbunden, so dass Hauptmotor und Notmotor eine Einheit bilden.alternative Such elastic tension elements is in conventional sliding door drives with mechanical transmission elements for the Escape route function known, a second drive motor with its own Emergency control and accumulator supply to use. The second engine is often directly with a second shaft end of the main engine connected, so that main engine and emergency engine form a unit.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass ein zusätzlicher Motor notwendig ist, der zusätzliche Herstellungskosten verursacht und zusätzlichen Bauraum beansprucht, und dass diese Lösung nur eine begrenzte Sicherheit bietet, da der erste Motor bei seinem Durchbrennen durch Verbacken der Isolationsstoffe blockieren könnte.adversely at this solution is that an extra Engine is necessary, the additional Costs caused and claimed additional space, and that this solution offers only limited safety, since the first engine at his Burning could clog by caking the insulation materials.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Schiebetür mit einem magnetischen Antriebssystem für mindestens einen Türflügel, das eine Linearantriebseinheit mit mindestens einer Magnetreihe aufweist, so weiterzuentwickeln, dass die zuvor genannten Vorteile bei geringen Herstellungskosten bestehen bleiben und eine Fluchtwegfunktion gewährleistet ist.It is therefore the object of the invention, a sliding door with a magnetic drive system for at least one door leaf that a linear drive unit having at least one magnet row, so on, that the advantages mentioned above at low Production costs remain and ensure escape route function is.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schiebetür mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruchs 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.Is solved this task by a sliding door with the in claim 1 specified characteristics. Advantageous embodiments of the subject of claim 1 are given in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Schiebetür umfasst ein magnetisches Antriebssystem für mindestens einen Türflügel, mit einer in Antriebsrichtung angeordneten Magnetreihe, deren Magnetisierung in ihrer Längsrichtung in bestimmten Abständen das Vorzeichen wechselt, und einem mit der Magnetreihe verbundenen Tragschlitten, an dem der Türflügel befestigt werden kann, sowie mit einer aus mehreren Einzelspulen und Spulenkernen bestehende Spulenanordnung, die bei entsprechender Ansteuerung der Einzelspulen eine Wechselwirkung mit der Magnetreihe bewirkt, die Vorschubkräfte hervorruft, wobei die Einzelspulen der Spulenanordnung mindestens zwei Phasensträngen zugeordnet sind und die einem jeweiligen Phasenstrang zugeordneten Einzelspulen in Reihe geschaltet sind, einem elektrischen Leistungsspeicher und einer Notsteuerung, die mit dem elektrischen Leistungsspeicher verbunden ist und die Schiebetür bei Stromausfall oder Versagen der Hauptsteuerung öffnen kann.The Sliding door according to the invention comprises magnetic drive system for at least one door leaf, with a magnet array arranged in the drive direction, the magnetization thereof in their longitudinal direction at certain intervals the sign changes, and one connected to the magnet series Carriage to which the door is attached can be, as well as with one of several individual coils and spool cores existing coil arrangement, which with appropriate control of the individual coils causes an interaction with the magnetic series, which causes feed forces, wherein the individual coils of the coil arrangement associated with at least two phase strands are and the individual coils associated with a respective phase strand are connected in series, an electric power storage and an emergency control, which is connected to the electric power storage is and the sliding door in case of power failure or failure of the main control can open.

Durch die Erfindung wird demgemäß eine Fluchtwegfunktion realisiert, indem ein Einfehlersicher ausgelegter Linearmotor mit einer durch einen Akkumulator gespeisten Notsteuerung versehen wird. Der Linearmotor wird einfehlersicher ausgelegt, indem die in diesem vorhandene große Anzahl von elektromagnetischen Antriebsspulen so verschaltet werden, dass der Motor bei dem Durchbrennen oder bei Kontaktfehlern einer einzelnen Spule oder Spulengruppe quasi ohne Beeinträchtigung weiter betrieben werden kann. Die zusätzlich vorgesehene Notsteuerung mit Akkumulator-Speisung, welche an die vorhandenen Spulenstränge der einfehlersicher verschalteten Spulen angeschlossen ist, öffnet die Tür bei Stromausfall, bei der Betätigung eines Notschalters, bei Ausfall der Hauptsteuerung oder in regelmäßigen Zeitabständen zum Selbsttest der Fluchtwegfunktion, wie es z.B. in Deutschland vorgeschrieben ist.By the invention, an escape route function is accordingly realized by a fail-safe designed linear motor is provided with a powered by a battery emergency control. The linear motor is designed to be fail-safe by interconnecting the large number of electromagnetic drive coils present in it so that the motor can continue to operate virtually without damage during the burn-through or in the event of contact errors of a single coil or coil group. The additionally provided emergency control with accumulator supply, which is connected to the existing coil strands of einfehlersicher interconnected coils, opens the door in case of power failure in the operation of an emergency switch, in case of failure of the main controller or at regular intervals to self-test the escape route function, such as in Germany prescribed is.

Da die erfindungsgemäße Schiebetür mit einem magnetischen Antriebssystem für die Fluchtwegfunktion keine mechanischen Übertragungsmittel zwischen Motor und Türflügel aufweist, ist ein Versagen der Fluchtwegfunktion durch mechanischen Defekt, z.B. durch Reißen oder Verklemmen des Riemens, ausgeschlossen, so dass erfindungsgemäß im Vergleich zu den beschriebenen Verfahren bei konventionellen Schiebetürantrieben mit mechanischen Übertragungselementen eine höhere Sicherheit erreicht wird.There the sliding door according to the invention with a magnetic drive system for the escape route function no mechanical transmission means between Has engine and door wings, is a failure of the escape route function by mechanical defect, e.g. by tearing or jamming of the belt, excluded, so that according to the invention in comparison to the described methods in conventional sliding door drives with mechanical transmission elements a higher one Safety is achieved.

Die erfindungsgemäße Schiebetür mit einem magnetischen Antriebssystem, insbesondere der erfindungsgemäße Linearmotor-Schiebetürantrieb, weist für die Fluchtwegfunktion eine von der Hauptsteuerung unabhängig arbeitende und durch einen elektrischen Leistungsspeicher gespeiste Notsteuerung auf, die die Schiebetür bei Stromausfall oder bei Versagen der Hauptsteuerung öffnen kann. Der als elektrischer Leistungsspeicher vorzugsweise verwendete Akkumulator kann auch alternativ durch einen Kondensator oder eine Batterie realisiert werden. Bei Einsatz eines wiederaufladbaren elektrischen Leistungsspeichers wird dieser vorzugsweise automatisch geladen, so dass ständig ein ausreichender Notstrom zur Verfügung steht.The Sliding door according to the invention with a magnetic Drive system, in particular the linear motor sliding door drive according to the invention, has for the Escape route function one independently of the main control and emergency control powered by an electric power storage on top of the sliding door can open during power failure or failure of the main control. The accumulator preferably used as the electric power storage can also be alternatively by a capacitor or a battery will be realized. When using a rechargeable electric Performance memory, this is preferably loaded automatically, so that constantly sufficient emergency power is available.

Die einfehlersichere Verschaltung der Einzelspulen erfolgt durch eine Reihenschaltung der Einzelspulen eines Phasenstrangs, da hier Kurzschlüsse innerhalb einer Spule, z.B. durch Versagen der Drahtisolierung einzelner Spulen, auftreten können, ohne dass der Linearmotor hierdurch ausfällt, da einzelne ausgefallene Spulen nicht stören. Da ein entsprechend dicker Draht eingesetzt werden kann, ist ein Leitungs- bzw. Drahtbruch äußerst unwahrscheinlich und kann bei entsprechendem mechanischen Schutz des Stators ausgeglichen werden. Weiter können die in Reihe geschalteten Spulen eines Phasenstranges aus einem einzigen ununterbro chenen Draht gefertigt werden, so dass ein Brechen eines Spulenanschlusses bei der Reihenschaltung ausgeschlossen werden kann. Dies zeigt, dass durch die erfindungsgemäße kurzschlusssichere Verschaltung der Spulen eines Phasenstranges die erforderliche Einfehlersicherheit gegeben ist.The fault-proof connection of the individual coils is done by a Series connection of the individual coils of a phase string, since short circuits within a coil, e.g. by failure of the wire insulation of individual coils, may occur, without the linear motor failing as a result, since individual failed Do not disturb spools. Since a correspondingly thick wire can be used is a Wire or wire break extremely unlikely and can be balanced with appropriate mechanical protection of the stator become. Next you can the series-connected coils of a phase strand of a single uninterrupted wire are made, leaving a break a coil terminal in the series connection are excluded can. This shows that the short-circuit-proof interconnection according to the invention the coils of a phase strand the required single-fault safety given is.

Die erfindungsgemäße Schiebetür weist vorzugsweise weiter eine Überwachungseinheit auf, die den Ladungs- und Alterungszustand des elektrischen Leistungsspeichers überwacht.The Sliding door according to the invention has preferably further a monitoring unit on, which monitors the charge and aging state of the electric power storage.

Durch diese erfindungsgemäß vorzugsweise zusätzlich vorhandene elektronische Überwachung des Ladungs- und Alterungszustands des elektrischen Leistungsspeichers kann ein mangelhafter Zustand oder eine zeitliche Alterung akustisch, z.B. durch einen Signalton, optisch, z.B. durch ein Lichtsignal, durch eine Notöffnung oder durch eine Mitteilung an ein zentrales Überwachungssystem angezeigt werden, wodurch eine notwendige Wartung oder ein notwendiger Austausch des elektrischen Leistungsspeichers angezeigt wird. Ohne diese erfindungsgemäß vorzugsweise vorgesehene elektronische Überwachung soll der elektrische Leistungsspeicher in festen Zeiträumen gewechselt werden, die von der Art des Leistungsspeichers abhängen. So muss eine Batterie häufiger gewechselt werden, als ein Akkumulator, welcher wiederum häufiger gewechselt werden muss, als ein Kondensator.By this inventively preferably additionally present electronic monitoring of Charge and aging state of the electric power storage may be a poor condition or a temporal aging acoustically, e.g. by a beep, optically, e.g. by a light signal, through an emergency opening or indicated by a message to a central monitoring system which results in a necessary maintenance or replacement of the electric power storage is displayed. Without this invention preferably provided electronic surveillance the electric power storage is to be changed in fixed periods that depend on the type of performance memory. So must a battery more often be changed as an accumulator, which in turn changed more frequently must be, as a capacitor.

Alternativ oder zusätzlich weist die erfindungsgemäße Schiebetür vorzugsweise weiter ein Notsteuerungs-Wegerfassungssystem auf, dessen Ausgangssignal an die Notsteuerung geführt wird, die auf der Grundlage des empfangenen Ausgangssignals eine wegabhängige Kommutierung des magnetischen Antriebssystems ausführt.alternative or additionally has the sliding door according to the invention preferably further an emergency control path detection system, whose output signal led to the emergency control which is based on the received output signal travel-dependent Commutation of the magnetic drive system performs.

Durch den vorzugsweisen Einbau eines eigenen Wegerfassungssystemes für die erfindungsgemäße Notsteuerung, d.h. zusätzlich zu einem Wegerfassungssystem für die den Normalbetrieb gewährleistende Hauptsteuerung, kann diese den elektromagnetischen Linearmotor wie im Normalbetrieb wegabhängig kommutieren. Dieses eigene Wegerfassungssystem kann einfacher ausgelegt sein, als das für den Normalbetrieb vorgesehene, z.B. lediglich durch einen Inkrementalgeber, mittels dem die absolute Position des Türflügels nicht erfasst werden kann. Das Notsteuerungs-Wegerfassungssystem kann auch lediglich als Backup für das im Normalbetrieb verwendete Wegerfassungssystem dienen, d.h. die Notsteuerung verwendet normalerweise das im Normalbetrieb (von der Hauptsteuerung) verwendete Wegerfassungssystem und nur bei dessen Ausfall das eigene Notsteuerungs-Wegerfassungssystem.By the preferred installation of a separate route detection system for emergency control according to the invention, i.e. additionally to a route detection system for the normal operation Main control, this can like the electromagnetic linear motor path-dependent in normal operation commute. This own route detection system can be designed easier be that for normal operation, e.g. only by an incremental encoder, by means of which the absolute position of the door leaf can not be detected. The emergency control route detection system can also just as a backup for serve the route detection system used in normal operation, i. the Emergency control normally uses this in normal mode (from the Main control) used path detection system and only in its Failure the own emergency route detection system.

Weiter alternativ oder zusätzlich führt die Notsteuerung der erfindungsgemäßen Schiebetür vorzugsweise eine zeitgesteuerte Kommutierung des magnetischen Antriebssystemes aus.Further alternatively or additionally leads the emergency control the sliding door according to the invention preferably a timed commutation of the magnetic drive system out.

Diese alternative oder zusätzliche zeitgesteuerte Kommutierung des elektromagnetischen Linearmotors bei der Notöffnung bietet eine besonders hohe Funktionssicherheit, da für die Notöffnung kein Wegerfassungssystem erforderlich ist und daher auch nicht ausfallen kann. Die möglichen Nachteile einer solchen zeitgesteuerten Kommutierung, wie schlechterer Wirkungsgrad, schlechtere Steuer- und Regelbarkeit und unruhiger Lauf, sind für den Notfall von sehr geringer Bedeutung. Eine Kontrolle der Bewegung, d.h., ein gezieltes wegabhängiges Beschleunigen und Abbremsen der Tür, kann bei einem Stromausfall durch den vorhandenen Inkrementalgeber der Hauptsteuerung erfolgen. Bei einem Totalausfall des Wegsignales kann die Tür durch die zeitgesteuerte Kommutierung dennoch ungeregelt öffnen. Es können auch beide Arten der Kommutierung mit einem eigenen Wegerfassungssystem für die Notsteuerung implementiert werden, wodurch ein besonders fehlerresistentes System geschaffen wird, insbesondere, wenn das Notsteuerungs-Wegerfassungssystem nur als Backup für das im Normalbetrieb verwendete Wegerfassungssystem dient.This alternative or additional time-controlled commutation of the electromagnetic linear motor in the emergency opening offers a particularly high level of operational reliability, since no route detection system is required for the emergency opening and therefore can not fail either. The potential disadvantages of such timed commutation, such as poorer efficiency, poorer controllability and restless running, are of very little importance for emergencies. A control of the movement, ie, a targeted path-dependent acceleration and deceleration of the door, can be done in the event of a power failure by the existing incremental encoder of the main control. At a To If the path signal fails, the door can still open unregulated due to the time-controlled commutation. Also, both types of commutation can be implemented with a dedicated trip detection system, thereby providing a particularly fail-safe system, especially when the emergency control route detection system serves only as a backup to the route detection system used in normal operation.

Weiter alternativ oder zusätzlich sind in der erfindungsgemäßen Schiebetür mehrere Einzelspulen der Spulenanordnung aus einem ununterbrochenen Draht gefertigt.Further alternatively or additionally are more in the sliding door according to the invention Single coils of the coil assembly of a continuous wire manufactured.

Durch diese vorzugsweise Fertigung mehrerer in Reihe geschalteter Spulen aus einem einzigen ununterbrochenen Draht wird das Risiko einer schlechten Kontaktierung reduziert. Zwischen zwei in Reihe geschaltete Einzelspulen kann ein Anschluss angelegt werden. Weiter vorzugsweise werden alle Spulen des Antriebes oder zumindest eines Phasenstranges aus einem ununterbrochenen Draht gefertigt. Neben dem Gewinn an Funktionssicherheit kann hierdurch auch der Fertigungsprozess vereinfacht werden. Bei einer Dreiecksschaltung (3-phasig) oder Ringschaltung (4- oder mehrphasig) können alle Spulen des Motors oder eines Phasenstrangs jeweils aus einem einzigen ununterbrochen Draht gefertigt werden, wodurch eine besonders hohe Funktionssicherheit erreicht wird.By this preferably manufacturing several series-connected coils From a single uninterrupted wire is the risk of a bad one Contacting reduced. Between two single coils connected in series a connection can be created. More preferably, all coils the drive or at least one phase strand of a continuous Wire made. In addition to the gain in reliability can thereby also the manufacturing process can be simplified. At a triangle circuit (3-phase) or ring switching (4- or multi-phase) can all coils of the motor or a phase string each from a single uninterrupted Wire are made, creating a particularly high reliability is reached.

Weiter alternativ oder zusätzlich sind in der erfindungsgemäßen Schiebetür Anschlussleitungen für die Einzelspulen der Spulenanordnung redundant ausgelegt.Further alternatively or additionally are in the sliding door according to the invention connecting cables for the individual coils the coil arrangement designed redundant.

Durch diese mehrfache Ausfertigung der nicht zu vermeidenden Kontakte beim Anschluss der Motorspannung an das stern-, dreieck- oder ringförmige Spulensystem des Stators wird eine erhöhte Funktionssicherheit erzielt. Insbesondere wird diese erzielt, wenn der Sternpunktkontakt zur Er höhung der Funktionssicherheit bei einer Sternschaltung der Spulenstränge mehrfach ausgeführt wird.By this multiple copy of the inevitable contacts when connecting the motor voltage to the star, triangular or annular coil system the stator is an increased reliability achieved. In particular, this is achieved when the neutral point contact to the increase of Functional reliability with a star connection of the coil strands several times accomplished becomes.

Der erfindungsgemäße Stator des Antriebes besteht aus mindestens zwei Spulen, vorzugsweise wird eine größere Anzahl von Spulen verwendet. Die Spulen sind mindestens zwei Phasensträngen zugeordnet. Besonders günstig ist ein dreiphasiger Motor, da sich dieser zum einen bei besonders guten Antriebseigenschaften, wie einem hohen Wirkungsgrad und einem gleichmäßigen Schub, besonders kostengünstig fertigen lässt. Die Spulen können bei drei Phasen sowohl im Dreieck als auch im Stern verschaltet sein. Es können auch – bei entsprechendem Mehraufwand – Antriebsmotoren mit vier, fünf, sechs und mehr Phasen realisiert werden.Of the Stator according to the invention the drive consists of at least two coils, preferably is A larger number used by coils. The coils are assigned to at least two phase strings. Very cheap is a three-phase motor, as this one for a particularly good drive characteristics, such as high efficiency and a uniform thrust, especially inexpensive finished. The coils can connected in three phases both in the triangle and in the star be. It can also - at corresponding extra effort - drive motors with four, five, six or more phases are realized.

In der erfindungsgemäßen Schiebetür sind die Einzelspulen der Spulenanordnung vorzugsweise in Dreieckschaltung oder in Sternschaltung zwischen ein dreiphasiges Ansteuersystem geschaltet.In the sliding door according to the invention are the Individual coils of the coil arrangement preferably in delta connection or in star connection between a three-phase control system connected.

Die erfindungsgemäße Schiebetür weist vorzugsweise weiter für jeden Türflügel eine mit der Magnetreihe verbundene Rollenanordnung auf, die bezüglich des Türflügels eine Tragfunktion erfüllt und einen bestimmten spaltförmigen Abstand zwischen der Magnetreihe und den Spulenkernen gewährleistet.The Sliding door according to the invention has preferably continue for each door one associated with the magnetic series roller assembly, with respect to the Door leaf one Supporting function fulfilled and a certain slit-shaped Distance between the magnet series and the coil cores ensured.

Durch eine solche Auslegung des magnetischen Antriebssystemes als magnetisches Trag- und Antriebssystem, bei dem die erforderliche Tragkraft teilweise von dem magnetischen Trag- und Antriebssystem und teilweise von der Rollenanordnung aufgenommen wird, wird gegenüber dem Stand der Technik der Vorteil erzielt, dass die Rollenanordnung weder die gesamte Last des Türflügels tragen muss, noch eine aufgrund von Sicherheitsbestimmungen erforderliche große Tragkraft bei rein mittels Magne ten aufgehängten Türflügeln aufnehmen muss. Hierdurch werden gegenüber einer reinen Rollenlagerung bzw. einer durch Rollen abgestützten Magnetaufhängung die folgenden Vorteile erreicht:

  • – größere Lebensdauer der Rollen,
  • – Reduzierung der Rollengröße und damit eine Bauraumreduktion bezüglich der Rollenlagerung,
  • – und eine Reduzierung der Rollengeräusche,
  • – Reduzierung des Rollwiderstandes bzw. der Rollreibung.
By such a design of the magnetic drive system as a magnetic support and drive system in which the required load capacity is partially absorbed by the magnetic support and drive system and partially by the roller assembly, the advantage over the prior art that the roller assembly neither the must carry the entire load of the door, nor a required due to safety regulations large load capacity with purely by Magne ten suspended door leaves must accommodate. As a result, the following advantages are achieved compared to a pure roller bearing or a magnetic suspension supported by rollers:
  • - longer life of the rollers,
  • Reduction of the roll size and thus a space reduction with respect to the roller bearing,
  • - and a reduction in roll noise,
  • - Reduction of rolling resistance or rolling friction.

Weiter ergeben sich bei dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schiebetür gegenüber einer mit einem rein magnetischen Trag- und Führungssystem die Vorteile, dass die Tragkraftkennlinien-Steifigkeit bei der Auslegung des Systems nicht berücksichtigt werden braucht, beim Beschleunigen und Abbremsen keine Wankbewegungen der getragenen Last, z.B. des Türflügels, entstehen, und dass unterschiedliche Auslenkungen bei unterschiedlichen Türflügelgewichten nicht zwingend berücksichtigt bzw. kompensiert werden müssen. Weiter kann das so ausgestaltete erfindungsgemäße magnetische Trag- und Antriebssystem für mindestens einen Türflügel ohne Berücksichtigung der tatsächlichen späteren Verwendung ohne Unterschiede in Serie gefertigt werden, d.h. ohne einen bei der Fertigung erforderlichen Abgleich an das später zu tragende Gewicht.Further arise in this embodiment of the sliding door according to the invention over a with a purely magnetic support and guidance system the advantages, that the load-bearing capacity-rigidity in the design of the system not considered is needed, when accelerating and decelerating no rolling movements the carried load, e.g. of the door, arise, and that different deflections at different door weights not necessarily considered or have to be compensated. Furthermore, the magnetic support and drive system according to the invention designed in this way can be used for at least a door without consideration the actual later use be made without distinction in series, i. without one at the production required adjustment to the later to be supported weight.

Aus diesen Gründen ist erfindungsgemäß bei einer solchen nach dem anziehenden Kraftprinzip arbeitenden Lagerung eine sehr gute Leichtgängigkeit und geräuschlose Arbeitsweise gegeben, wobei aufgrund der eingesetzten Rollenanordnung, welche den bestimmten spaltförmigen Abstand zwischen der Magnetreihe und der Spulenanordnung gewährleistet, trotz Ausnutzung eines instabilen Gleichgewichtszustandes keine elektri sche oder elektronische Regeleinrichtung vorgesehen zu werden braucht. Ein spaltförmiger Abstand im Sinne dieser Erfindung ist ein Abstand zwischen zwei parallelen oder wenig gegeneinander geneigten Flächen. Hier insbesondere zwischen einer Polfläche einer der (mindestens einen) Magnetreihe und einer dieser gegenüberliegend im Wesentlichen parallel dazu angeordneten Fläche der Spulenkerne der Spulenanordnung.For these reasons, in accordance with the invention, a very good smoothness and noiseless operation is provided according to the invention in such a bearing acting on the attractive force principle, despite the use of an unstable equalization due to the roller arrangement used, which ensures the particular gap-like distance between the magnet array and the coil arrangement no electric or electronic control device needs to be provided. A gap-like distance in the sense of this invention is a distance between two parallel or slightly inclined surfaces. Here, in particular, between a pole face of one of the (at least one) magnet row and one of these face of the coil cores of the coil arrangement arranged opposite to it, essentially parallel thereto.

Bei der erfindungsgemäßen Trageinrichtung ist die Magnetreihe vorzugsweise parallel zur Tragrichtung und quer zur Antriebsrichtung magnetisiert.at the carrying device according to the invention the magnet series preferably parallel to the supporting direction and transversely magnetized to the drive direction.

Nach der Erfindung besteht die Magnetreihe vorzugsweise aus einem oder mehreren Hochleistungsmagneten, vorzugsweise Seltenenerden-Hochleistungsmagneten, weiter vorzugsweise aus Neodym-Eisen-Bor (NeFeB) bzw. Samarium-Cobalt (Sm2Co) oder kunststoffgebundenen Magnetwerkstoffen. Durch die Verwendung von solchen Hochleistungsmagneten lassen sich wegen der höheren Remanenzinduktion wesentlich höhere Kraftdichten erzeugen als mit Ferrit-Magneten. Demzufolge lässt sich das Magnetsystem bei gegebener Tragkraft mit Hochleistungsmagneten geometrisch klein und damit platzsparend aufbauen. Die gegenüber Ferrit-Magneten höheren Materialkosten der Hochleistungsmagnete werden durch das vergleichsweise geringe Magnetvolumen zumindest kompensiert.According to the invention, the magnet series preferably consists of one or more high-performance magnets, preferably rare-earth high-performance magnets, more preferably neodymium-iron-boron (NeFeB) or samarium-cobalt (Sm 2 Co) or plastic-bonded magnet materials. By using such high-performance magnets can be generated because of the higher remanence induction significantly higher power densities than with ferrite magnets. Consequently, the magnet system can be constructed geometrically small and thus save space for a given load capacity with high-performance magnets. The higher material costs of the high-performance magnets compared to ferrite magnets are at least compensated by the comparatively small magnet volume.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem oder kombinierte Trag- und Antriebssystem wird zum Antrieb mindestens eines Türflügels einer Schiebetür eingesetzt, die vorzugsweise als Bogenschiebetür oder Horizontal-Schiebewand ausgebildet ist. Es kann neben diesem Einsatz auch zum Antrieb von Torflügeln oder in Zuführeinrichtungen, Handlingseinrichtungen oder Transportsystemen eingesetzt werden.The Drive system according to the invention or combined support and drive system becomes the drive at least a door leaf of a Sliding door used, preferably designed as a curved sliding door or horizontal sliding wall is. In addition to this insert, it can also be used to drive gate leaves or in feeders, Handling devices or transport systems are used.

Die Erfindung wird nun anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen:The The invention will now be described with reference to schematically illustrated embodiments described in more detail. Showing:

1 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäß prinzipiell verwendeten kombinierten Trag- und Antriebssystemes, 1 a longitudinal sectional view of a principle according to the invention used in combination support and drive system,

2 eine elektrische Verschaltung der Spulen der Linear-Antriebseinheit des in 1 gezeigten kombinierten Trag- und Antriebssystemes, 2 an electrical interconnection of the coils of the linear drive unit of in 1 shown combined support and drive system,

3 ein Diagramm zur Erläuterung einer ersten Möglichkeit des Spannungsverlaufes an den wie in 2 gezeigt verschalteten Spulen des erfindungsgemäß verwendeten Antriebssystemes, 3 a diagram for explaining a first possibility of the voltage waveform to the as in 2 shown interconnected coils of the drive system used in the invention,

4 ein Diagramm zur Erläuterung einer zweiten Möglichkeit des Spannungsverlaufs an den wie in 2 gezeigt verschalteten Spulen des erfindungsgemäß verwendeten Antriebssystems, 4 a diagram for explaining a second possibility of the voltage waveform to the as in 2 shown interconnected coils of the drive system used in the invention,

5 ein Diagramm zur Erläuterung einer dritten Möglichkeit des Spannungsverlaufes an den wie in 2 gezeigt verschalteten Spulen des erfindungsgemäß verwendeten Antriebssystemes, 5 a diagram for explaining a third possibility of the voltage waveform to the as in 2 shown interconnected coils of the drive system used in the invention,

6 eine Querschnittsdarstellung einer Schiebetür nach einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, 6 a cross-sectional view of a sliding door according to a preferred embodiment of the invention,

7 eine Prinzipdarstellung der Verschaltung der Steuerungseinheiten und der Energieversorgung mit dem Linearantrieb nach einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, 7 a schematic diagram of the interconnection of the control units and the power supply to the linear drive according to a preferred embodiment of the invention,

8 eine einfehlersichere Verschaltung der in Sternschaltung geschalteten Ständerspulen nach einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, 8th a fail-safe connection of the star-connected stator coils according to a preferred embodiment of the invention,

9 eine einfehlersichere Verschaltung der in Dreieckschaltung geschalteten Ständerspulen nach einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, und 9 a fail-safe connection of the delta connected stator coils according to a preferred embodiment of the invention, and

10 eine einfehlersichere Verschaltung der in Viereckschaltung geschalteten Ständerspulen nach einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung. 10 a fail-safe connection of the quadrilateral switched stator coils according to a preferred embodiment of the invention.

Die 1 zeigt eine schematische Prinzipdarstellung von zwei Antriebssegmenten eines erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten Antriebssystemes, hier als kombiniertes magnetisches Trag- und Antriebssystem, in einem Längsschnitt, bei der der erfindungsgemäß verwendete magnetische Linearantrieb auf die Magnetreihe 1 wirkt, die an einem Tragschlitten 4 befestigt ist, welcher einen Türflügel 5 hält. Die Magnetreihe 1 ist an einem Tragprofil 6 befestigt und weist jeweils abwechselnd polarisierte Einzelmagnete auf. In Tragrichtung oberhalb der Magnetreihe 1 sind mit einem bestimmten spaltförmigen Abstand Spulen 2 so angeordnet, dass sich ein jeweiliger Spulenkern 3 in Tragrichtung, d.h. z-Richtung, erstreckt. Die Spulenkerne stehen in Anziehender Kraftwirkung mit der Magnetreihe 1 und bringen somit einen Teil einer Tragkraft für den Türflügel 5 auf.The 1 shows a schematic diagram of two drive segments of a drive system preferably used according to the invention, here as a combined magnetic support and drive system, in a longitudinal section, in which the magnetic linear drive used in the invention to the magnetic series 1 acts on a support slide 4 attached, which is a door leaf 5 holds. The magnet series 1 is on a support profile 6 attached and each has alternately polarized individual magnets. In carrying direction above the magnet series 1 are coils with a certain gap-shaped spacing 2 arranged so that a respective coil core 3 in the supporting direction, ie z-direction extends. The coil cores are in attractive force with the magnetic series 1 and thus bring a part of a load capacity for the door 5 on.

Um einen kontinuierlichen Vorschub der Magnetreihe 1 zu gewährleisten, sind die Stator-Spulen 2 mit ihren jeweiligen Spulenkernen 3 in unter schiedlichen relativen Positionen zum Raster der Dauermagnete angeordnet. Je mehr unterschiedliche Relativpositionen ausgebildet werden, umso gleichmäßiger lässt sich die Schubkraft über den Verfahrweg realisieren. Da andererseits jede Relativposition einer elektrischen Phase eines für den Linearantrieb benötigten Ansteuersystemes zuzuordnen ist, sollten möglichst wenig elektrische Phasen zum Einsatz kommen. Aufgrund des zur Verfügung stehenden dreiphasigen Drehstromnetzes ist ein dreiphasiges System, wie es beispielhaft in 2 gezeigt ist, sehr kostengünstig aufzubauen.To a continuous feed of the magnetic series 1 to ensure are the stator coils 2 with their respective coil cores 3 arranged in different relative positions relative to the grid of the permanent magnets. The more different relative positions are formed, the more uniform the thrust force can be realized over the travel. On the other hand, since each relative position of a electrical phase of a required for the linear drive control system is assigned should as little electrical phases are used. Due to the available three-phase three-phase network is a three-phase system, as exemplified in 2 shown is very inexpensive to build.

Hierbei besteht ein jeweiliges Antriebssegment und somit ein Spulenmodul der Linear-Antriebseinheit aus drei Spulen, die eine Ausdehnung von drei Längeneinheiten in Antriebsrichtung, d.h. x-Richtung, aufweisen, wobei also zwischen den Mittelpunkten benachbarter Spulenkerne 3 ein Raster RS = 1 Längeneinheit liegt. Die Länge eines Magneten der Magnetreihe 1 in Antriebsrichtung und die Länge der zwischen den Einzelmagneten der Magnetreihe 1 liegenden Lücke ist hier so gewählt, dass Länge eines Magneten LMagnet + Länge einer Lücke LLücke = Magnetraster RM = 3/4 Längeneinheit (= 3/4 RS).In this case, a respective drive segment and thus a coil module of the linear drive unit consists of three coils which have an extension of three length units in the drive direction, ie x-direction, ie between the centers of adjacent coil cores 3 a grid R is S = 1 unit of length. The length of a magnet of the magnet series 1 in the drive direction and the length of between the individual magnets of the magnetic series 1 Lying here is chosen so that length of a magnet L magnet + length of a gap L gap = magnetic grid R M = 3/4 length unit (= 3/4 R S ).

2 zeigt die Verschaltung der Spulen der in 1 gezeigten beiden Antriebssegmente der erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten Linear-Antriebseinheit. Hier ist eine erste Spule 2a mit einem ersten Spulenkern 3a zwischen eine erste Phase und eine zweite Phase eines aus drei Phasen bestehenden Drehstromsystems angeschlossen, dessen drei Phasen gleichmäßig verteilt sind, also die zweite Phase bei 120° und eine dritte Phase bei 240° liegen, wenn die erste Phase bei 0° liegt. Die in positiver Antriebsrichtung, d.h. +x-Richtung, neben der ersten Spule 2a mit Spulenkern 3a liegende zweite Spule 2b mit Spulenkern 3b eines Antriebssegments der Linear-Antriebseinheit ist zwischen die zweite Phase und die dritte Phase geschaltet und die in positiver Antriebsrichtung, d.h. +x-Richtung neben der zweiten Spule 2b mit Spulenkern 3b liegende dritte Spule 2c mit Spulenkern 3c ist zwischen die dritte Phase und die erste Phase geschaltet. Neben einem solchen Antriebssegment der Linear-Antriebseinheit liegende Antriebssegmente der Linear-Antriebseinheit sind in gleicher Weise an die drei Phasen des Drehstromsystemes angeschlossen. 2 shows the interconnection of the coils of 1 shown two drive segments of the invention preferably used linear drive unit. Here is a first coil 2a with a first spool core 3a connected between a first phase and a second phase of a three-phase three-phase system whose three phases are evenly distributed, so the second phase at 120 ° and a third phase at 240 °, when the first phase is at 0 °. The in positive drive direction, ie + x-direction, next to the first coil 2a with coil core 3a lying second coil 2 B with coil core 3b a drive segment of the linear drive unit is connected between the second phase and the third phase and that in the positive drive direction, ie + x-direction next to the second coil 2 B with coil core 3b lying third coil 2c with coil core 3c is switched between the third phase and the first phase. In addition to such a drive segment of the linear drive unit lying drive segments of the linear drive unit are connected in the same way to the three phases of the three-phase system.

Ordnet man dem durch die Dauermagnete gebildeten Polraster, analog zur Anordnung in einem zweipoligen Gleichstrommotor, Phasenwinkel zu, so lassen sich die linearen Spulenanordnungen in einem kreisförmigen Phasendiagramm abbilden. Da sich dieses sowohl magnetisch als Antriebswirkung auf die Dauermagnete als auch elektrisch als Ansteuerung der Spulen interpretieren lässt, kann durch dieses Diagramm der Zusammenhang zwischen Schaltzuständen und Antriebswirkung einheitlich beschrieben werden.assigns one to the Polraster formed by the permanent magnets, analogous to Arrangement in a two-pole DC motor, phase angle to, Thus, the linear coil arrangements can be in a circular phase diagram depict. Since this is both magnetic as a driving effect the permanent magnets as well as electrically as control of the coils let interpret, This diagram shows the relationship between switching states and Drive effect uniformly described.

Ein solches kreisförmiges Phasendiagramm mit eingezeichneten Spulen ist in 3 gezeigt. Hier ist auf der Ordinate das elektrische Potential in V und auf der Abszisse das magnetische Potential angegeben. Ein Kreis um den Ursprung dieses Koordinatensystems, der ein Nullpotential sowohl für das elektrische Potential als auch das magnetische Potential darstellt, repräsentiert die Phasenlagen der an den jeweiligen Spulen anliegenden Spannung, wobei eine 0°-Phasenlage bei dem Schnittpunkt des Kreises mit der positiven Ordinate gegeben ist und sich die Phase im Uhrzeigersinn zu einer 90°-Phasenlage in dem Schnittpunkt des Kreises mit der negativen Abszisse, der das magnetische Potential des Südpols darstellt, eine 180°-Phasenlage in dem Schnittpunkt des Kreises mit der negativen Ordinate, der das minimale Spannungspotential darstellt, einer 270°-Phasenlage in dem Schnittpunkt des Kreises mit der positiven Abszisse, der das magnetische Potential des Nordpols darstellt, bis zu einer 360°-Phasenlage, die gleich der 0°-Phasenlage ist, in dem Schnittpunkt des Kreises mit der positiven Ordinate, der das maximale Spannungspotential darstellt, ändert.Such a circular phase diagram with drawn coils is shown in FIG 3 shown. Here, on the ordinate, the electric potential is given in V and on the abscissa the magnetic potential. A circle around the origin of this coordinate system, representing a zero potential for both the electric potential and the magnetic potential, represents the phase angles of the voltage applied to the respective coils, giving a 0 ° phase position at the intersection of the circle with the positive ordinate and the phase is clockwise to a 90 ° phase position in the intersection of the circle with the negative abscissa, which represents the magnetic potential of the south pole, a 180 ° phase position in the intersection of the circle with the negative ordinate, the minimum voltage potential represents, a 270 ° phase position in the intersection of the circle with the positive abscissa, which represents the magnetic potential of the north pole, to a 360 ° phase position, which is equal to the 0 ° phase position, in the intersection of the circle with the positive Ordinate representing the maximum voltage potential changes.

Wie in 2 gezeigt, ist eine Beziehung gegeben, bei der die erste Spule 2a mit Spulenkern 3a zwischen einer 0°-Phasenlage und einer 120°-Phasenlage, die zweite Spule 2b mit Spulenkern 3b zwischen einer 120°-Phasenlage und einer 240°-Phasenlage und die dritte Spule 2c mit Spulenkern 3c zwischen einer 240°-Phasenlage und einer 360°-Phasenlage liegen. Bei Drehstrombetrieb drehen sich nun die Zeiger dieser Spulen entsprechend der Wechselfrequenz des Drehstroms im Uhrzeigersinn, wobei jeweils eine der elektrischen Potentialdifferenz zwischen den auf die Ordinate projizierten Anfangs- und Endpunkten des Zeigers entsprechende Spannung an den Spulen anliegt.As in 2 Shown is a relationship where the first coil 2a with coil core 3a between a 0 ° phase position and a 120 ° phase position, the second coil 2 B with coil core 3b between a 120 ° phase position and a 240 ° phase position and the third coil 2c with coil core 3c lie between a 240 ° phase position and a 360 ° phase position. In three-phase operation, now the hands of these coils rotate in accordance with the alternating frequency of the three-phase current in a clockwise direction, wherein in each case one of the electrical potential difference between the projected at the ordinate start and end points of the pointer corresponding voltage is applied to the coil.

Bei der magnetischen Interpretation des Phasendiagramms entspricht ein Phasendurchlauf von 180° einer Verschiebung des Läufers um den Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Magnete, also dem Magnetraster RM. Durch die abwechselnde Polarisierung der Magnete im Läufer wird bei einer Verschiebung um das Magnetraster RM ein Polwechsel ausgeführt. Nach einem 360°-Phasendurchlauf beträgt die Läuferverschiebung zwei RM. Hierbei befinden sich die Magnete relativ zum Raster RS der Statorspulen wieder in Ausgangsposition, vergleichbar mit einer 360°-Umdrehung des Rotors eines zweipoligen Gleichstrommotors.In the magnetic interpretation of the phase diagram, a phase pass of 180 ° corresponds to a displacement of the rotor by the distance between the centers of two adjacent magnets, ie the magnetic grid R M. Due to the alternating polarization of the magnets in the rotor, a pole change is carried out when shifting around the magnetic grid R M. After a 360 ° phase pass, the rotor displacement is two R M. In this case, the magnets are again in the starting position relative to the grid R S of the stator coils, comparable to a 360 ° rotation of the rotor of a two-pole DC motor.

Für die elektrische Interpretation des Phasendiagrammes wird die Ordinate betrachtet, auf der das anliegende elektrische Spannungspotential dargestellt ist. Bei 0° liegt das maximale Potential, bei 180°, das minimale Potential und bei 90° bzw. 270° ein mittleres Spannungspotential an. Wie zuvor erwähnt, werden die Spulen im Diagramm durch Pfeile dargestellt, deren Anfangs- und Endpunkte die Kontaktierungen darstellen. Die jeweils anliegende Spulenspannung kann durch Projektion von Start- und Endpunkt der Pfeile auf die Potentialachse abgelesen werden. Durch die Pfeilrichtung wird die Stromrichtung und hierdurch die Magnetisierungsrichtung der Spule festgelegt.For the electrical interpretation of the phase diagram, the ordinate is considered, on which the applied electrical voltage potential is shown. At 0 °, the maximum potential, at 180 °, the minimum potential and at 90 ° or 270 °, an average voltage potential. As previously mentioned, the coils in the diagram are represented by arrows whose start and end points are the con represent timing. The respectively applied coil voltage can be read by projection from start and end point of the arrows to the potential axis. By the direction of the arrow, the current direction and thereby the magnetization direction of the coil is set.

Anstelle einer kontinuierlichen sinusförmigen Spannungsquelle, die ein Phasendiagramm gemäß 3 aufweist, kann aus Kostengründen auch eine Steuerung mit Rechteck-Charakteristik eingesetzt werden. In einem entsprechenden Phasendiagramm, das in 4 gezeigt ist, ist die Rechteck-Charakteristik durch Schaltschwellen dargestellt. Hierbei können die Phasenanschlüsse jeweils die drei Zustände Pluspotential, Minuspotential und potentialfrei einnehmen. Dabei liegen das Pluspotential z.B. in einem Bereich zwischen 300° und 60° und das Minuspotential in einem Bereich von 120° bis 240° an und die Bereiche zwischen 60° und 120° sowie 240° und 300° stellen den potentialfreien Zustand dar, in dem die Spulen nicht angeschlossen sind. Bei der Rechteckspannung-Ansteuerung ist der im Vergleich zur Sinus-Steuerung ungleichmäßigere Schub nachteilig.Instead of a continuous sinusoidal voltage source, the phase diagram according to 3 For reasons of cost, a controller with a rectangular characteristic can also be used. In a corresponding phase diagram, the in 4 is shown, the rectangular characteristic is represented by switching thresholds. In this case, the phase connections can each assume the three states plus potential, minus potential and potential-free. The positive potential is for example in a range between 300 ° and 60 ° and the negative potential in a range of 120 ° to 240 ° and the ranges between 60 ° and 120 ° and 240 ° and 300 ° represent the potential-free state in which the coils are not connected. In rectangular voltage control, the more uneven thrust compared to sinusoidal control is disadvantageous.

Es lässt sich natürlich noch eine große Zahl weiterer Spulenkonfigurationen und Potentialverteilungen aufbauen, z.B. die in 5 gezeigte Potentialverteilung, bei der ein minimales Potential von 0 V in einem Bereich zwischen 105° und 255°, ein maximales Potential von 24 V in einem Bereich von 285° bis 75° und potentialfreie Bereiche von 75° bis 105° und von 255° bis 285° vorliegen.Of course, a large number of further coil configurations and potential distributions can be built up, eg the in 5 shown potential distribution, wherein a minimum potential of 0 V in a range between 105 ° and 255 °, a maximum potential of 24 V in a range of 285 ° to 75 ° and potential-free ranges of 75 ° to 105 ° and 255 ° to 285 ° present.

Durch geeignete Ansteuerungen gemäß den oben dargelegten Prinzipien können verschiedene Verfahrgeschwindigkeiten und Verfahrwege erreicht werden. Hierzu können Positionssensoren für die einzelnen Türflügel vorgesehen werden oder es können auch Steuerungen aufgebaut werden, die ohne Positionssensoren auskommen, wobei die Position der Türflügel geschätzt wird.By suitable controls according to the above explained principles different travel speeds and travel distances can be achieved. You can do this Position sensors for provided the individual door leaves be or can also controls can be set up, which manage without position sensors, where the position of the door wings is estimated.

Die 6 zeigt einen Querschnitt einer Trag- und Antriebseinrichtung einer Schiebetür nach einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.The 6 shows a cross section of a supporting and driving means of a sliding door according to a preferred embodiment of the invention.

Ein prinzipiell U-förmiges Tragprofil 6 weist einen Boden 9 und zwei senkrecht auf diesem stehende Seitenbereiche 10 auf, die jeweils Aussparungen 11 aufweisen, in denen an dem Tragschlitten 4 befestigte Anordnungen 7, 8 von Einzelrollen laufen, die eine vertikale Führung bewirken. Hier sind zwei identische Anordnungen 7, 8 von Einzelrollen gewählt, von denen eine linke Anordnung 7 in positiver Querrichtung y links von einer rechten Anordnung 8 liegt. Die linke Anordnung 7 ist in positiver Querrichtung y links an dem Tragschlitten 4 befestigt und die rechte Anordnung 8 ist in positiver Querrichtung y rechts an dem Tragschlitten 4 befestigt.A basically U-shaped support profile 6 has a floor 9 and two perpendicular to this side areas 10 on, each recesses 11 in which on the support carriage 4 fixed arrangements 7 . 8th run by single rollers, which cause a vertical guidance. Here are two identical arrangements 7 . 8th selected from single rolls, one of which is a left-hand arrangement 7 in the positive transverse direction y to the left of a right-hand arrangement 8th lies. The left arrangement 7 is in the positive transverse direction y on the left of the support carriage 4 attached and the right arrangement 8th is in the positive transverse direction y right of the support carriage 4 attached.

Innerhalb des hier prinzipiell u-förmigen Tragschlittens 4, an dessen Seitenbereichen 12 die Anordnungen 7, 8 von Einzelrollen befestigt sind, ist an dem Boden 13 des Tragschlittens 4 die Magnetreihe 1 angeordnet. Zwischen den Seitenbereichen 12 des Tragschlittens 4 ist mit einem spaltförmigen Abstand a zu der Magnetreihe 1 eine aus Spulen 2 und Spulenkernen 3 bestehende Spulenanordnung angeordnet, die an dem Boden 9 des Tragprofils 6 befestigt ist. Da das Tragprofil 6 aus nichtmagnetischem Werkstoff bestehen kann, z.B. Aluminium, ist zwischen der Spulenanordnung 2, 3 und dem Tragprofil 6 eine weichmagnetische Rückflussschiene 14 angeordnet, die Bohrungen aufweist, durch die die Spulenkerne 3 an dem Boden 9 des Tragprofils 6 befestigt sind. Die Spu lenkerne 3 und die weichmagnetische Rückflussschiene 14 können auch integral ausgebildet sein.Within the here in principle U-shaped support carriage 4 , on its side areas 12 the arrangements 7 . 8th are fixed by single rollers, is at the bottom 13 of the carriage 4 the magnet series 1 arranged. Between the page areas 12 of the carriage 4 is at a gap-like distance a to the magnet series 1 one out of coils 2 and spool cores 3 existing coil assembly disposed at the bottom 9 of the supporting profile 6 is attached. As the support profile 6 may consist of non-magnetic material, such as aluminum, is between the coil assembly 2 . 3 and the supporting profile 6 a soft magnetic return rail 14 arranged, which has bores through which the coil cores 3 on the ground 9 of the supporting profile 6 are attached. The spools 3 and the soft magnetic return rail 14 can also be integrally formed.

Zur Stabilisierung weist der prinzipiell nach oben, d.h. in die negative Tragrichtung, also die -z-Richtung, offene u-förmige Tragschlitten 4 an den Oberkanten seiner Seitenbereiche 12 in Querrichtung, d.h. positive und negative y-Richtung, abstehende Rippen auf, die im Bereich der Einzelrollen der Anordnungen 7, 8 der Rollenanordnung unterbrochen sind.For stabilization, the principle upwards, ie in the negative supporting direction, ie the -z-direction, open U-shaped support carriage 4 at the top edges of its side areas 12 in the transverse direction, ie positive and negative y-direction, projecting ribs, which in the area of the individual roles of the arrangements 7 . 8th the roller assembly are interrupted.

In dieser Ausführungsformen der Erfindung sind die Aussparungen 11 des Tragprofiles 6 in vertikaler Richtung neben den Spulen 2 und Spulenkernen 3 angeordnet, weswegen der Tragschlitten 4 so ausgestaltet ist, dass nicht nur die an diesem befestigte Magnetreihe 1 innerhalb seiner Seitenbereiche 12 angeordnet ist, sondern auch Teile der an dem Tragprofil 6 befestigten Spulen 2 und Spulenkerne 3. Hierdurch ergibt sich eine besonders flache Bauweise.In these embodiments of the invention, the recesses are 11 of the supporting profile 6 in the vertical direction next to the coils 2 and spool cores 3 arranged, why the support carriage 4 is designed so that not only the attached to this magnetic series 1 within its page areas 12 is arranged, but also parts of the support profile 6 attached coils 2 and coil cores 3 , This results in a particularly flat design.

Weiter sind die Aussparungen 11 mit Laufflächen 15 versehen, die so ausgestaltet sind, dass ein Abrollen der Einzelrollen der Anordnungen 7, 8 der Rollenanordnung geräuscharm erfolgt. Die Laufflächen 15 können hierzu aus zwei oder mehr Materialkomponenten bestehen, z.B. aus einer weichen Dämpfungsschicht 15b, die an dem Tragprofil 6 vorgesehen ist, und einer harten Laufschicht 15a, auf der die Einzelrollen laufen.Next are the recesses 11 with treads 15 provided, which are designed so that a unwinding of the individual roles of the arrangements 7 . 8th the roller assembly is quiet. The treads 15 This may consist of two or more material components, for example of a soft damping layer 15b attached to the support profile 6 is provided, and a hard running layer 15a on which the single rolls run.

An dem Tragschlitten 4 ist weiter ein (nicht gezeigtes) horizontales Führungselement vorgesehen, das den Tragschlitten 4 in einer stabilen Position in der y-Richtung hält. Unterhalb des Tragschlittens 4 ist an der Außenseite von dessen Boden 13 noch eine Skala 16 eines Wegmesssystemes angebracht, die mit einem in dem Tragprofil 6 vorgesehenen Messwertaufnehmer 17 kooperiert, um die Position des in dem Tragprofil 6 laufenden Tragschlittens 4 festzustellen.On the support carriage 4 Furthermore, a (not shown) horizontal guide member is provided, which the support carriage 4 holds in a stable position in the y-direction. Below the support carriage 4 is on the outside of its bottom 13 another scale 16 a Wegmesssystemes mounted with one in the support profile 6 provided transducers 17 cooperates to the position of in the supporting profile 6 running carriage 4 determine.

Weiter ist um das Tragprofil 6 eine Verkleidung 19 vorgesehen, innerhalb der auch eine Schaltungsanordnung 18 zur Ansteuerung der Linear-Antriebseinheit aufgenommen ist, die eine Steuerung 21 zum Ansteuern der Einzelspulen 2 aufweist und elektrisch mit dem Messwertaufnehmer 17 des Wegmesssystems, mit den Spulen 2 der Spulenanordnung, mit einer (nicht gezeigten) Energieversorgung und mit einer (nicht gezeigten) Sensorik zur Initiierung des Öffnens und Schließens der erfindungsgemäßen Schiebetür verbunden ist.Next is the support profile 6 a disguise 19 provided within which also a circuit arrangement 18 is added to control the linear drive unit, which is a controller 21 for controlling the individual coils 2 and electrically with the transducer 17 the position measuring system, with the coils 2 the coil assembly, with a (not shown) power supply and with a (not shown) sensor for initiating the opening and closing of the sliding door according to the invention is connected.

Erfindungsgemäß können natürlich auch die Magnetreihe 1 an dem Gehäuse 6 und die aus Spulen 2, Spulenkernen 3 und ggf. einer weichmagnetischen Rückflussschiene 14 bestehende Spuleneinheit an dem Tragschlitten 4 befestigt sein.Of course, according to the invention, the magnet series 1 on the housing 6 and those from coils 2 , Coil cores 3 and possibly a soft magnetic return rail 14 existing coil unit on the support carriage 4 be attached.

Eine Steuerung 21 kann durch Auswahl der angesteuerten Einzelspulen 2 einen oder mehre Türflügel 5, d.h. mit jeweils einer Magnetreihe 1 versehene Tragschlitten 4 bewegen.A controller 21 can be selected by selecting the individual coils 2 one or more doors 5 ie with one magnet row each 1 provided carrying carriages 4 move.

Die 7 zeigt eine Prinzipdarstellung der Verschaltung der Steuerungseinheiten und der Energieversorgung mit dem Linearantrieb nach einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.The 7 shows a schematic diagram of the interconnection of the control units and the power supply to the linear drive according to a preferred embodiment of the invention.

Der gezeigte Linearantrieb ist ein dreiphasiges System, bei dem drei Einzelspulen 2 der Spulenanordnung vier Einzelmagnete der Magnetreihe 1 gegenüberstehen, wie es in Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben wurde. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind zur Vereinfachten Darstellung 15 den Stator bildende Einzelspulen 2a, 2b, 2c und 12 den Läufer bildende Einzelmagnete gezeigt. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführung begrenzt und weist vorzugsweise eine größere Anzahl von Einzelspulen 2 und Einzelmagneten auf. An der mittleren Einzelspule sind ein Sensor 17 eines an eine Hauptsteuerung 24 angeschlossenen Wegmesssystemes für den Normalbetrieb und ein Sensor 23 eines an die Notsteuerung 20 angeschlossenen Wegmesssystemes für den Notfallbetrieb angeordnet. Diese Anordnung ist gewählt, da ein dort angeordneter Sensor die Türposition sowohl im vollständig geöffneten als auch im vollständig geschlossenen Zustand und in allen dazwischen liegenden Zuständen erfassen kann.The linear drive shown is a three-phase system in which three individual coils 2 the coil assembly four individual magnets of the magnet series 1 as opposed to it in terms of 1 to 5 has been described. In the embodiment shown are for simplicity 15 the stator forming individual coils 2a . 2 B . 2c and 12 the rotor forming individual magnets shown. The invention is not limited to this embodiment and preferably has a larger number of individual coils 2 and individual magnets on. At the middle single coil are a sensor 17 one to a main controller 24 connected Wegmesssystemes for normal operation and a sensor 23 one to the emergency control 20 connected Wegmesssystemes arranged for emergency operation. This arrangement is chosen because a sensor located there can detect the door position in both the fully open and fully closed states and in all states therebetween.

Von der Hauptsteuerung 24 kommende dreiphasige Motor-Stromleitungen 25 sind an einer Seite des Stators an diesen angeschlossen und von der Notsteuerung 20 kommende dreiphasige Motor-Stromleitungen 26 sind von der anderen Seite an den Stator angeschlossen. Die Hauptsteuerung 24 ist mit dem Stromversorgungsnetz 27 verbunden, hier z. B. mit einem 230V Netz. Die Hauptsteuerung 24 versorgt die Notsteuerung 20 über Stromversorgungsleitungen 28 mit Energie. Weiter ist zwischen der Hauptsteuerung 24 und der Notsteuerung 20 eine Datenaustauschleitung 29 vorhanden, über die die Notsteuerung 20 einen Ausfall der Hauptsteuerung 24 erkennen kann.From the main controller 24 upcoming three-phase motor power lines 25 are connected to one side of the stator and emergency control 20 upcoming three-phase motor power lines 26 are connected to the stator from the other side. The main controller 24 is with the power grid 27 connected, here z. B. with a 230V network. The main controller 24 provides the emergency control 20 via power supply lines 28 with energy. Next is between the main controller 24 and the emergency control 20 a data exchange line 29 present over which the emergency control 20 a failure of the main controller 24 can recognize.

Die Notsteuerung 20 ist weiter mit einem elektrischen Energiespeicher 21 verbunden, der im Falle des Ausfalles des Stromversorgungsnetzes 27 eine Energieversorgung der Notsteuerung 20 gewährleistet, damit diese die Schiebetür öffnen kann. Der elektrische Energiespeicher 21 wird von einer Überwachungseinheit 22 hinsichtlich des Ladezustandes und des Alterungszustandes überwacht. Die Überwachungseinheit 22 kann einzeln aufgebaut sein oder in die Notsteuerung 20 integriert sein.The emergency control 20 is further with an electrical energy storage 21 connected in case of failure of the power supply network 27 an energy supply of emergency control 20 ensures that it can open the sliding door. The electrical energy storage 21 is from a monitoring unit 22 monitored with regard to the state of charge and the state of aging. The monitoring unit 22 can be built individually or in the emergency control 20 be integrated.

Die 8 zeigt eine einfehlersichere Verschaltung der in Sternschaltung geschalteten Ständerspulen nach einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.The 8th shows a fail-safe connection of the star-connected stator coils according to a preferred embodiment of the invention.

Die dreiphasigen Motor-Stromleitungen 25 von der Hauptsteuerung 24 sind an ein Ende von drei Phasenleitungen, je eine für die erste Phase, die zweite Phase und die dritte Phase, angeschlossen, an deren anderes Ende die dreiphasigen Motor-Stromleitungen 26 von der Notsteuerung 20 angeschlossen sind. Zwischen die drei Phasenleitungen sind jeweils Äste von einer sternförmig verschalteten Reihenschaltung von (hier jeweils beispielhaft vier) Einzelspulen 2a, 2b, 2c geschaltet. Hierzu sind eine erste Reihenschaltung von vier Einzelspulen 2aa, 2ab, 2ac, 2ad mit einem ersten Ende mit der Phasenleitung für die erste Phase und mit einem zweiten Ende mit einem Sternpunkt, der alle zweiten Enden der Reihenschaltungen von Einzelspulen miteinander verbindet, eine zweite Reihenschaltung von vier Einzelspulen 2ba, 2bb, 2bc, 2bd mit einem ersten Ende mit der Phasenleitung für die zweite Phase und mit einem zweiten Ende mit dem Sternpunkt und eine dritte Reihenschaltung von vier Einzelspulen 2ca, 2cb, 2cc, 2cd mit einem ersten Ende mit der Phasenleitung für die dritte Phase und mit einem zweiten Ende mit dem Sternpunkt verbunden.The three-phase motor power lines 25 from the main controller 24 are connected to one end of three phase lines, one each for the first phase, the second phase and the third phase, at the other end of which are the three-phase motor power lines 26 from the emergency control 20 are connected. Branches of a star-connected series circuit of (in each case by way of example four) individual coils are in each case connected between the three phase lines 2a . 2 B . 2c connected. For this purpose, a first series connection of four individual coils 2aa . 2ab . 2ac . 2ad having a first end having the phase line for the first phase and a second end having a neutral point connecting all the second ends of the series circuits of individual coils, a second series connection of four individual coils 2ba . 2 bb . 2bc . 2bd with a first end having the phase line for the second phase and a second end with the neutral point and a third series connection of four individual coils 2ca . 2cb . 2cc . 2cd with a first end connected to the phase line for the third phase and a second end to the neutral point.

An dem Sternpunkt sind die Kontaktierungen redundant ausgelegt, d.h. es gibt einen Punkt, an dem alle zweiten Enden der Reihenschaltungen zusammenlaufen und eine Kreisleitung um diesen Punkt, die ebenfalls alle zweiten Enden der Reihenschaltungen verbindet.At the star point, the contacts are designed redundantly, i. there is a point where all the second ends of the series circuits converge and make a circuit around this point, too connects all the second ends of the series connections.

8 zeigt im oberen Teil die lineare Anordnung der so verschalteten Einzelspulen im erfindungsgemäßen Stator, wo von links nach rechts die Abfolge der Einzelspulen 2aa, 2ba, 2ca, 2ab, 2bb, 2cb, 2ac, 2bc, 2cc, 2ad, 2bd, 2cd gegeben ist. 8th shows in the upper part of the linear arrangement of the interconnected individual coils in the stator according to the invention, where from left to right, the sequence of the individual coils 2aa . 2ba . 2ca . 2ab . 2 bb . 2cb . 2ac . 2bc . 2cc . 2ad . 2bd . 2cd given is.

Die 9 zeigt eine einfehlersichere Verschaltung der in Dreieckschaltung geschalteten Ständerspulen nach einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.The 9 shows a fail-safe connection of the delta connected stator coils according to a preferred embodiment shape according to the invention.

Die dreiphasigen Motor-Stromleitungen 25 von der Hauptsteuerung 24 sind an ein Ende von drei Phasenleitungen, je eine für die erste Phase, die zweite Phase und die dritte Phase, angeschlossen, an deren anderes Ende die dreiphasigen Motor-Stromleitungen 26 von der Notsteuerung 20 angeschlossen sind. Zwischen die drei Phasenleitungen sind jeweils Äste von einer Dreieckschaltung von (hier jeweils beispielhaft vier) Einzelspulen 2a, 2b, 2c geschaltet. Hierzu sind eine erste Reihenschaltung von vier Einzelspulen 2aa, 2ab, 2ac, 2ad mit einem ersten Ende mit der Phasenleitung für die erste Phase und mit einem zweiten Ende mit der Phasenleitung für die zweite Phase, eine zweite Reihenschaltung von vier Einzelspulen 2ba, 2bb, 2bc, 2bd mit einem ersten Ende mit der Phasenleitung für die zweite Phase und mit einem zweiten Ende mit der Phasenleitung für die dritte Phase und eine dritte Reihenschaltung von vier Einzelspulen 2ca, 2cb, 2cc, 2cd mit einem ersten Ende mit der Phasenleitung für die dritte Phase und mit einem zweiten Ende mit der Phasenleitung für die erste Phase verbunden.The three-phase motor power lines 25 from the main controller 24 are connected to one end of three phase lines, one each for the first phase, the second phase and the third phase, at the other end of which are the three-phase motor power lines 26 from the emergency control 20 are connected. Branches of a delta connection of (in each case by way of example four) individual coils are in each case between the three phase lines 2a . 2 B . 2c connected. For this purpose, a first series connection of four individual coils 2aa . 2ab . 2ac . 2ad having a first end with the phase line for the first phase and a second end with the phase line for the second phase, a second series of four individual coils 2ba . 2 bb . 2bc . 2bd with a first end having the phase line for the second phase and a second end having the phase line for the third phase and a third series connection of four individual coils 2ca . 2cb . 2cc . 2cd having a first end connected to the phase line for the third phase and a second end connected to the phase line for the first phase.

9 zeigt im oberen Teil die lineare Anordnung der so verschalteten Einzelspulen im erfindungsgemäßen Stator, wo von links nach rechts die Abfolge der Einzelspulen 2aa, 2ba, 2ca, 2ab, 2bb, 2cb, 2ac, 2bc, 2cc, 2ad, 2bd, 2cd gegeben ist. 9 shows in the upper part of the linear arrangement of the interconnected individual coils in the stator according to the invention, where from left to right, the sequence of the individual coils 2aa . 2ba . 2ca . 2ab . 2 bb . 2cb . 2ac . 2bc . 2cc . 2ad . 2bd . 2cd given is.

Die Phasenleitungen können allgemein redundant ausgelegt sein, z.B. wie es in der 9 für die Phasenleitung der dritten Phase gezeigt ist, indem eine zweite Leitung zwischen den entsprechenden Anschluss für die drei phasigen Motor-Stromleitungen 25 von der Hauptsteuerung 24 und die dreiphasigen Motor-Stromleitungen 26 von der Notsteuerung 20 angeschlossen wird. Jetzt kann diese Phasenleitung an einer beliebigen Stelle unterbrochen werden, ohne dass eine Fehlfunktion auftritt.The phase lines can be designed generally redundant, for example, as in the 9 for the phase line of the third phase is shown by a second line between the corresponding terminal for the three-phase motor power lines 25 from the main controller 24 and the three-phase motor power lines 26 from the emergency control 20 is connected. Now this phase line can be interrupted at any point without a malfunction occurring.

Die 10 zeigt eine einfehlersichere Verschaltung der in Viereckschaltung geschalteten Ständerspulen nach einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.The 10 shows a fail-safe connection of the quadrilateral switched stator coils according to a preferred embodiment of the invention.

Hier sind vierphasige Motor-Stromleitungen von der Hauptsteuerung 24 an ein Ende von vier Phasenleitungen, je eine für die erste Phase, die zweite Phase, die dritte Phase und die vierte Phase, angeschlossen, an deren anderes Ende vierphasige Motor-Stromleitungen von der Notsteuerung angeschlossen sind. Zwischen die vier Phasenleitungen sind jeweils Äste von einer Viereckschaltung von (hier jeweils beispielhaft zwei) Einzelspulen 2a, 2b, 2c, 2d geschaltet. Hierzu sind eine erste Reihenschaltung von zwei Einzelspulen 2aa, 2ab mit einem ersten Ende mit der Phasenleitung für die erste Phase und mit einem zweiten Ende mit der Phasenleitung für die zweite Phase, eine zweite Reihenschaltung von zwei Einzelspulen 2ba, 2bb mit einem ersten Ende mit der Phasenleitung für die zweite Phase und mit einem zweiten Ende mit der Phasenleitung für die dritte Phase, eine dritte Reihenschaltung von zwei Einzelspulen 2ca, 2cb mit einem ersten Ende mit der Phasenleitung für die dritte Phase und mit einem zweiten Ende mit der Phasenleitung für die vierte Phase und eine vierte Reihenschaltung von zwei Einzelspulen 2da, 2db mit einem ersten Ende mit der Phasenleitung für die vierte Phase und mit einem zweiten Ende mit der Phasenleitung für die erste Phase verbunden.Here are four-phase motor power lines from the main controller 24 to one end of four phase lines, one each for the first phase, the second phase, the third phase and the fourth phase, connected at the other end to which four-phase motor power lines from the emergency control are connected. Branches of a quadrilateral circuit of (in each case by way of example two) individual coils are in each case between the four phase lines 2a . 2 B . 2c . 2d connected. For this purpose, a first series connection of two individual coils 2aa . 2ab having a first end with the phase line for the first phase and with a second end with the phase line for the second phase, a second series connection of two individual coils 2ba . 2 bb with a first end having the phase line for the second phase and a second end having the phase line for the third phase, a third series connection of two individual coils 2ca . 2cb with a first end having the phase line for the third phase and a second end having the phase line for the fourth phase and a fourth series connection of two individual coils 2da . 2db with a first end connected to the phase line for the fourth phase and a second end to the phase line for the first phase.

In analoger Weise können auch System mit noch mehr Phasen aufgebaut werden.In analogous way Also, system can be built with even more phases.

Der so mit einer Hauptsteuerung 24 und einer im Notfallbetrieb über einen elektrischen Energiespeicher 21 versorgte Notsteuerung 20 versehene Linearantrieb, wobei die Hauptsteuerung 24 und die Notsteuerung 20 in der Schaltungsanordnung 18 aufgebaut sein können, dessen Einzelspulen 2 in parallel zwischen die Antriebsphasen der Motor-Stromleitungen 25 von der Hauptsteuerung 24 und der Motor-Stromleitungen 26 von der Notsteuerung 20 geschaltete Spulengruppen aufgeteilt ist, die sternförmig oder ringförmig (Dreieckschaltung bei einem dreiphasigen System, Viereckschaltung bei einem vierphasigen System, ...) geschaltet sind, leistet alle oben allgemein beschriebenen Merkmale für eine Fluchtwegfunktion. Insbesondere wird die Einfehlersicherheit des mit einer Vielzahl von Einzelspulen versehenen Linearmotors ausgenutzt, um mittels minimaler zusätzlicher externer Beschaltung und minimalem zusätzlichen Verdrahtungsaufwand bei der Verschaltung der Einzelspulen eine Normgerechte Fluchtwegeigenschaft zu erreichen.The way with a main controller 24 and one in an emergency operation via an electrical energy storage 21 supplied emergency control 20 provided linear drive, the main control 24 and the emergency control 20 in the circuit arrangement 18 can be constructed, the individual coils 2 in parallel between the drive phases of the motor power lines 25 from the main controller 24 and the motor power lines 26 from the emergency control 20 divided coil groups, which are connected in a star or annular (delta connection in a three-phase system, square circuit in a four-phase system, ...), performs all the features generally described above for an escape route function. In particular, the single-fault safety of the linear motor provided with a multiplicity of individual coils is utilized in order to achieve a standard-compliant escape path property by means of minimal additional external wiring and minimal additional wiring effort in the interconnection of the individual coils.

11
Magnetreihemagnet row
2a, b, c2a, b, c
SpuleKitchen sink
3a, b, c3a, b, c
SpulenkernPlunger
44
Tragschlittensupport carriage
55
Türflügeldoor
66
Tragprofilsupport section
77
Rollenanordnung, linke AnordnungRoller assembly left arrangement
88th
Rollenanordnung, rechte AnordnungRoller assembly right arrangement
99
Boden des Tragprofilesground of the supporting profile
1010
Seitenbereich des Tragprofilespage range of the supporting profile
1111
Aussparungen in den Seitenbereichen des Tragprofilesrecesses in the side areas of the supporting profile
1212
Seitenbereich des Tragschlittenspage range of the carriage
1313
Boden des Tragschlittensground of the carriage
1414
RückflussschieneReturn rail
1515
Laufflächentreads
1616
Skala eines Wegmesssystemesscale a path measuring system
1717
Messwertaufnehmer des Wegmesssystemestransducer of the displacement measuring system
1818
Schaltungsanordnungcircuitry
1919
Verkleidungpaneling
2020
Notsteuerungemergency control
2121
elektrischer Leistungsspeicherelectrical performance storage
2222
Überwachungseinheitmonitoring unit
2323
Notsteuerungs-WegerfassungssystemNotsteuerungs-path detection system
2424
Hauptsteuerungmain control
2525
dreiphasige Motor-Stromleitungen von der Hauptsteuerungthree phase Motor power lines from the main controller
2626
dreiphasige Motor-Stromleitungen von der Notsteuerungthree phase Motor power lines from the emergency control
2727
Netz-EnergieversorgungMains power supply
2828
StromversorgungsleitungenPower lines
2929
DatenaustauschleitungData exchange line
aa
Abstanddistance
xx
Antriebsrichtungdriving direction
yy
Querrichtungtransversely
zz
Tragrichtungbearing direction
RM R M
Magnetrastermagnetic grid
LLücke L gap
Lückegap
LMagnet L magnet
Magnetlängemagnet length

Claims (12)

Schiebetür mit einem magnetischen Antriebssystem für mindestens einen Türflügel (5), mit einer in Antriebsrichtung angeordneten Magnetreihe (1), deren Magnetisierung in ihrer Längsrichtung in bestimmten Abständen das Vorzeichen wechselt, und einem mit der Magnetreihe (1) verbundenen Tragschlitten (4), an dem der Türflügel (5) befestigt werden kann, sowie mit einer aus mehreren Einzelspulen (2) und Spulenkernen (3) bestehende Spulenanordnung, die bei entsprechender Ansteuerung der Einzelspulen (2) eine Wechselwirkung mit der Magnetreihe (1) bewirkt, die Vorschubkräfte hervorruft, wobei die Einzelspulen (2) der Spulenanordnung mindestens zwei Phasensträngen zugeordnet sind und die einem jeweiligen Phasenstrang zugeordneten Einzelspulen (2) in Reihe geschaltet sind, einem elektrischen Leistungsspeicher (21) und einer Notsteuerung (20), die mit dem elektrischen Leistungsspeicher (21) verbunden ist und die Schiebetür bei Stromausfall oder Versagen einer Hauptsteuerung (24) öffnen kann.Sliding door with a magnetic drive system for at least one door leaf ( 5 ), with a magnet array arranged in the drive direction ( 1 ) whose magnetization in its longitudinal direction at certain intervals changes the sign, and one with the magnetic series ( 1 ) associated carrying carriages ( 4 ), on which the door ( 5 ), and one of a plurality of individual coils ( 2 ) and coil cores ( 3 ) existing coil arrangement, which with appropriate control of the individual coils ( 2 ) an interaction with the magnet series ( 1 ) causes the feed forces, whereby the individual coils ( 2 ) of the coil arrangement are assigned to at least two phase strings and the individual coils assigned to a respective phase string ( 2 ) are connected in series, an electric power storage ( 21 ) and an emergency control ( 20 ) connected to the electric power storage ( 21 ) and the sliding door in case of power failure or failure of a main controller ( 24 ) can open. Schiebetür nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinheit (22), die den Ladungs- und Alterungszustand des elektrischen Leistungsspeichers überwacht.Sliding door according to claim 1, characterized by a monitoring unit ( 22 ), which monitors the charge and aging state of the electric power storage. Schiebetür nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Notsteuerungs-Wegerfassungssystem (23), dessen Ausgangssignal an die Notsteuerung (20) geführt wird, die auf der Grundlage des empfangenen Ausgangssignales eine wegabhängige Kommutierung des magnetischen Antriebssystemes ausführt.Sliding door according to claim 1 or 2, characterized by an emergency control route detection system ( 23 ), whose output signal to the emergency control ( 20 ) is guided, which carries out a path-dependent commutation of the magnetic drive system on the basis of the received output signal. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Notsteuerung (20) eine zeitgesteuerte Kommutierung des magnetischen Antriebssystemes ausführt.Sliding door according to one of the preceding claims, characterized in that the emergency control ( 20 ) performs a timed commutation of the magnetic drive system. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Einzelspulen (2) der Spulenanordnung aus einem ununterbrochenen Draht gefertigt sind.Sliding door according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of individual coils ( 2 ) of the coil assembly are made of an uninterrupted wire. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlussleitungen für die Einzelspulen (2) der Spulenanordnung redundant ausgelegt sind.Sliding door according to one of the preceding claims, characterized in that connection lines for the individual coils ( 2 ) of the coil arrangement are designed to be redundant. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelspulen (2) der Spulenanordnung in Dreieckschaltung zwischen ein dreiphasiges Ansteuersystem geschaltet sind.Sliding door according to one of the preceding claims, characterized in that the individual coils ( 2 ) of the coil arrangement are connected in delta connection between a three-phase drive system. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelspulen (2) der Spulenanordnung in Sternschaltung zwischen ein dreiphasiges Ansteuersystem geschaltet sind.Sliding door according to one of the preceding claims, characterized in that the individual coils ( 2 ) of the coil arrangement are connected in star connection between a three-phase drive system. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit der Magnetreihe (1) verbundene Rollenanordnung (7, 8), die bezüglich des Türflügels (5) eine Tragfunktion erfüllt und einen bestimmten spaltförmigen Abstand (a) zwischen der Magnetreihe (1) und den Spulenkernen (3) gewährleistet.Sliding door according to one of the preceding claims, characterized by a magnet array ( 1 ) associated role arrangement ( 7 . 8th ) related to the door leaf ( 5 ) fulfills a supporting function and has a certain gap-shaped spacing (a) between the magnet row ( 1 ) and the coil cores ( 3 ) guaranteed. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetreihe (1) parallel zur Tragrichtung (z) und quer zur Antriebsrichtung (x) magnetisiert ist.Sliding door according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet row ( 1 ) is magnetized parallel to the supporting direction (z) and transversely to the drive direction (x). Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetreihe (1) aus einem oder mehreren Hochleistungsmagneten, vorzugsweise Seltenenerden-Hochleistungsmagneten, weiter vorzugsweise vom Typ NeFeB oder Sm2Co besteht.Sliding door according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet row ( 1 ) consists of one or more high-performance magnets, preferably rare-earth high-performance magnets, more preferably of the NeFeB or Sm 2 Co type. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebetür als Bogenschiebetür oder Horizontal-Schiebewand ausgebildet ist.sliding door according to one of the preceding claims, characterized that the sliding door as a curved sliding door or horizontal sliding wall is formed.
DE102005002039A 2005-01-14 2005-01-14 Magnetic drive system for sliding door for use as flood barrier has overhead support for propulsion and door support magnets fed with three-phase AC Active DE102005002039B3 (en)

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