DE102005002061A1

DE102005002061A1 - Schiebetür mit einem magnetischen Antriebssystem mit einer Spuleneinheit

Info

Publication number: DE102005002061A1
Application number: DE200510002061
Authority: DE
Inventors: Sven Busch
Original assignee: Dorma Deutschland GmbH
Current assignee: Dorma Deutschland GmbH
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2006-07-27
Also published as: WO2006074781A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schiebetür mit einem magnetischen Antriebssystem für mindestens einen Türflügel, mit einer in Antriebsrichtung angeordneten Magnetreihe, deren Magnetisierung in ihrer Längsrichtung in bestimmten Abständen das Vorzeichen wechselt, und einer aus mehreren Einzelspulen, Spulenkernen und einer Spulenverdrahtung bestehenden Spulenanordnung, die bei entsprechender Ansteuerung der Einzelspulen eine Wechselwirkung mit der Magnetreihe bewirkt, die Vorschubkräfte hervorruft, bei der spannungsführende Teile eine elektromagnetische Wellen, Felder oder Strahlung abschirmende Umhausung aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schiebetür mit einem magnetischen Antriebssystem mit einer Spuleneinheit, die vorzugsweise in einem Linearmotor-Stator angeordnet ist. 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.

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.

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 Gleichge wicht 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.

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.

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 dauermagnetische Teilsättigung, die zum Schwebe- und Tragezustand führt, mit einbezogen.

Weiter zeigt die WO 94/13055 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.

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.

Weiter führen diese Druckschriften zwar die Verwendung eines mit einer magnetischen Trageinrichtung gekoppelten oder integrierten Linearantriebs auf, die Ausgestaltung eines solchen Linearantriebs ist jedoch nicht beschrieben.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Schiebetür mit einem magnetischen Antriebssystem für mindestens einen Türflügel, das eine Linearantriebseinheit mit einer Spuleneinheit und mindestens einer in Wechselwirkung mit dieser stehenden Magnetreihe aufweist, so weiterzuentwickeln, dass die zuvor genannten Vorteile bestehen bleiben und weiter eine EMV-Verträglichkeit gesichert ist.

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.

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 einer aus mehreren Einzelspulen, Spulenkernen und einer Spulenverdrahtung bestehenden Spulenanordnung, die bei entsprechender Ansteuerung der Einzelspulen eine Wechselwirkung mit der Magnetreihe bewirkt, die Vorschubkräfte hervorruft, bei der spannungsführende Teile eine elektromagnetische Wellen, Felder und/oder Strahlung abschirmende Umhausung aufweisen.

Durch die Erfindung wird demgemäß eine EMV-Abschirmung der gesamten Antriebseinheit erreicht, indem die spannungsführenden Teile der Spulenanordnung in eine elektromagnetische Wellen, Felder oder Strahlung abschirmende Umhausung eingebaut werden. Diese Umhausung ist insbesondere so ausgestaltet, das die durch die Spulen erzeugten Magnetfelder, die eine Wechselwirkung mit der Magnetreihe bewirken, also einen Vortrieb des Türflügels ermöglichen, nicht oder zumindest nicht erheblich gestört werden. Dies kann z.B. erfolgen, indem die Umhausung im Bereich des Austritts und Eintritts dieser Magnetfelder in die Spulenkerne nicht besteht oder dort diesbezüglich keine abschirmende Wirkung aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür nimmt die Umhausung vorzugsweise die Spulenkerne auf. Auf diese Weise wird die gesamte Spulenanordnung abgeschirmt. Dies ermöglicht eine einfache Ausgestaltung der Umhausung als Hülle um die Spulenanordnung. Im Bereich des Austritts und Eintritts der Magnetfelder in die Spulenkerne kann die Umhausung unterbrochen sein. Dies muss aber nicht zwingend erfolgen, da die Umhausung so ausgelegt sein kann, dass sie elektromagnetische Wellen, Felder und/oder Strahlung abschirmt, aber für Magnetfelder durchlässig ist.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür besteht die Umhausung alternativ oder zusätzlich vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material, da dieses besonders gut für eine Abschirmung von elektromagnetischen Wellen, Feldern und/oder Strahlung geeignet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür weist die Umhausung weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise eine Metallfolie, ein Blech, ein Metallgitter, ein metallisches oder metallisch beschichtetes Geflecht, ein Metall profil und/oder ein metallisch beschichtetes Material auf. Erfindungsgemäß kann die Umhausung aus einem oder mehreren dieser Materialien bestehen, wobei die Umhausung aus einem oder mehreren Bauelementen, z.B. einer Bodenplatte und einem Deckel, die aus unterschiedlichen oder denselben Materialien gefertigt sind, bestehen kann.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür bildet die Umhausung weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise eine vollständige oder nahezu vollständige Umhüllung der Spulenanordnung. Alternativ dazu weist die Umhausung bei der erfindungsgemäßen Schiebetür vorzugsweise Öffnungen auf und umhüllt mehr als 70% der spannungsführenden Teile der Spulenanordnung. Bei einer solchen Ausgestaltung ist eine ausreichende EMV-Verträglichkeit der erfindungsgemäßen Schiebetür gesichert, wodurch ein unbedenklicher Einbau der erfindungsgemäßen Schiebetür auch an EMV-empfindlichen Orten, wie z.B. in Krankenhäusern, erfolgen kann. Die abschirmende Umhausung kann erfindungsgemäß also kleine Löcher und/oder Öffnungen aufweisen, die jedoch die Abschirmung schädlicher elektromagnetischen Wellen, Felder und Strahlung nicht oder nur im geringem und vorzugsweise nach den gängigen Vorschriften zulässigem Maße beeinträchtigt. Solche kleinen Löcher der abschirmenden Umhausung sind vorzugsweise gitterartig, regelmäßig angeordnet oder gleichmäßig über die abschirmende Fläche verteilt.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür ist die Umhausung weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise aus mindestens zwei verschiedenartigen Bauelementen zusammengesetzt. Diese Bauelemente können hinsichtlich ihrer physikalischen Ausgestaltung und/oder hinsichtlich des Materials verschieden sein, wie z.B. Metallfolie und Metallprofil oder Metallgeflecht und Metallprofil.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür ist die Umhausung weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise geerdet. Durch diese vorzugsweise Ausgestaltung werden in die erfindungsgemäße Umhausung induzierte Spannungen direkt nach Erde abgeleitet. Dies dient zum Einen der besseren EMV-Verträglichkeit und zum Anderen einem Schutz gegen elektrische Kriechströme auf der Außenseite eines Gehäuses der erfindungsgemäßen Schiebetür, indem solche Kriechströme möglichst nahe an ihrem Entstehungsort innerhalb des Gehäuses der Schiebetür abgeleitet werden. Diese erfindungsgemäße Erdung der Umhüllung erfolgt weiter vorzugsweise durch Anschluss an den Erdungsleiter des Netzes oder einer getrennten Erdung der Steuerung.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür ist die Umhausung weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise gegen die Spulen und die Spulenverdrahtung elektrisch isoliert. Durch diese erfindungsgemäße vorzugsweise Ausgestaltung wird das Auftreten von Kriechströmen weiter vermieden.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür sind weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise Anschlussleitungen, Anschlussstecker und/oder Anschlussklemmen der Spulenanordnung mit einer elektromagnetische Wellen, Felder oder Strahlung abschirmenden Schicht umhüllt. Diese Schicht ist weiter vorzugsweise durch eine metallische oder metallisch beschichtete Folie, ein metallisches oder metallisch beschichtetes Geflecht, ein metallisches oder metallisch beschichtetes Profil oder Blech oder einen metallisch beschichtetet nichtleitenden Körper gebildet. Noch weiter vorzugsweise durch

– eine elektrisch nichtleitende Lackierung,
– eine elektrisch nichtleitende Folie, die vorzugsweise aus Kunststoff besteht,
– einen oder mehre feste nichtleitende Körper, die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen,
– ein Kunststoffprofil,
– ein nichtleitenden Klebstoff oder ein nichtleitendes Klebeband, und/oder
– durch nichtleitende Abstandhalter, die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen.

In dieser erfindungsgemäßen bevorzugten Ausgestaltung wird nicht nur die Spulenanordnung, sondern es werden auch die weiteren spannungsführenden Elemente des erfindungsgemäßen Linearantriebs EMV-abgeschirmt.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür sind weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise elektrische Leitungen von einem oder mehreren Wegaufnehmern außerhalb der Umhausung geführt und/oder weisen eine eigene separate Abschirmung auf. Die Wegaufnehmer werden erfindungsgemäß vorzugsweise durch mindestens einen optischen oder magnetisch sensitiven Sensor gebildet. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird erfindungsgemäß ein störender Einfluss auf und durch die Leitungen von Wegaufnehmern des Linearantriebs vermieden.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür bildet die Umhausung weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise ein mechanisches Gehäuse, das einen mechanischen Schutz der Spulenanordnung bietet. Durch diese bevorzugte Ausgestaltung der zur EMV-Abschirmung vorgesehenen Umhausung werden insbesondere die elektrischen Spulen bzw. Wicklungen und elektrischen Leitungen zusätzlich gegen eine mechanische Beschädigung geschützt.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür bildet die Umhausung weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise ein mechanisches Gehäuse, das einen elektrischen Berührschutz für die Spulenanordnung bietet. Vorzugsweise werden hierdurch die einschlägigen Berührschutzklassen nach den einschlägigen Normen erreicht. Auch in dieser vorzugsweisen Ausgestaltung nach der Erfindung erfüllt die erfindungsgemäße Umhausung zumindest eine Doppelfunktion, nämlich die der EMV-Abschirmung und des Berührschutzes.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür bildet die Umhausung weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise ein Gehäuse, das einen Schutz vor Witterungseinflüssen bietet. Vorzugsweise ist ein solches Umhausung aus einem witterungsfesten Material, wie Edelstahl, Kupfer, Aluminium, hergestellt oder weist eine weitere witterungsfeste Außenumhüllung aus Kunststoff, Aluminium eleoxal, Kunststofffolie oder Lack auf. Weiter vorzugsweise werden an Materialübergängen, zwischen verschieden Körpern der Umhausung oder an Leitungsaustritten Dichtungen eingesetzt, die vorzugsweise durch einen elastischen Dichtkörper, z.B. eine Gummidichtung, eine Verklebung, einen Verguss oder ein Klebeband gebildet seinen können. Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür ist die Umhausung weiter alternativ oder zusätzlich so ausgestaltet, dass die Spulenanordnung durch die vor Witterungseinflüssen schützende Umhausung oder Beschichtung seewasserfest ist.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür bildet die Umhausung weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise ein nach außen glattes und mit flüssigen Reinigungsmitteln zu reinigendes Gehäuse. Diese weist weiter vorzugsweise keine schwer zu reinigenden Vertiefungen auf. Durch diese erfindungsgemäße vorzugsweise Ausgestaltung werden die hygienischen Anforderungen von Krankenhäusern, insbesondere von Operationssälen und Intensivstationen erreicht. Weiter vorzugsweise ist die erfindungsge mäße Umhüllung dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ohne schlecht zu reinigende Vertiefungen aus Edelstahl gefertigt.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür ist die Umhausung weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise mit einer keimabtötenden, schmutzabweisenden und/oder die Keimbildung hemmenden Beschichtung ausgerüstet.

Bei der erfindungsgemäßen Schiebetür ist die Umhausung weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise flüssigkeitsdicht, wodurch eine hygienische Reinigung der erfindungsgemäßen Schiebetür erheblich erleichtert wird.

Insbesondere diese letzten bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schiebetür, die miteinander und mit den anderen beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beliebig kombiniert werden können (wie auch diese anderen bevorzugten Ausführungsformen untereinander) dienen einem hygienischen Schutz, insbesondere in einer flüssigkeits- und/oder gasdichten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Umhausung mit einer glatten Oberfläche, die weiter vorzugsweise gerundete Kanten und keine Vertiefungen aufweist.

Die erfindungsgemäße Schiebetür weist weiter alternativ oder zusätzlich vorzugsweise einen Tragschlitten, der beweglich an einem Tragprofil aufgehängt ist und an dem der Türflügel befestigt werden kann, und eine mit dem Tragschlitten verbundene Rollenanordnung auf, die bezüglich des Türflügels eine Tragfunktion erfüllt und einen bestimmten spaltförmigen Abstand zwischen der Magnetreihe und den Spulenkernen gewährleistet.

Erfindungsgemäß kann die Magnetreihe an dem Tragschlitten und die Spulenanordnung an dem Tragprofil, das an einer Wand befestigt werden kann, an der die erfindungsgemäße Schiebetür anzubringen ist, befestigt sein, wodurch die Spulenanordnung einen Stator und die Magnetreihe einen Läufer bilden, oder es kann die dann den Läufer bildende Spulenanordnung an dem Tragschlitten und die dann den Stator bildende Magnetreihe an dem Tragprofil befestigt sein.

Durch eine solche Auslegung des magnetischen Antriebssystems 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 Magneten 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.

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 unterschiedlichen 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.

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 elektrische 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.

Bei der erfindungsgemäßen Trageinrichtung ist die Magnetreihe vorzugsweise parallel zur Tragrichtung und quer zur Antriebsrichtung magnetisiert.

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 Hochleistungs magneten 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.

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.

Der erfindungsgemäße Hilfsantrieb kann für einen Türflügel oder für mehrere, auch alle, Türflügel einer Mehrflügeligen Schiebetür vorgesehen werden.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine Längsschnittdarstellung des erfindungsgemäß prinzipiell verwendeten kombinierten Trag- und Antriebssystems,
2 eine elektrische Verschaltung der Spulen der Linear-Antriebseinheit des in 1 gezeigten kombinierten Trag- und Antriebssystems,
3 ein Diagramm zur Erläuterung einer ersten Möglichkeit des Spannungsverlaufs an den wie in 2 gezeigt verschalteten Spulen des erfindungsgemäß verwendeten Antriebssystems,
4 ein Diagramm zur Erläuterung einer zweiten Möglichkeit des Spannungsverlaufs an den wie in 2 gezeigt verschalteten Spulen des erfindungsgemäß verwendeten Antriebssystems,
5 ein Diagramm zur Erläuterung einer dritten Möglichkeit des Spannungsverlaufs an den wie in 2 gezeigt verschalteten Spulen des erfindungsgemäß verwendeten Antriebssystems,
6 eine Querschnittsdarstellung einer Schiebetür nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,
7 eine Querschnittsdarstellung einer Schiebetür nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,
8 eine Längsschnittsdarstellung einer Schiebetür nach der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,
9 eine Querschnittsdarstellung einer Schiebetür nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, und
10 eine Querschnittsdarstellung einer Schiebetür nach einer vierten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Die 1 zeigt eine schematische Prinzipdarstellung von zwei Antriebssegmenten eines erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten Antriebssystems, 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.
Um einen kontinuierlichen Vorschub der Magnetreihe 1 zu gewährleisten, sind die Stator-Spulen 2 mit ihren jeweiligen Spulenkernen 3 in unterschiedlichen 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 Ansteuersystems 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 einfach aufzubauen.
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 R_S = 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 L_Magnet + Länge einer Lücke L_Lücke = Magnetraster R_M = 3/4 Längeneinheit (= 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 Drehstromsystems angeschlossen.
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 Zusam menhang zwischen Schaltzuständen und Antriebswirkung einheitlich beschrieben werden.
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.
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.
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 R_M. Durch die abwechselnde Polarisierung der Magnete im Läufer wird bei einer Verschiebung um das Magnetraster R_M ein Polwechsel ausgeführt. Nach einem 360°-Phasendurchlauf beträgt die Läuferverschiebung zwei R_M. Hierbei befinden sich die Magnete relativ zum Raster R_S der Statorspulen wieder in Ausgangsposition, vergleichbar mit einer 360°-Umdrehung des Rotors eines zweipoligen Gleichstrommotors.
Für die elektrische Interpretation des Phasendiagramms 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.
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.
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.
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.
Die 6 zeigt einen Querschnitt einer Trag- und Antriebseinrichtung einer Schiebetür nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
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.
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 einer weichmagnetischen Rückflussschiene 14 befestigt sind, welche an dem Boden 9 des Tragprofils 6 befestigt ist. Die Spulenanordnung mit ihrer in einer Verdrahtungshalterung 25 an einer Seite an den Spulen 2 anliegenden Phasenverdrahtung 37, den in der Verdrahtungshalterung 25 an der anderen Seite an den Spulen 2 anliegenden Anschlussleitungen 21 und die weichmagnetische Rückflussschiene 14 bilden in dieser Ausführungsform einen Stator, der vorzugsweise eine mechanische Einheit bildet und am Boden 9 des Tragprofils 6 befestigt ist. Die Spulenkerne 3 und die weichmagnetische Rückflussschiene 14 können auch integral ausgebildet sein. Um die Spulen, die Phasenverdrahtung 37 und die Anschlussleitungen ist an die weichmagnetische Rückschlussschiene 14 anschließend eine Blechhaube 20 angebracht, welche zusammen mit der weichmagnetischen Rückschlussschiene 14 eine elektromagnetische Abschirmung, d.h. die erfindungsgemäße Umhausung, bildet. Die Blechhaube 20 kann im Bereich der der Magnetreihe 1 gegenüberliegenden Stirnflächen der Spulenkerne 3 Löcher aufweisen, damit das Magnetfeld zwischen den Spulenkernen 3 und der Magnetreihe 1 nicht durch die Blechhaube 20 abgeschwächt wird. In diesem Fall gehören die (Stirnflächen der) Spulenkerne 3 auch zu der Umhausung.
Zur Herstellung der hier als Blechhaube 20 ausgeführten elektromagnetischen Abschirmung kann im Prinzip jeder elektrisch leitende Werkstoff eingesetzt werden. Je besser dieser leitet, umso besser ist die Abschirmung. Besonders gut geeignete Verfahren und Materialien: Stahl-, Kupfer- oder AL-Blech, Kupfer oder AL-Folie vorzugsweise selbstklebend, Beschichtung mit leitendem Lack, Anbringen eine Geflechts aus feinen Drähten. Kleine Löcher in der Abschirmung verschlechtern diese oft nur unbedeutet und sind daher zulässig.
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.
In dieser Ausführungsformen der Erfindung sind die Aussparungen 11 des Tragprofils 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.
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.
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 Wegmesssystems angebracht, die mit einem in dem Tragprofil 6 vorgesehenen Messwertaufnehmer 17 kooperiert, um die Position des in dem Tragprofil 6 laufenden Tragschlittens 4 festzustellen. Der Messwertaufnehmer 17, der aus mehreren Einzelsensoren bestehen kann, ist über eine Verdrahtung 23 mit einer Auswerteelektronik verbunden. Die Verdrahtung weist eine zur Umhausung separate EMV-Abschirmung 24 auf.
Weiter ist um das Tragprofil 6 eine Verkleidung 19 vorgesehen, innerhalb der auch eine Schaltungsanordnung 18 zur Ansteuerung der Linear-Antriebseinheit, die auch die Auswerteelektronik des Wegmesssystems umfasst, aufgenommen ist, die eine Steuerung 21 zum Ansteuern der Einzelspulen 2 aufweist und elektrisch mit dem Positionssensor 16 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. Die 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.
Erfindungsgemäß können natürlich auch die Magnetreihe 1 an dem Gehäuse 6 und das aus Spulen 2, Spulenkernen 3, ihrer Verdrahtung 37, den Anschlussleitungen 21 und der weichmagnetischen Rückflussschiene 14 bestehende erfindungsgemäße Spulenanordnung an dem Tragschlitten 4 befestigt sein, wobei in diesem Fall die als Stator dargestellte Spulenanordnung zum Läufer wird. Solche Ausführungsformen sind nachfolgend in Bezug auf die 9 und 10 beschrieben.
Die 7 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Schiebetür nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Im Unterschied zu der in der 6 gezeigten Ausgestaltung ist hier der Tragschlitten 4 nicht U-förmig, sondern flach ausgestaltet und der Stator ist nicht lediglich mit der Rückflussschiene 14 am Boden 9 des Tragprofils 6 befestigt, sondern die Rückflussschiene 14 ist einfach flach ausgestaltet und ist im eingebauten Zustand in eine Nut eingeschoben, die sich zwischen dem Boden 9 und zwei Überständen 42 ergibt, die an den Seitenwänden 10 des Tragprofils 6 angeordnet sind. In diese Nut ist auch der an die Rückflussschiene 14 anschließende Teil der Blechhaube 20 der Umhausung eingeschoben.
Im Unterschied zu der in der 6 gezeigten ersten bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schiebetür sind die Anschlussleitungen 21 der Spulenanordnung, also die Zuführungen zu deren Phasenverdrahtung 37, nicht innerhalb der Blechhaube 20 angeordnet, sondern in einer an der Außenseite einer der Seitenwände 10 des Tragprofils 6 vorgesehenen Nut. Die Anschlussleitungen 21 weisen hier eine eigene diese umschließende EMV-Abschirmschicht 22 auf.
Auch in dieser Ausgestaltung ist der Stator mit seiner aus Blechhaube 20 und Rückflussschiene 14 bestehenden Umhausung und der aus Rückflussschiene 14, Spulenkernen 3, Spulen 2, Verdrahtungshalterung 25 und Phasenverdrahtung 37 bestehenden Spulenanordnung als mechanische Einheit als ganzes in das Tragprofil 6 eingesetzt. Dadurch ist eine leichte Montage möglich und eine zusätzliche Versteifung des Tragprofils 6 gegeben.
Die 8 zeigt eine Längsschnittsdarstellung einer Schiebetür nach der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
In einem die doppelte Länge der Türflügelbreite aufweisendes Tragprofil 6 ist ein Stator vorgesehen, der der gesamten Länge des Tragprofils 6 entspricht. Der Stator wirkt mit einer an dem Tragschlitten 4, an dem der Türflügel 5 aufgehängt ist, befestigten Magnetreihe 1 zusammen, die etwa die halbe Länge des Stators aufweist. Auf diese Weise ist in jeder Position des als Läufer dienenden Tragschlittens 4 eine Überlappung des Stators und der Magnetreihe 1 gegeben.
Weiter ist gezeigt, dass die linke Anordnung 7 der Rollenanordnung, der beiden gleich aufgebauten Anordnungen 7, 8 aus vier Einzelrollen 7a, 7b, 7c, 7d besteht, von denen zwei im Wesentlichen im vorderen Teil und zwei im Wesentlichen im hinteren Teil des Türflügels 5 angeordnet sind. Von den vier Einzelrollen 7a, 7b, 7c, 7d laufen die beiden äußeren Einzelrollen 7a, 7d, d.h. in Fahrtrichtung die vordere und die hintere Einzelrolle, auf einer unteren Lauffläche 15, d.h. die äußeren Einzelrollen 7a, 7d nehmen den Teil der zum Tragen des Türflügels 5 und des Tragschlittens 4 benötigten Kraft auf, der nicht von der Magnetreihe 1 und den Spulenkernen 2 aufgenommen wird. Die beiden mittleren Einzelrollen 7b, 7c laufen gegen eine obere Lauffläche 15, d.h. sie stützen den Tragschlitten 4 (mit oder ohne daran befestigtem Türflügel 5) nach oben, d.h. in negative Tragrichtung, ab, damit der spaltförmige Abstand a zwischen der Magnetreihe 1 und den Spufenkernen 3 eingehalten wird, also damit die Magnetreihe 1 keinesfalls an den Spulenkernen 3 anbackt.
Die Ausrichtung der Einzelspulen kann natürlich auch umgekehrt sein, d.h. die äußeren Einzelrollen 7a, 7d können nach oben und die mittleren Einzelrollen 7b, 7c nach unten abstützen. Weiter können die nach oben und die nach unten abstützenden Einzelrollen auch abwechselnd angeordnet sein. Die in der 8 gezeigte Ausführungsform ist aber aufgrund ihrer besonders stabilisierenden Eigenschaften für Schiebetüren bevorzugt.
Die 9 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Schiebetür nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Im Unterschied zu der in der 7 gezeigten zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist hier die Spulenanordnung mit Rückflussschiene 14, Spulenkernen 3, Spulen 2, Verdrahtungshalterung 25, Phasenverdrahtung 37 und Blechhaube 20 an dem Tragschlitten 4 angebracht und die Magnetreihe ist an dem Tragprofil 6 angebracht. Hier bildet also die Magnetreihe 1 den Stator und die Spulenanordnung den Läufer. Die Magnetreihe 1 ist an einer Befestigungsschiene 26 angebracht, die in die Nut eingeschoben ist, die sich zwischen dem Boden 9 und zwei Überständen 42 ergibt, die an den Seitenwänden 10 des Tragprofils 6 angeordnet sind.
Die Blechhaube 20 ist hier in Nuten in der der Magnetreihe 1 zugewandten Oberfläche des Tragschlittens 4 gehalten, zwischen denen auch eine Vertiefung in der Oberfläche des Tragschlittens 4 vorgesehen ist, in der die Rückflussschiene 14 angeordnet ist.
Die 10 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Schiebetür nach einer vierten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Im Unterschied zu der in der 9 gezeigten dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist hier als Umhausung keine Kombination aus Rückflussschiene 14 und Blechhaube 20 ausgeführt, wodurch die Spulenanordnung umschlossen wird, sondern die Abschirmung wird durch den beweglichen Tragschlitten 4 und das feststehende Tragprofil 4 erreicht. Der Abschirmung wird durch eine Labyrinthdichtung wischen diesen beiden sich relativ zueinander bewegenden Bauteilen geschlossen.
Die Labyrinthdichtung wird erhalten, indem der Tragschlitten U-förmig ausgestaltet wird (ähnlich zu der in Bezug auf die 6 beschrieben ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung), wobei nach Außen, d.h. in Richtung der Seitenwände 10 des Tragprofils 6, abstehende Oberkanten des Tragschlittens 4 in Nuten in den Seitenwänden 10 des Tragschlitten 4 eingreifen und zwischen diesen in die Nuten eingreifenden Oberkanten und den Nuten nur ein kleiner Luftspalt besteht. Die Nuten können ferner eine abgeknickte Form aufweisen, solange ein Eingreifen der Oberkanten des Tragschlittens 4 gewährleistet ist.
Die hier aus Spulen 2, Spulenkernen 3, Verdrahtungshalterung 25 und Phasenverdrahtung 37 bestehende Spulenanordnung ist im Inneren des durch den Tragschlitten 4 gebildeten U angeordnet. Der Tragschlitten 4 übernimmt hier nicht nur einen Teil der Funktion der Umhausung, sondern weiter auch die Funktion der in dieser Ausführungsform nicht vorhandenen Rückflussschiene 14.

1: Magnetreihe
2a, b, c: Spule
3a, b, c: Spulenkern
4: Tragschlitten
5: Türflügel
6: Tragprofil
7a, b, c, d: Rollenanordnung, linke Anordnung
8: Rollenanordnung, rechte Anordnung
9: Boden des Tragprofils
10: Seitenbereich des Tragprofils
11: Aussparungen in den Seitenbereichen des Tragprofils
12: Seitenbereich des Tragschlittens
13: Boden des Tragschlittens
14: Rückflussschiene
15: Laufflächen
16: Skala eines Wegmesssystems
17: Messwertaufnehmer des Wegmesssystems
18: Schaltungsanordnung
19: Verkleidung
20: Umhausungsdeckel
21: Anschlussleitungen der Spulenanordnung
22: Abschirmschicht der Anschlussleitungen 21
23: Anschlussleitungen des Wegmesssystems
24: Abschirmschicht der Anschlussleitungen 23
25: Verdrahtungshalterung
26: Befestigungsschiene
37: Phasenverdrahtung
42: Überstände des Tragprofils
a: Abstand
x: Antriebsrichtung
y: Querrichtung
z: Tragrichtung
R_M: Magnetraster
L_Lücke: Lücke
L_Magnet: Magnetlänge

Claims

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 einer aus mehreren Einzelspulen (2a, 2b, 2c), Spulenkernen (3a, 3b, 3c) und einer Spulenverdrahtung (37) bestehenden Spulenanordnung, die bei entsprechender Ansteuerung der Einzelspulen (2a, 2b, 2c) eine Wechselwirkung mit der Magnetreihe (1) bewirkt, die Vorschubkräfte hervorruft, bei der spannungsführende Teile eine elektromagnetische Wellen, Felder und/oder Strahlung abschirmende Umhausung (14, 20) aufweisen.
Schiebetür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) die Spulenkerne (3a, 3b, 3c) aufnimmt.
Schiebetür nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) aus einem elektrisch leitenden Material besteht.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) eine Metallfolie, ein Blech, ein Metallgitter, ein metallisches oder metallisch beschichtetes Geflecht, ein Metallprofil und/oder ein metallisch beschichtetes Material aufweist.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) eine vollständige oder nahezu vollständige Umhüllung der Spulenanordnung bildet.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) Öffnungen aufweist und mehr als 70% der spannungsführenden Teile der Spulenanordnung umhüllt.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) aus mindestens zwei verschiedenartigen Bauelementen zusammengesetzt ist.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) geerdet ist.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) gegen die Spulen (2) und die Spulenverdrahtung (37) elektrisch isoliert ist.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlussleitungen (21), Anschlussstecker und/oder Anschlussklemmen der Spulenanordnung mit einer elektromagnetische Wellen, Felder oder Strahlung abschirmenden Schicht (22) umhüllt sind.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Leitungen (23) von einem oder mehreren Wegaufnehmern (17) außerhalb der Umhausung (14, 20) geführt sind und/oder eine eigene separate Abschirmung (24) aufweisen.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) ein mechanisches Gehäuse bildet, das einen mechanischen Schutz der Spulenanordnung bietet.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) ein mechanisches Ge häuse bildet, das einen elektrischen Berührschutz für die Spulenanordnung bietet.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) ein Gehäuse bildet, das einen Schutz vor Witterungseinflüssen bietet.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) ein nach außen glattes und mit flüssigen Reinigungsmitteln zu reinigendes Gehäuse bildet.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) mit einer keimabtötenden, schmutzabweisenden und/oder die Keimbildung hemmenden Beschichtung ausgerüstet ist.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (14, 20) flüssigkeitsdicht ist.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Tragschlitten (4), der beweglich an einem Tragprofil (6) aufgehängt ist und an dem der Türflügel (5) befestigt werden kann, und mit dem Tragschlitten (4) 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.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetreihe (1) parallel zur Tragrichtung (z) und quer zur Antriebsrichtung (x) magnetisiert ist.
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.
Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebetür als Bogenschiebetür oder Horizontal-Schiebewand ausgebildet ist.