DE102020206615B4 - End position braking system, system with an end position braking system and method for braking a movement in the direction of an end position of a moving element of a system - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Abbremsen einer Bewegung (24) in Richtung einer Endlage (80) eines Bewegtelements (20) eines Systems (10) aus einer Führung (12) und einem zwischen zumindest einer Ausgangslage (82) und einer Endlage (80) in der Führung (12) verschiebbar gelagerten Bewegtelement (20), das System (10) aufweisend ein Endlagenbremssystem (30) für ein zwischen zumindest einer Ausgangslage (82) und einer Endlage (80) in einer Führung (12) verschiebbar gelagertes Bewegtelement (20) zum Abbremsen der Bewegung (24) des Bewegtelements (20) in seine Endlage (80), das Endlagenbremssystem (30) aufweisend einen Elektromotor (34) und eine Kurzschlusseinheit (40) zum Kurzschließen des Elektromotors (34), ferner aufweisend eine Koppeleinheit (50) zur mechanischen Kopplung der Bewegung (24) des Bewegtelements (20) mit der Rotation des Rotors des Elektromotors (34) während zumindest eines Teils der Bewegung (24) des Bewegtelements (20) von der Ausgangslage (82) in die Endlage (80), die Koppeleinheit (50) umfassend ein mit dem Rotor mechanisch wirkverbundenes Getriebe (52), wobei während einer Bewegung (24) des Bewegtelements (20) in Richtung seiner Endlage (80) die Bewegung (24) des Bewegtelements (20) durch die Koppeleinheit (50) mit der Rotation des Rotors koppelbar ist und der durch die Kurzschlusseinheit (40) kurzgeschlossene Elektromotor (34) zur Abbremsung der Bewegung (24) als Generator betreibbar ist.wobei das Endlagenbremssystem (30) einen Mikrokontroller (48) aufweist, wobei ferner das Endlagenbremssystem (30) eine Zahnstange (58) und das Getriebe (52) ein zum kämmenden Eingriff in die Zahnstange (58) ausgebildetes Zahnrad (54) aufweist,gekennzeichnet durch folgende Schritte:a) Erkennen einer Bewegung (24) des Bewegtelements (20) in Richtung der Endlage (80) durch das Endlagenbremssystem (30),b) Stetiges Abbremsen der Bewegung (24) des Bewegtelements (20) in Richtung der Endlage (80) durch das Endlagenbremssystem (30) auf eine Endgeschwindigkeit (110), undc) Weiterführen der Bewegung (24) in Richtung der Endlage (80) mit der Endgeschwindigkeit (110) bis zum Erreichen der Endlage (80) durch das Bewegtelement (20), wobei eine einmalige oder eine wiederholte oder eine kontinuierliche Messung der Geschwindigkeit der Bewegung (24) in Richtung der Endlage (80) erfolgt und die Stärke des Abbremsens basierend auf dieser Messung oder diesen Messungen durch den Mikrokontroller (48) eingestellt und/oder geregelt wird,und wobei das Erkennen der Bewegung (24) in Richtung der Endlage (80) durch eine erste Messung der Geschwindigkeit in Schritt a) sowie das Abbremsen der Bewegung (24) in Schritt b) jeweils während eines Eingriffs des Zahnrads (54) in unterschiedliche, entlang der Zahnstange (58) nacheinander angeordnete Stangenabschnitte (60a, b, c) der Zahnstange (58) durchgeführt wird.Method for braking a movement (24) towards an end position (80) of a moving element (20) of a system (10) consisting of a guide (12) and between at least one starting position (82) and an end position (80) in the guide ( 12) displaceably mounted moving element (20), the system (10) comprising an end position braking system (30) for a moving element (20) displaceably mounted between at least one starting position (82) and an end position (80) in a guide (12) for braking the Movement (24) of the moving element (20) into its end position (80), the end position brake system (30) comprising an electric motor (34) and a short-circuiting unit (40) for short-circuiting the electric motor (34), further comprising a coupling unit (50) for mechanical Coupling the movement (24) of the moving element (20) with the rotation of the rotor of the electric motor (34) during at least part of the movement (24) of the moving element (20) from the starting position (82) to the end position (80), the coupling unit (50) comprising a gear (52) which is mechanically operatively connected to the rotor, wherein during a movement (24) of the moving element (20) in the direction of its end position (80), the movement (24) of the moving element (20) is carried out by the coupling unit (50). can be coupled to the rotation of the rotor and the electric motor (34) short-circuited by the short-circuiting unit (40) can be operated as a generator to brake the movement (24). The end position braking system (30) has a microcontroller (48), the end position braking system ( 30) has a rack (58) and the gear (52) has a gear (54) designed for meshing engagement with the rack (58), characterized by the following steps: a) detecting a movement (24) of the moving element (20) in the direction the end position (80) by the end position braking system (30), b) continuous braking of the movement (24) of the moving element (20) in the direction of the end position (80) by the end position braking system (30) to a final speed (110), and c) continuing the Movement (24) in the direction of the end position (80) with the final speed (110) until the moving element (20) reaches the end position (80), with a one-time or a repeated or a continuous measurement of the speed of the movement (24) in Direction of the end position (80) takes place and the strength of the braking based on this measurement or these measurements by the microcontroller (48) is set and / or regulated, and the detection of the movement (24) in the direction of the end position (80) by a first measurement of the speed in step a) and the braking of the movement (24) in step b) in each case during an engagement of the gear wheel (54) in different rod sections (60a, b, c) of the toothed rack arranged one after the other along the toothed rack (58). (58) is carried out.
Description
Die Erfindung betrifft ein Endlagenbremssystem für ein zwischen zumindest einer Ausgangslage und einer Endlage in einer Führung verschiebbar gelagertes Bewegtelement wie Schiebetür oder Schublade. Ferner betrifft die Erfindung ein System aus einer Führung und einem zwischen zumindest einer Ausgangslage und einer Endlage in der Führung verschiebbar gelagerten Bewegtelement, aufweisend ein derartiges Endlagenbremssystem zum Abbremsen der Bewegung des Bewegtelements in seine Endlage. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abbremsen der Bewegung eines Bewegtelements eines derartigen Systems in Richtung seiner Endlage.The invention relates to an end position braking system for a moving element, such as a sliding door or drawer, which is mounted so as to be displaceable between at least one starting position and one end position in a guide. Furthermore, the invention relates to a system consisting of a guide and a moving element movably mounted in the guide between at least one starting position and one end position, having such an end position braking system for braking the movement of the moving element into its end position. In addition, the invention relates to a method for braking the movement of a moving element of such a system in the direction of its end position.
Der Einsatz von Einzugsdämpfern als Endlagenbremssystem bei Bewegtelementen wie zum Beispiel Schiebetüren oder Schubläden ist grundsätzlich bekannt, siehe beispielsweise
Wie oben beschrieben, wird das Bewegtelement aktiv durch die Zugfeder geschlossen. Hierzu ist es jedoch notwendig, bei jedem Öffnungsvorgang die dafür nötige mechanische Energie in der Zugfeder zu speichern, also die Zugfeder beim Öffnungsvorgang zu spannen. Der Öffnungsvorgang des Bewegtelements, der zumeist manuell durchgeführt wird, wird dadurch erschwert.As described above, the moving element is actively closed by the tension spring. For this, however, it is necessary to store the necessary mechanical energy in the tension spring for each opening process, i.e. to tension the tension spring during the opening process. The process of opening the moving element, which is usually carried out manually, is made more difficult as a result.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen Nachteile bei Endlagenbremssystemen, bei Systemen mit einem Endlagenbremssystem sowie bei Verfahren zum Abbremsen einer Bewegung eines Bewegtelements eines derartigen Systems in Richtung seiner Endlage zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Endlagenbremssystem, ein System sowie ein Verfahren bereitzustellen, bei denen in einfacher und kostengünstiger Weise eine Abbremsung der Bewegung des Bewegtelements ermöglicht ist, ohne eine spätere entgegengesetzte Bewegung des Bewegtelements nachteilig zu beeinflussen, wobei bevorzugt die Abbremsung stetig und kontinuierlich erfolgt.It is the object of the present invention to remedy the disadvantages described above in end position braking systems, in systems with an end position braking system and in methods for braking a movement of a moving element of such a system in the direction of its end position. In particular, it is the object of the present invention to provide an end position braking system, a system and a method in which the movement of the moving element can be slowed down in a simple and cost-effective manner without adversely affecting a later opposite movement of the moving element, the braking preferably being continuous and done continuously.
Voranstehende Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche der vorliegenden Erfindung gelöst. Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein System mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 3. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Hierbei gelten Merkmale und Vorteile, die in Bezug auf ein erfindungsgemäßes System beschrieben sind, auch für ein erfindungsgemäßes Verfahren und jeweils umgekehrt.The above object is solved by the independent claims of the present invention. In particular, the object is solved by a method having the features of
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Endlagenbremssystem für ein zwischen zumindest einer Ausgangslage und einer Endlage in einer Führung verschiebbar gelagertes Bewegtelement wie eine Schiebetür oder Schublade, aufweisend einen Elektromotor und eine Kurzschlusseinheit zum Kurzschließen des Elektromotors, ferner aufweisend eine Koppeleinheit zur mechanischen Kopplung der Bewegung des Bewegtelements mit der Rotation des Rotors des Elektromotors während zumindest eines Teils der Bewegung des Bewegtelements von der Ausgangslage in die Endlage, die Koppeleinheit umfassend ein mit dem Rotor mechanisch wirkverbundenes Getriebe, wobei während einer Bewegung des Bewegtelements in Richtung seiner Endlage die Bewegung des Bewegtelements durch die Koppeleinheit mit der Rotation des Rotors koppelbar ist und der durch die Kurzschlusseinheit kurzgeschlossene Elektromotor zur Abbremsung der Bewegung als Generator betreibbar ist. Das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem bildet einen Teil eines Systems gemäß der Erfindung.According to the invention, the object is achieved by an end-position braking system for a moving element, such as a sliding door or drawer, that is movably mounted in a guide between at least one starting position and one end position, having an electric motor and a short-circuit unit for short-circuiting the electric motor, also having a coupling unit for mechanically coupling the Movement of the moving element with the rotation of the rotor of the electric motor during at least part of the movement of the moving element from the starting position to the end position, the coupling unit comprising a gear mechanism that is mechanically operatively connected to the rotor, with the movement of the moving element during a movement of the moving element in the direction of its end position can be coupled to the rotation of the rotor by the coupling unit and the electric motor short-circuited by the short-circuit unit can be operated as a generator for braking the movement. The end position braking system according to the invention forms part of a system according to the invention.
Das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem ist für einen Einsatz mit Bewegtelementen, insbesondere in einer, bevorzugt linearen Führung geführten Bewegtelementen wie beispielsweise Schubladen, Schiebetüren von Gebäuden oder Möbeln sowie Schiebefenstern, vorgesehen. Das durch das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem bewirkte Abbremsen der Bewegung des Bewegtelements kann, je nach Einbauort des Endlagenbremssystems für Bewegungen des Bewegtelements in eine Schließlage als Endlage, in eine Offenlage als Endlage oder, bei entsprechender Ausgestaltung des Endlagenbremssystems bzw. Verwendung von zwei erfindungsgemäßen Endlagenbremssystemen, auch sowohl für die Schließlage als auch für die Offenlage als Endlage eingesetzt werden.The end position braking system according to the invention is intended for use with moving elements, in particular in a preferably linear guide guided moving elements such as drawers, sliding doors of buildings or furniture and sliding windows. The braking of the movement of the moving element caused by the end position braking system according to the invention can, depending on the installation location of the end position braking system for movements of the moving element, into a closed position as the end position, into an open position as the end position or, with a corresponding design of the end position braking system or the use of two end position braking systems according to the invention, also both be used for the closed position as well as for the open position as an end position.
Durch die Koppeleinheit wird die Bewegung des Bewegtelements in Richtung seiner Endlage zumindest teilweise mit einer Rotation des Rotors gekoppelt. Teilweise im Sinne der Erfindung bedeutet insbesondere, dass während einer ersten Phase der Bewegung, beginnend mit dem Start der Bewegung, noch keine Kopplung vorhanden sein muss, während einer zweiten Phase, die das Erreichen der Endlage durch das Bewegtelement umfasst, hingegen schon. Auf diese Weise kann ein Abbremsen des Bewegtelements vor Erreichen der Endlage sichergestellt werden, ohne die gesamte Bewegung des Bewegtelements zu beeinflussen. The movement of the moving element in the direction of its end position is at least partially coupled to a rotation of the rotor by the coupling unit. For the purposes of the invention, partial means in particular that during a first phase of the movement, beginning with the start of the movement, there does not have to be a coupling, but during a second phase, which includes the moving element reaching the end position, it does. In this way, braking of the moving element before reaching the end position can be ensured without affecting the entire movement of the moving element.
Das Abbremsen wird erfindungsgemäß durch das Kurzschließen des Elektromotors durch die Kurzschlusseinheit bewirkt, da durch die Koppeleinheit die Rotation des Rotors des Elektromotors mit der Bewegung des Bewegtelements gekoppelt ist. Das Koppeln bewirkt, dass der Rotor des Elektromotors, angetrieben durch die Bewegung des Bewegtelements, rotiert. Der Elektromotor wird somit als Generator betrieben, wobei im Elektromotor ein elektrischer Strom induziert wird. Ein erfindungsgemäßes Kurzschließen, welches im Sinne der Erfindung sowohl ein direktes Verbinden der Kontakte des Elektromotors als auch ein Schalten eines, bevorzugt einstellbaren, Kurzschlusswiderstands zwischen die Kontakte umfasst, ermöglicht ein Fließen des im als Generator betriebenen Elektromotor induzierten elektrischen Stroms. Dieser fließende Strom wiederum bewirkt eine Kraft, die der Rotation des Rotors entgegenwirkt und diese somit verlangsamt. Die durch die Koppeleinheit bewirkte Kopplung der Rotation des Rotors mit der Bewegung des Bewegtelements überträgt diese Kraft und die dadurch bewirkte Verlangsamung auf das Bewegtelement. Das Bewegtelement wird durch das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem somit abgebremst.The braking is effected according to the invention by the short-circuiting of the electric motor by the short-circuit unit, since the rotation of the rotor of the electric motor is coupled to the movement of the moving element by the coupling unit. The coupling causes the rotor of the electric motor to rotate driven by the movement of the moving element. The electric motor is thus operated as a generator, with an electric current being induced in the electric motor. Short-circuiting according to the invention, which in the sense of the invention includes both a direct connection of the contacts of the electric motor and switching a preferably adjustable short-circuit resistance between the contacts, enables the electric current induced in the electric motor operated as a generator to flow. This flowing current in turn creates a force that counteracts the rotation of the rotor and thus slows it down. The coupling of the rotation of the rotor to the movement of the moving element caused by the coupling unit transfers this force and the resulting deceleration to the moving element. The moving element is thus decelerated by the end position braking system according to the invention.
Eine Verwendung des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems hat mehrere Vorteile. So ist die oben beschriebene Abbremsung durch die Kraft, die durch den im Motor induzierten Strom erzeugt wird, von der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors abhängig. Somit wird die Bewegung des Bewegtelements abhängig von der Geschwindigkeit dieser Bewegung abgebremst, je schneller sich das Bewegtelement bewegt, desto höher ist die Bremswirkung. Insbesondere kann hierbei ein im Kurzschluss verwendeter Widerstand derart dimensioniert eingestellt werden, zum Beispiel abhängig von einem Gewicht des Bewegtelements oder einer zu erwarteten Reibung bei der Bewegung des Bewegtelements, dass ein Erreichen der Endlage sichergestellt werden kann. Besonders vorteilhaft ist, dass durch dieses dynamische Abbremsen auf eine bei bekannten Endlagenbremssystemen nötige Zugfeder verzichtet werden kann. Eine Beeinträchtigung einer Öffnungsbewegung, wie beispielsweise durch das Spannen der Zugfeder, kann auf diese Weise vermieden werden.Using the end position braking system according to the invention has several advantages. Thus, the deceleration described above by the force generated by the current induced in the motor depends on the speed of rotation of the rotor. Thus, the movement of the moving element is braked depending on the speed of this movement, the faster the moving element moves, the higher the braking effect. In particular, a resistor used in the short circuit can be dimensioned in such a way, for example depending on a weight of the moving element or an expected friction during the movement of the moving element, that reaching the end position can be ensured. It is particularly advantageous that this dynamic braking means that a tension spring, which is necessary in known end-position braking systems, can be dispensed with. Impairment of an opening movement, for example due to tensioning of the tension spring, can be avoided in this way.
Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Endlagenbremssystem vorgesehen sein, dass die Kurzschlusseinheit eine Diodenschaltung zur Beschränkung der Abbremsung auf eine der Bewegung in Richtung der Endlage entsprechende Drehrichtung des Rotors aufweist und/oder dass das Getriebe eine Freilaufvorrichtung zum Entkoppeln der Rotation des Rotors von der Bewegung des Bewegtelements bei einer Bewegung des Bewegtelements in Richtung seiner Ausgangslage aufweist. Die Diodenschaltung ermöglicht einen Stromfluss in der Kurzschlusseinheit nur in eine Flussrichtung. Insbesondere kann dadurch erreicht werden, dass der Stromfluss, und daher wie oben beschrieben die durch den als Generator betriebenen Elektromotor bereitgestellte Bremswirkung, nur bei einer Bewegung des Bewegtelements in Richtung seiner Endlage, jedoch nicht bei der entgegengesetzten Bewegung wird. Eine Freilaufvorrichtung wiederum ermöglicht ein richtungsabhängiges Trennen beziehungsweise Verbinden zweier Bewegungen, bezüglich der vorliegenden Erfindung der Bewegung des Bewegtelements und der Rotation des Rotors des Elektromotors. Auch auf diese Weise kann erreicht werden, dass die durch den als Generator betriebenen Elektromotor bereitgestellte Bremswirkung nur bei einer Bewegung des Bewegtelements in Richtung seiner Endlage hervorgerufen wird und dass gleichzeitig eine Beeinflussung beziehungsweise Behinderung einer Bewegung des Bewegtelements in die entgegengesetzte Richtung vermieden wird. Auf beide Arten, sowohl einzeln als auch kombiniert, kann somit ein ungewolltes Abbremsen der Bewegung des Bewegtelements aus seiner Endlage heraus vermieden werden.Furthermore, in the end position braking system according to the invention, it can be provided that the short-circuit unit has a diode circuit for limiting the braking to a direction of rotation of the rotor that corresponds to the movement in the direction of the end position and/or that the transmission has a freewheel device for decoupling the rotation of the rotor from the movement of the moving element during a movement of the moving element in the direction of its starting position. The diode circuit only allows current to flow in one flow direction in the short-circuit unit. In particular, it can be achieved that the current flow, and therefore, as described above, the braking effect provided by the electric motor operated as a generator, only occurs when the moving element moves in the direction of its end position, but not when it moves in the opposite direction. A freewheel device in turn enables a direction-dependent separation or connection of two movements, with regard to the present invention the movement of the moving element and the rotation of the rotor of the electric motor. In this way, too, it can be achieved that the braking effect provided by the electric motor operated as a generator is only caused when the moving element moves in the direction of its end position and that at the same time influencing or impeding a movement of the moving element in the opposite direction is avoided. In both ways, both individually and in combination, an unintentional braking of the movement of the moving element from its end position can be avoided.
Auch kann das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem derart ausgebildet sein, dass die Kurzschlusseinheit ein Relais aufweist, wobei das Relais ein spannungsabhängig schaltendes Relais ist und durch das Relais bei Unterschreitung eines Spannungsschwellwerts durch eine im Elektromotor induzierte Spannung das Kurzschließen des Elektromotors aufhebbar ist, und/oder wobei das Relais ein geschwindigkeitsabhängig schaltendes Relais ist und durch das Relais bei Unterschreitung eines Geschwindigkeitsschwellwerts durch eine Geschwindigkeit des Bewegtelements in Richtung seiner Endlage das Kurzschließen des Elektromotors aufhebbar ist. Ein Relais ist ein steuerbarer Schalter, durch den das Kurzschließen beziehungsweise der hierzu gebildete Stromkreis unterbrochen werden kann. Wie oben beschrieben, ist der im Elektromotor induzierte Strom und damit auch die induzierte Spannung von der Rotationsgeschwindigkeit und somit von der Geschwindigkeit der Bewegung des Bewegtelements abhängig. Beide Ausführungsformen, sowohl das spannungsabhängig schaltende Relais als auch das geschwindigkeitsabhängig schaltende Relais, bewirken somit, dass unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit der Bewegung des Bewegtelements in Richtung seiner Endlage keine Abbremsung der Bewegung mehr vorgenommen wird. Somit bewegt sich das Bewegtelement immer zumindest mit dieser Grenzgeschwindigkeit auf die Endlage zu. Die Grenzgeschwindigkeit kann bevorzugt derart gewählt sein, dass sie groß genug ist, um ein Erreichen der Endlage durch das Bewegtelement sicherzustellen und gleichzeitig klein genug, um einen Aufprall des Bewegtelement beim Erreichen seiner Endlage zu minimieren.The end position braking system according to the invention can also be designed in such a way that the short-circuit unit has a relay, the relay being a voltage-dependent switching relay and the short-circuiting of the electric motor can be canceled by the relay if the voltage induced in the electric motor falls below a voltage threshold value, and/or the Relay is a speed-dependent switching relay and the short-circuiting of the electric motor can be canceled by the relay when the speed of the moving element falls below a speed threshold value in the direction of its end position. A relay is a controllable switch that can be used to interrupt the short circuit or the circuit formed for this purpose. As described above, the current induced in the electric motor and thus also the induced voltage depends on the speed of rotation and therefore on the speed of movement of the moving element dependent. Both embodiments, both the voltage-dependent switching relay and the speed-dependent switching relay, thus have the effect that below a limit speed of the movement of the moving element in the direction of its end position, the movement is no longer slowed down. Thus, the moving element always moves towards the end position at least at this limit speed. The limit speed can preferably be selected in such a way that it is large enough to ensure that the moving element reaches the end position and at the same time small enough to minimize the impact of the moving element when it reaches its end position.
Das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem kann auch dadurch weitergebildet sein, dass die Kurzschlusseinheit zur Einstellung und/oder Regelung der Abbremsung der Bewegung in Richtung der Endlage einen veränderbaren Kurzschlusswiderstand aufweist. Der Kurzschlusswiderstand ist als Teil der Kurzschlusseinheit leitend zwischen die Anschlüsse des Elektromotors geschaltet. Eine Größe dieses Kurzschlusswiderstands legt die Größe des Kurzschlussstroms fest, der bei einer gegebenen Rotationsgeschwindigkeit des Rotors des Elektromotors fließen kann. Wie oben bereits beschrieben, ist diese Größe des fließenden Stroms ausschlaggebend für die dadurch erzeugte Kraft, mit der die Rotation des Rotors verlangsamt wird. Insgesamt kann somit durch einen veränderbaren Kurzschlusswiderstand und insbesondere durch dessen Einstellung und/oder Regelung die Stärke der Abbremsung beziehungsweise der Dämpfung der Bewegung des Bewegtelements in seine Endlage verändert werden. Bevorzugt kann somit eine Anpassung des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems an das jeweilige Bewegtelement, beispielsweise an dessen Gewicht, Größe, Reibung und/oder Geschwindigkeit, ermöglicht werden.The end position braking system according to the invention can also be further developed in that the short-circuit unit has a variable short-circuit resistance for setting and/or regulating the deceleration of the movement in the direction of the end position. As part of the short-circuit unit, the short-circuit resistance is conductively connected between the terminals of the electric motor. A size of this short-circuit resistance determines the size of the short-circuit current that can flow at a given rotational speed of the rotor of the electric motor. As already described above, this size of the flowing current is decisive for the force generated thereby, with which the rotation of the rotor is slowed down. Overall, the intensity of the deceleration or the damping of the movement of the moving element into its end position can thus be changed by a changeable short-circuit resistance and in particular by its setting and/or regulation. An adaptation of the end position braking system according to the invention to the respective moving element, for example to its weight, size, friction and/or speed, can thus preferably be made possible.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems sieht vor, dass der Kurzschlusswiderstand ein manuell betätigbares Potentiometer umfasst. Durch ein Potentiometer kann ein Widerstand besonders einfach, reversibel und reproduzierbar eingestellt werden. Beispielsweise kann das Potentiometer als ein von außerhalb des Endlagenbremssystems zugängliches Drehpotentiometer realisiert sein, wodurch insbesondere auch eine manuelle Einstellung des Kurzschlusswiderstands besonders einfach ermöglicht werden kann.A further development of the end position braking system according to the invention provides that the short-circuit resistance includes a manually operable potentiometer. A resistance can be adjusted particularly easily, reversibly and reproducibly using a potentiometer. For example, the potentiometer can be implemented as a rotary potentiometer that is accessible from outside the end-position braking system, as a result of which manual adjustment of the short-circuit resistance can also be particularly easily made possible.
Auch kann das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem dahingehend weitergebildet sein, dass das Endlagenbremssystem einen Positionssensor zum Bestimmen der Position des Bewegtelements zumindest in einem Teilbereich der Bewegung zwischen Ausgangslage und Endlage sowie einen Mikrokontroller zum geregelten Verändern der Bremswirkung, insbesondere durch Ändern des Kurzschlusswiderstands, basierend auf Messergebnissen des Positionssensors aufweist. Durch den Positionssensor kann, unter Verwendung des Mikrokontrollers, eine Position des Bewegtelements während seiner Bewegung in Richtung seiner Endlage bevorzugt fortlaufend ermittelt werden. Insbesondere ist es durch diese Information möglich, die Bremswirkung durch den Mikrokontroller derart einzustellen, dass sie auf die jeweils aktuell vorherrschende Bewegung, insbesondere hinsichtlich ihrer entlang der Bewegung zumeist veränderliche Geschwindigkeit, angepasst erzeugt wird. Besonders einfach kann dies durch eine entsprechende Ansteuerung eines veränderlichen Kurzschlusswiderstands durch den Mikrokontroller ermöglicht werden. Durch die Verknüpfung von Position, Geschwindigkeit und der Möglichkeit einer Einstellung der aktuellen Bremswirkung kann in dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems, insbesondere auch eine Regelung der Abbremsung und damit des gesamten Bewegungsverlaufs der Bewegung des Bewegtelements in seine Endlage ermöglicht werden.The end position braking system according to the invention can also be further developed in such a way that the end position braking system has a position sensor for determining the position of the moving element at least in a partial area of the movement between the starting position and the end position and a microcontroller for changing the braking effect in a controlled manner, in particular by changing the short-circuit resistance, based on measurement results from the position sensor having. Using the microcontroller, the position sensor can be used to continuously determine a position of the moving element during its movement in the direction of its end position. In particular, this information makes it possible to set the braking effect by the microcontroller in such a way that it is produced in an adapted manner to the currently prevailing movement, in particular with regard to its speed, which is mostly variable along the movement. This can be made possible in a particularly simple manner by a corresponding activation of a variable short-circuit resistance by the microcontroller. By linking position, speed and the possibility of adjusting the current braking effect, in this embodiment of the end position braking system according to the invention, in particular also regulation of the braking and thus the entire course of movement of the moving element into its end position can be made possible.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystem kann ferner darin bestehen, dass der Positionssensor mindestens ein durch das Bewegtelement aktivierbarer Mikroschalter und/oder ein mit dem Bewegtelement koppelbares Folienpotentiometer und/oder ein mit dem Rotor des Elektromotors mechanisch wirkverbundener Drehgeber ist. Diese Liste ist nicht abgeschlossen, so dass auch weitere geeignete Positionssensoren eingesetzt werden können. Durch einen Mikroschalter kann besonders einfach ein Erreichen einer festgelegten Position durch das Bewegtelement signalisiert werden. Ein Folienpotentiometer hingegen kann sogar eine kontinuierliche Positionsinformation liefern. Da zumindest ein Teil der Bewegung des Bewegtelements vor Erreichen der Endlage im erfindungsgemäßen Endlagenbremssystem mit der Rotation des Rotors gekoppelt ist, kann auch ein Drehgeber, zum Beispiel gekoppelt an das Getriebe, für eine kontinuierliche Positionsmessung für diesen Abschnitt der Bewegung des Bewegtelements herangezogen werden. Insgesamt können durch eine entsprechende Wahl eines oder mehrerer der verschiedenen Positionssensoren verschiedenste Anforderungen bei der Planung und Konstruktion des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems berücksichtigt werden.A development of the end position braking system according to the invention can also consist in the position sensor being at least one microswitch that can be activated by the moving element and/or a membrane potentiometer that can be coupled to the moving element and/or a rotary encoder that is mechanically operatively connected to the rotor of the electric motor. This list is not complete, so other suitable position sensors can also be used. A microswitch can be used to signal that the moving element has reached a fixed position in a particularly simple manner. A membrane potentiometer, on the other hand, can even provide continuous position information. Since at least part of the movement of the moving element is coupled to the rotation of the rotor before the end position is reached in the end position braking system according to the invention, a rotary encoder, for example coupled to the gearing, can also be used for continuous position measurement for this section of the movement of the moving element. Overall, a wide variety of requirements can be taken into account when planning and constructing the end position braking system according to the invention by selecting one or more of the various position sensors accordingly.
Auch kann das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem dahingehend ausgebildet sein, dass der Mikrokontroller durch das Signal des Positionssensors aktivierbar ist und ohne Aktivierung durch den Positionssensor in einen Ruhemodus versetzbar ist. So lange keine durch den Positionssensor ermittelte Positionsinformation vorliegt, kann dem Mikrokontroller keine Basis für ein Einstellen der Abbremsung übermittelt werden. Durch eine Versetzung in einen Ruhemodus kann insbesondere Energie eingespart werden. Gleichzeitig kann durch die Aktivierung des Mikrokontrollers aus dem Ruhemodus durch das Signal des Positionssensors sichergestellt werden, dass bei Vorliegen einer Positionsinformation diese auch durch den Mikrokontroller verarbeitet und verwertet wird. Eine Effizienz des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems kann somit weiter gesteigert werden.The end position braking system according to the invention can also be designed in such a way that the microcontroller can be activated by the signal from the position sensor and can be put into a sleep mode without activation by the position sensor. As long as no by the position sen sor determined position information is present, no basis for adjusting the deceleration can be transmitted to the microcontroller. In particular, energy can be saved by switching to a sleep mode. At the same time, by activating the microcontroller from the sleep mode by the signal from the position sensor, it can be ensured that if position information is present, it will also be processed and evaluated by the microcontroller. The efficiency of the end position braking system according to the invention can thus be further increased.
Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Endlagenbremssystem vorgesehen sein, dass das Endlagenbremssystem einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere zum Speichern der durch den als Generator betriebenen Elektromotor erzeugten elektrischen Energie, aufweist. Durch ein Speichern der bei einem Abbremsvorgang durch den Elektromotor erzeugten elektrischen Energie kann eine Energieeffizienz des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems gesteigert werden, bis hin zur Möglichkeit eines völlig autarken Betriebs des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems. Durch die im elektrischen Energiespeicher gespeicherte elektrische Energie können beispielsweise eine Steuerung und/oder Regelung, beispielsweise durchgeführt durch den Mikrokontroller, des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems mit elektrischer Energie versorgt werden. Auch ein Einleiten der elektrischen Energie in den Elektromotor, beispielsweise zum motorisierten Unterstützen einer Bewegung des Bewegtelements, insbesondere zum Verlassen der Endlage, ist denkbar.In addition, it can be provided in the end-position braking system according to the invention that the end-position braking system has an electrical energy store, in particular for storing the electrical energy generated by the electric motor operated as a generator. By storing the electrical energy generated by the electric motor during a braking process, the energy efficiency of the end position braking system according to the invention can be increased, up to the point of completely autonomous operation of the end position braking system according to the invention. The electrical energy stored in the electrical energy store can be used, for example, to supply electrical energy to an open-loop and/or closed-loop control, for example carried out by the microcontroller, of the end-position braking system according to the invention. Introducing the electrical energy into the electric motor, for example for motorized support of a movement of the moving element, in particular for leaving the end position, is also conceivable.
Ferner kann das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem dahingehend weitergebildet sein, dass durch Einleiten der im elektrischen Energiespeicher gespeicherten elektrischen Energie in den Elektromotor eine Bewegung des Bewegtelements aus der Endlage in Richtung seiner Ausgangslage unterstützbar ist. Insbesondere ein Beginn dieser Bewegung aus der Endlage heraus kann dadurch für einen Benutzer vereinfacht und der nötige Kraftaufwand reduziert werden.Furthermore, the end position braking system according to the invention can be further developed in such a way that a movement of the moving element from the end position in the direction of its starting position can be supported by introducing the electrical energy stored in the electrical energy store into the electric motor. In particular, starting this movement from the end position can be simplified for a user and the effort required can be reduced.
Bei dem erfindungsgemäßen Endlagenbremssystem kann ferner vorgesehen sein, dass das Endlagenbremssystem, insbesondere zur Versorgung des Mikroprozessors mit elektrischer Energie, einen Anschluss für eine externe Energieversorgung aufweist. Durch die Möglichkeit eines Anschlusses an eine externe Energieversorgung kann sichergestellt werden, dass für einen Betrieb des Mikrokontrollers immer ausreichend elektrische Energie zur Verfügung steht. Diese externe Versorgung mit Energie kann alternativ oder zusätzlich zu einem internen elektrischen Energiespeicher, wie er oben bereits beschrieben wurde, vorhanden sein.In the end position braking system according to the invention, it can also be provided that the end position braking system has a connection for an external energy supply, in particular for supplying the microprocessor with electrical energy. The possibility of connecting to an external energy supply can ensure that sufficient electrical energy is always available to operate the microcontroller. This external supply of energy can be present as an alternative or in addition to an internal electrical energy store, as has already been described above.
Auch kann das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem dadurch weitergebildet sein, dass die Koppeleinheit eine Zahnstange und das Getriebe ein freies Zahnrad aufweist, welches für einen kämmenden Eingriff in die Zahnstange ausgebildet ist, und dass zum Koppeln der Bewegung des Bewegtelements mit einer Bewegung des Zahnrads
- - das Getriebe als Teil der Koppeleinheit an der Führung anordenbar und die Zahnstange als Teil der Koppeleinheit mit dem Bewegtelement mechanisch wirkverbindbar ist, oder
- - das Getriebe als Teil der Koppeleinheit am Bewegtelement anordenbar ist und die Zahnstange als Teil der Koppeleinheit mit der Führung mechanisch wirkverbindbar ist.
- - the gear can be arranged as part of the coupling unit on the guide and the toothed rack can be mechanically operatively connected to the moving element as part of the coupling unit, or
- - The transmission can be arranged as part of the coupling unit on the moving element and the toothed rack can be mechanically operatively connected to the guide as part of the coupling unit.
Eine Einheit aus Zahnstange und kämmendem Zahnrad stellt ein mechanisch besonders einfaches System zum Umwandeln einer linearen Schiebebewegung des Bewegtelements in eine Rotationsbewegung des Rotors des Elektromotors dar. Hierzu ist der kämmende Eingriff des Zahnrads nicht über die vollständige Bewegung des Bewegtelements in seine Endlage nötig, es reicht aus, wenn der kämmende Eingriff während des letzten Abschnitts der Bewegung, der das Erreichen der Endlage umfasst, vorliegt.A unit consisting of a toothed rack and a meshing gear wheel represents a mechanically particularly simple system for converting a linear sliding movement of the moving element into a rotary movement of the rotor of the electric motor. The meshing engagement of the gear wheel is not necessary for the complete movement of the moving element into its end position, it is sufficient off when the meshing engagement is present during the final portion of the movement, which includes reaching the end position.
Beim erfindungsgemäßen Endlagensystem sind im Wesentlichen zwei verschiedene Anordnungsorte für den Elektromotor möglich, zum einen ortsfest zu einer Führung des Bewegtelements oder zum anderen mitbewegt mit dem Bewegtelement. Im ersteren Fall ist somit das Getriebe als der mit dem Elektromotor gekoppelte Teil der Koppeleinheit ebenfalls ortsfest an der Führung angeordnet, wobei sich die Zahnstange zumindest teilweise mit dem Bewegtelement mitbewegt. Hierfür ist die Zahnstange mit dem Bewegtelement gekoppelt oder reversibel koppelbar. Im zweiten Fall ist es genau umgekehrt, der Elektromotor und das Getriebe bewegen sich mit dem Bewegtelement mit und die Zahnstange ist derart ausgebildet, dass sie während der Bewegung des Bewegtelements in Richtung seiner Endlage zumindest teilweise ortsfest zur Führung verbleibt. In beiden Fällen wird durch die relative Bewegung der Zahnstange zum kämmenden Zahnrad die Kopplung zwischen der Bewegung des Bewegtelements und des Rotors des Elektromotors bewirkt.In the end position system according to the invention, essentially two different locations for the electric motor are possible, on the one hand stationary to a guide of the moving element or on the other hand moving with the moving element. In the first case, the transmission, as the part of the coupling unit coupled to the electric motor, is likewise arranged in a stationary manner on the guide, with the toothed rack at least partially moving with the moving element. For this purpose, the rack is coupled or reversibly coupled to the moving element. In the second case it is exactly the opposite, the electric motor and the gear move with the moving element and the toothed rack is designed such that it remains at least partially stationary for the guide during the movement of the moving element towards its end position. In both cases, the coupling between the movement of the moving element and the rotor of the electric motor is brought about by the relative movement of the toothed rack to the meshing gear wheel.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems sieht vor, dass die Zahnstange mit dem Bewegtelement oder der Führung starr verbindbar ist. Hierfür kann die Zahnstange mit dem Bewegtelement bzw. der Führung verklebt, verschweißt, verlötet, verklippst, verschraubt, vernietet, verklemmt oder ähnliches werden. Eine mechanisch besonders einfache Ausbildung des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems kann auf diese Weise bewirkt werden.A further development of the end position braking system according to the invention provides that the toothed rack can be rigidly connected to the moving element or the guide. For this purpose, the toothed rack can be glued, welded, soldered, clipped, screwed, riveted, jammed or the like to the moving element or the guide. A mechanically particularly simple design of erfindungsge Mass end position braking system can be effected in this way.
Alternativ kann das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem derart weitergebildet sein, dass die Koppeleinheit ein Stangenlager zum verschiebbaren Lagern der Zahnstange parallel zur Bewegungsrichtung des Bewegtelements sowie ein Mitnehmersystem mit einem Mitnehmerelement und einem zugeordneten Aktivierungselement zum Herstellen und Lösen einer mechanischen Wirkverbindung aufweist, wobei das Mitnehmerelement an der im Stangenlager geführten Zahnstange angeordnet ist und ferner
- - das Stangenlager als Teil der Koppeleinheit an der Führung und das Aktivierungselement als Teil der Koppeleinheit am Bewegtelement anordenbar ist, oder
- - das Stangenlager als Teil der Koppeleinheit am Bewegtelement und das Aktivierungselement als Teil der Koppeleinheit an der Führung anordenbar ist.
- - The rod bearing can be arranged as part of the coupling unit on the guide and the activation element as part of the coupling unit on the moving element, or
- - The rod bearing can be arranged as part of the coupling unit on the moving element and the activation element as part of the coupling unit on the guide.
In dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems sind die Zahnstange und das Zahnrad am selben Element, Führung oder Bewegtelement, anordenbar. Auf diese Weise kann ein kämmender Eingriff des Zahnrads in die Zahnstange permanent sichergestellt werden, Probleme beim Beginn des kämmenden Eingreifens, zum Beispiel eine ungenaue relative Ausrichtung der Zähne des Zahnrads zu den Tälern der Zahnstange, können dadurch vermieden werden. Um gleichzeitig dennoch eine relative Bewegung der Zahnstange zum Zahnrad zu ermöglichen, ist die Zahnstange in einem Stangenlager verschiebbar gelagert. Ein Mitnehmersystem sorgt für ein reversibles Herstellen beziehungsweise Lösen einer mechanischen Wirkverbindung zwischen den an der Führung und den am Bewegtelement angeordneten Elementen des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems. Hierbei kann das Mitnehmerelement beispielsweise auch im Stangenlager geführt sein. Ferner kann das Stangenlager in einem Endabschnitt einen gebogenen Verlauf aufweisen, wodurch das Mitnehmerelement zum Lösen der mechanischen Wirkverbindung geführt vom Stangenlager verschwenkt wird und auf diese Weise das Aktivierungselement freigibt beziehungsweise die mechanische Wirkverbindung aufhebt. Auch in dieser Ausbildung des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems sind beide Anordnungsvarianten möglich, der Elektromotor kann sowohl an der Führung als auch alternativ dazu am Bewegtelement angeordnet werden.In this embodiment of the end position braking system according to the invention, the toothed rack and the gear wheel can be arranged on the same element, guide or moving element. In this way, a meshing engagement of the gear wheel in the rack can be permanently ensured, problems at the beginning of the meshing engagement, for example an inaccurate relative alignment of the teeth of the gear wheel to the valleys of the rack, can be avoided. In order to still allow a relative movement of the toothed rack to the gear wheel, the toothed rack is slidably mounted in a rod bearing. A driver system ensures a reversible establishment or release of a mechanical operative connection between the elements of the end-position braking system according to the invention arranged on the guide and on the moving element. In this case, the driver element can also be guided in the rod bearing, for example. Furthermore, the rod bearing can have a curved course in one end section, whereby the driver element is pivoted guided by the rod bearing to release the mechanical operative connection and in this way releases the activation element or cancels the mechanical operative connection. Both arrangement variants are also possible in this embodiment of the end-position braking system according to the invention; the electric motor can be arranged both on the guide and, alternatively, on the moving element.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein System aus einer Führung und einem zwischen zumindest einer Ausgangslage und einer Endlage in der Führung verschiebbar gelagerten Bewegtelement, aufweisend ein Endlagenbremssystem zum Abbremsen der Bewegung des Bewegtelements in seine Endlage, wie es vorstehend beschrieben wurde. Sämtliche Merkmale und Vorteile, die voranstehend ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Endlagenbremssystem beschrieben worden sind, können somit durch ein erfindungsgemäßes System erreicht werden. Weiter ist das erfindungsgemäße System dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung aufweist.According to the invention, the object is achieved by a system consisting of a guide and a moving element that is movably mounted in the guide between at least one starting position and one end position, having an end position braking system for braking the movement of the moving element into its end position, as described above. All the features and advantages that have been described in detail above with reference to an end position braking system according to the invention can thus be achieved by a system according to the invention. Furthermore, the system according to the invention is characterized in that it has means for carrying out a method according to the invention.
Bevorzugt kann bei dem erfindungsgemäßen System vorgesehen sein, dass das Bewegtelement eines der folgenden Elemente ist:
- - Schublade
- - Gebäudeschiebetür oder -fenster
- - Möbelschiebetür
- - Drawer
- - Building sliding door or window
- - Furniture sliding door
Diese Liste ist nicht abgeschlossen, so dass auch Systeme mit anderen Bewegtelementen verwirklicht sein können. Schubladen, Möbelschiebetüren und Gebäudeschiebetüren oder -fenster stellen zumeist manuell bewegte Bewegtelemente dar. Der erfindungsgemäße Vorteil einer verbesserten Dämpfung einer Bewegung des Bewegtelements in eine Endlage bei gleichzeitigem Sicherstellen eines Erreichens der Endlage kann für diese Bewegtelemente den Benutzerkomfort steigern.This list is not complete, so that systems with other moving elements can also be implemented. Drawers, furniture sliding doors and building sliding doors or windows mostly represent manually moved moving elements. The inventive advantage of improved damping of a movement of the moving element into an end position while at the same time ensuring that the end position is reached can increase user comfort for these moving elements.
Auch kann das erfindungsgemäße System dahingehend ausgebildet sein, dass die Führung eine U-förmige Führungsaufnahme zum verschiebbaren Lagern des Bewegtelements aufweist und der Elektromotor und die Kurzschlusseinheit des Endlagenbremssystems in der Führungsaufnahme angeordnet sind. Insbesondere Schiebetüren weisen oftmals U-förmige Führungsaufnahmen auf, in denen Rollwägen der Schiebetüren geführt sind, wobei die Schiebetüren unterhalb der Führungsaufnahmen hängend angeordnet sind. Eine zusätzliche Anordnung zumindest von Teilen des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems in der U-förmigen Führungsaufnahme stellt somit eine besonders bauraumsparende Möglichkeit dar.The system according to the invention can also be designed such that the guide has a U-shaped guide mount for displaceably mounting the moving element and the electric motor and the short-circuit unit of the end position braking system are arranged in the guide mount. Sliding doors, in particular, often have U-shaped guide mounts in which roller carriages of the sliding doors are guided, with the sliding doors being arranged hanging below the guide mounts. An additional arrangement of at least parts of the end position braking system according to the invention in the U-shaped guide mount thus represents a particularly space-saving option.
Alternativ kann bei dem erfindungsgemäßen System vorgesehen sein, dass die Führung eine L-förmige Führungsaufnahme zum verschiebbaren Lagern des Bewegtelements aufweist und der Elektromotor und/oder die Kurzschlusseinheit des Endlagenbremssystems an einer Außenseite der Führungsaufnahme angeordnet sind. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Gebäudeschiebetüren, sind Schiebetüren für Schränke oftmals neben den entsprechenden Rollwägen angeordnet, die dann in bevorzugt L-förmigen Führungsaufnahmen geführt sind. Alternatively, it can be provided in the system according to the invention that the guide has an L-shaped guide mount for displaceably mounting the moving element and the electric motor and/or the short-circuit unit of the end position braking system are arranged on an outside of the guide mount. In contrast to the building sliding doors described above, sliding doors for cupboards are often arranged next to the corresponding trolleys, which are then guided in preferably L-shaped guide receptacles.
Hierbei hat sich eine Anordnung von Teilen des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems an einer Außenseite der Führungsaufnahme als vorteilhaft herausgestellt, da somit beispielsweise eine vollständige Verwendung der gesamten Länge der Führungsaufnahme für ein Fahren des Laufwagens einsetzbar bleibt.Here, an arrangement of parts of the end position braking system according to the invention on an outside of the guide mount has proven to be advantageous since, for example, full use of the entire length of the guide mount for driving the carriage remains usable.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausbildung des erfindungsgemäßen Systems kann vorgesehen sein, dass der Elektromotor und die Kurzschlusseinheit des Endlagenbremssystems am Bewegtelement angeordnet sind. In dieser Ausgestaltung bewegen sich Teile des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems, insbesondere der Elektromotor und die Kurzschlusseinheit, mit dem Bewegtelement mit. Dadurch kann insbesondere besonders einfach ermöglicht werden, mehr als eine Endlage entlang der Bewegung des Bewegtelements zu definieren, an denen das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem aktiv sein soll, beispielsweise durch Anordnung von Zahnstangen an mehreren entsprechend gewählten Positionen entlang der Bewegung des Bewegtelements. Ein mit dem Elektromotor über das Getriebe gekoppeltes Zahnrad greift dann jeweils in die aktuell aktive Zahnstange ein, und über die oben beschriebenen Wirkzusammenhänge erfolgt dann die Abbremsung des Bewegtelements.According to a further alternative embodiment of the system according to the invention, it can be provided that the electric motor and the short-circuit unit of the end position braking system are arranged on the moving element. In this embodiment, parts of the end position braking system according to the invention, in particular the electric motor and the short-circuit unit, move with the moving element. This makes it particularly easy to define more than one end position along the movement of the moving element at which the end position braking system according to the invention should be active, for example by arranging racks at several correspondingly selected positions along the movement of the moving element. A gear wheel coupled to the electric motor via the transmission then engages in the currently active toothed rack, and the moving element is then braked via the above-described functional relationships.
Ferner kann das erfindungsgemäße System derart ausgebildet sein, dass das Endlagenbremssystem ein Gehäuse aufweist, wobei zumindest der Elektromotor und/oder die Kurzschlusseinheit im Gehäuse angeordnet sind. Durch ein Gehäuse kann ein direkter Zugriff auf die Elemente des Endlagenbremssystems verhindert oder zumindest erschwert werden. Eine Sicherheit gegen unerlaubte Manipulation des erfindungsgemäßen Systems, insbesondere des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems, kann dadurch gesteigert werden.Furthermore, the system according to the invention can be designed in such a way that the end position braking system has a housing, with at least the electric motor and/or the short-circuit unit being arranged in the housing. Direct access to the elements of the end position braking system can be prevented or at least made more difficult by a housing. Security against unauthorized manipulation of the system according to the invention, in particular of the end position braking system according to the invention, can be increased as a result.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse zumindest abschnittsweise durch die Führung, insbesondere durch die Führungsaufnahme, oder durch das Bewegtelement gebildet ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass das verwendete Gehäuse den Elektromotor und/oder die Kurzschlusseinheit nicht vollständig umschließen muss, sondern dass durch die Führung beziehungsweise das Bewegtelement die offenen Seiten des Gehäuses mit abgedeckt sind. So kann das Gehäuse beispielsweise haubenartig ausgebildet sein, wobei die untere, offene Seite des Gehäuses durch Aufsetzen des Gehäuses auf die Führung beziehungsweise das Bewegtelement verschlossen wird. Insgesamt kann auf diese Weise Material bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Systems eingespart und die Kosten können gesenkt werden.In a preferred development of the system according to the invention, it can be provided that the housing is formed at least in sections by the guide, in particular by the guide receptacle, or by the moving element. In this way it can be achieved that the housing used does not have to completely enclose the electric motor and/or the short-circuit unit, but that the open sides of the housing are also covered by the guide or the moving element. For example, the housing can be designed like a hood, with the lower, open side of the housing being closed by placing the housing on the guide or the moving element. In this way, material can be saved overall in the production of the system according to the invention and the costs can be reduced.
Auch kann das erfindungsgemäße System dahingehend ausgebildet sein, dass die Führung, bevorzugt die Führungsaufnahme, oder das Gehäuse eine Speicheraufnahme, insbesondere eine von außerhalb der Führung zugängliche Speicheraufnahme, zur Aufnahme des elektrischen Energiespeichers des Endlagenbremssystems aufweist, und/oder dass die Führung, bevorzugt die Führungsaufnahme, oder das Gehäuse eine von außerhalb der Führung zugängliche Einstelleinrichtung zur Einstellung zumindest eines Betriebsparameters des Endlagenbremssystems aufweist. Durch eine Speicheraufnahme kann ein elektrischer Energiespeicher des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems auf einfache Weise sicher und insbesondere auch optisch ansprechend im erfindungsgemäßen System angeordnet werden. Eine Zugänglichkeit von außerhalb ermöglicht zusätzlich eine besonders einfache Montage des elektrischen Energiespeichers, beispielsweise bei einem Austausch des Energiespeichers. Eine zusätzlich oder alternativ vorhandene und ebenfalls von außerhalb zugängliche Einstelleinrichtung ermöglicht eine Einstellung von Betriebsparametern, beispielsweise einer Größe des Kurzschlusswiderstands. Eine derartige Einstelleinrichtung kann beispielsweise ein Drehpotentiometer sein.The system according to the invention can also be designed in such a way that the guide, preferably the guide mount, or the housing has a storage mount, in particular a storage mount that is accessible from outside the guide, for accommodating the electrical energy store of the end position braking system, and/or that the guide, preferably the Guide receptacle, or the housing has an adjustment device accessible from outside the guide for adjusting at least one operating parameter of the end position braking system. An electrical energy store of the end-position braking system according to the invention can be arranged in a simple manner, safely and in particular in a visually appealing manner in the system according to the invention by means of a storage receptacle. Accessibility from the outside also enables the electrical energy store to be installed particularly easily, for example when the energy store is replaced. A setting device that is additionally or alternatively available and is also accessible from the outside allows operating parameters to be set, for example a size of the short-circuit resistance. Such a setting device can be a rotary potentiometer, for example.
Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen System vorgesehen sein, dass das Bewegtelement zwischen einer Offenlage und einer Schließlage hin und her bewegbar ist, wobei die Offenlage die Endlage bildet oder die Schließlage die Endlage bildet. Insbesondere kann durch die Wahl eines Einbauorts des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems im erfindungsgemäßen System festgelegt werden, ob die Schließlage oder die Offenlage die Endlage bildet. Durch einen Einbau von zwei entsprechend positionierten Endlagenbremssystemen in einem System können auch sowohl die Schließlage als auch die Offenlage als Endlage ausgewählt werden. Insgesamt können somit wahlweise eine Schließbewegung in die Schließlage, eine Öffnungsbewegung in die Offenlage oder sogar beide Bewegungen eines Bewegtelements durch das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem des erfindungsgemäßen Systems verbessert werden, insbesondere ein sicheres Erreichen der entsprechenden Endlage ohne Zugfeder oder dergleichen.Furthermore, in the system according to the invention it can be provided that the moving element can be moved back and forth between an open position and a closed position, with the open position forming the end position or the closed position forming the end position. In particular, by selecting an installation location for the end position braking system according to the invention in the system according to the invention, it can be determined whether the closed position or the open position forms the end position. By installing two appropriately positioned end position braking systems in one system, both the closed position and the open position can be selected as the end position. Overall, a closing movement into the closed position, an opening movement into the open position or even both movements of a moving element can be improved by the end position braking system of the system according to the invention, in particular a safe reaching of the corresponding end position without a tension spring or the like.
Alternativ kann das erfindungsgemäße System derart ausgebildet sein, dass das Bewegtelement zwischen einer Offenlage und einer Schließlage hin und her bewegbar ist, wobei der Elektromotor und die Kurzschlusseinheit des Endlagenbremssystems am Bewegtelement angeordnet sind und wobei ferner sowohl die Offenlage als auch die Schließlage die Endlage bilden. Wie oben mit Bezug auf eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems bereits ausgeführt, ermöglicht eine Anordnung des Elektromotors und der Kurzschlusseinheit am Bewegtelement ein Abbremsen der entsprechenden Bewegung des Bewegtelements in Richtung auf mehrere Endlagen. Für ein Abbremsen der Bewegung sowohl vor dem Erreichen der Offenlage als auch der Schließlage kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zwei entsprechend geeignet positionierte Zahnstangen oder Aktivierungselemente an der Führung angeordnet sind. Auf diese Weise kann an mehreren Positionen die für das Abbremsen notwendige mechanische Wirkverbindung und die dadurch bereitgestellte Kopplung der Bewegung des Bewegtelements und der Rotation des Elektromotors gebildet werden.Alternatively, the system according to the invention can be designed in such a way that the moving element can be moved back and forth between an open position and a closed position, with the electric motor and the short-circuit unit of the end position braking system being arranged on the moving element and with both the open position and the closed position also forming the end position. As already explained above with reference to an embodiment of the end position braking system according to the invention, An arrangement of the electric motor and the short-circuit unit on the moving element enables the corresponding movement of the moving element to be braked in the direction of a plurality of end positions. In order to brake the movement both before reaching the open position and the closed position, provision can be made, for example, for two appropriately positioned toothed racks or activation elements to be arranged on the guide. In this way, the mechanical active connection required for braking and the coupling of the movement of the moving element and the rotation of the electric motor that is provided thereby can be formed at a number of positions.
Auch kann bei dem erfindungsgemäßen System vorgesehen sein, dass die Koppeleinheit eine Zahnstange und das Getriebe ein freies Zahnrad aufweist, welches für einen kämmenden Eingriff in die Zahnstange ausgebildet ist, und dass zum Koppeln der Bewegung des Bewegtelements mit einer Bewegung des Zahnrads
- - das Getriebe als Teil der Koppeleinheit an der Führung angeordnet ist und die Zahnstange als Teil der Koppeleinheit während der Bewegung in die Endlage zumindest zeitweise mit dem Bewegtelement mechanisch wirkverbunden ist, oder
- - das Getriebe als Teil der Koppeleinheit am Bewegtelement angeordnet ist und die Zahnstange als Teil der Koppeleinheit während der Bewegung in die Endlage zumindest zeitweise mit der Führung mechanisch wirkverbunden ist. Wie oben in Bezug auf das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem bereits ausgeführt, gibt es im Wesentlichen zwei verschiedene Anordnungsorte für den Elektromotor, zum einen ortsfest zu einer Führung des Bewegtelements oder zum anderen ortsfest zum Bewegtelement und somit mit diesem mitbewegt. In beiden Fällen wird durch die relative Bewegung der Zahnstange zum kämmenden Zahnrad und die entsprechende zumindest zeitweise gebildete mechanische Wirkverbindung die Kopplung zwischen der Bewegung des Bewegtelements und des Rotors des Elektromotors zur Bewirkung der Abbremsung der Bewegung des Bewegtelements in Richtung seiner Endlage bewirkt.
- - the gear is arranged as part of the coupling unit on the guide and the toothed rack is mechanically operatively connected at least temporarily as part of the coupling unit during the movement into the end position with the moving element, or
- - The gear is arranged as part of the coupling unit on the moving element and the toothed rack is at least temporarily mechanically operatively connected to the guide as part of the coupling unit during the movement into the end position. As already explained above in relation to the end position braking system according to the invention, there are essentially two different locations for the electric motor, on the one hand fixed to a guide of the moving element or on the other hand fixed to the moving element and thus moved with it. In both cases, the relative movement of the toothed rack to the meshing gear wheel and the corresponding at least temporarily formed mechanical operative connection cause the coupling between the movement of the moving element and the rotor of the electric motor to bring about the deceleration of the movement of the moving element in the direction of its end position.
Gemäß einer Weiterbildung kann das erfindungsgemäße System derart ausgebildet sein, dass die Zahnstange mit dem Bewegtelement oder der Führung starr verbunden ist. Hierfür kann die Zahnstange mit dem Bewegtelement bzw. der Führung verklebt, verschweißt, verlötet, verklippst, verschraubt, vernietet, verklemmt oder ähnliches sein. Wie oben bereits ausgeführt, kann dadurch eine mechanisch besonders einfache Ausbildung des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems bewirkt werden.According to a development, the system according to the invention can be designed in such a way that the toothed rack is rigidly connected to the moving element or the guide. For this purpose, the toothed rack can be glued, welded, soldered, clipped, screwed, riveted, jammed or the like to the moving element or the guide. As already explained above, a mechanically particularly simple design of the end-position braking system according to the invention can be brought about as a result.
Alternativ kann beim erfindungsgemäßen System vorgesehen sein, dass die Koppeleinheit ein Stangenlager zum verschiebbaren Lagern der Zahnstange parallel zur Bewegungsrichtung des Bewegtelements sowie ein Mitnehmersystem mit einem Mitnehmerelement und einem zugeordneten Aktivierungselement zum Herstellen und Lösen einer mechanischen Wirkverbindung aufweist, wobei das Mitnehmerelement an der im Stangenlager geführten Zahnstange angeordnet ist und ferner
- - das Stangenlager als Teil der Koppeleinheit an der Führung und das Aktivierungselement am Bewegtelement angeordnet ist, oder
- - das Stangenlager als Teil der Koppeleinheit am Bewegtelement und das Aktivierungselement an der Führung angeordnet ist.
- - The rod bearing is arranged as part of the coupling unit on the guide and the activation element on the moving element, or
- - The rod bearing is arranged as part of the coupling unit on the moving element and the activation element on the guide.
In dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems sind die Zahnstange und das Zahnrad des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems am selben Element, Führung oder Bewegtelement, angeordnet. Die oben bereits in Bezug auf ein entsprechend ausgebildetes erfindungsgemäßes Endlagenbremssystem beschriebenen Merkmale und Vorteile können auch in der vorliegenden entsprechenden Ausbildung des erfindungsgemäßen Systems erreicht werden.In this embodiment of the system according to the invention, the toothed rack and the gear wheel of the end position braking system according to the invention are arranged on the same element, guide or moving element. The features and advantages already described above in relation to a correspondingly designed end position braking system according to the invention can also be achieved in the present corresponding design of the system according to the invention.
Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Abbremsen einer Bewegung in Richtung seiner Endlage eines Bewegtelements eines Systems gemäß der Erfindung, wobei das System ein Endlagenbremssystem gemäß der Erfindung aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch folgende Schritte gekennzeichnet:
- a) Erkennen einer Bewegung des Bewegtelements in Richtung der Endlage durch das Endlagenbremssystem,
- b) Stetiges Abbremsen der Bewegung des Bewegtelements in Richtung der Endlage durch das Endlagenbremssystem auf eine Endgeschwindigkeit, und
- c) Weiterführen der Bewegung in Richtung der Endlage mit der Endgeschwindigkeit bis zum Erreichen der Endlage durch das Bewegtelement.
- a) detection of a movement of the moving element in the direction of the end position by the end position braking system,
- b) continuous braking of the movement of the moving element in the direction of the end position by the end position braking system to a final speed, and
- c) Continue the movement in the direction of the end position at the end speed until the end position is reached by the moving element.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Systems, welches wiederum ein erfindungsgemäßes Endlagenbremssystem umfasst, durchgeführt. Ein erfindungsgemäßes Verfahren weist somit sämtliche Merkmale und Vorteile auf, die oben bereits ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes System beziehungsweise ein erfindungsgemäßes Endlagenbremssystem beschrieben worden sind.The method according to the invention is carried out using a system according to the invention, which in turn includes an end position braking system according to the invention. A method according to the invention thus has all the features and advantages that have already been detailed above with reference to a system according to the invention or an end position braking system according to the invention have been described.
Das Erkennen der Bewegung des Bewegtelements in Richtung seiner Endlage in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise durch entsprechend ausgebildete Positionssensoren erfolgen, die eine relative Bewegung des Bewegtelements zur Führung ermitteln können. Mögliche Positionssensoren umfassen beispielsweise Mikroschalter, Folienpotentiometer und/oder Drehgeber. Insgesamt steht nach Durchführung des Schritts a) des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Information über eine Bewegung des Bewegtelements in Richtung seiner Endlage zur Verfügung. Diese Information kann zum Beispiel eine aktuelle Position und/oder eine aktuelle Geschwindigkeit des Bewegtelements umfassen.The movement of the moving element in the direction of its end position in step a) of the method according to the invention can be detected, for example, by appropriately designed position sensors which can determine a relative movement of the moving element to the guide. Possible position sensors include, for example, microswitches, membrane potentiometers and/or rotary encoders. Overall, after step a) of the method according to the invention has been carried out, information about a movement of the moving element in the direction of its end position is available. This information can include, for example, a current position and/or a current speed of the moving element.
Im folgenden Schritt b) erfolgt das eigentliche Abbremsen der Bewegung des Bewegtelements, wodurch eine Dämpfung der Bewegung des Bewegtelements in Richtung seiner Endlage erzeugt werden kann. Das Abbremsen erfolgt stetig und somit ohne Unterbrechungen und plötzliche Änderungen der Stärke der Abbremsung. Trotz Abbremsung bleibt die Bewegung des Bewegtelements somit ohne ruckartige Geschwindigkeitsänderungen. Insbesondere erfolgt das Abbremsen auf eine Grenzgeschwindigkeit, so dass ein Erreichen der Endlage durch das Bewegtelement trotz Abbremsung sichergestellt bleibt.In the following step b), the actual braking of the movement of the moving element takes place, as a result of which the movement of the moving element can be damped in the direction of its end position. The deceleration is continuous and therefore without interruptions and sudden changes in the intensity of the deceleration. Despite the deceleration, the movement of the moving element thus remains without sudden changes in speed. In particular, the deceleration takes place to a limit speed, so that it is still ensured that the moving element reaches the end position despite the deceleration.
Dieses Erreichen der Endlage erfolgt in Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bevorzugt ist die in Schritt b) erreichte Grenzgeschwindigkeit derart klein gewählt beziehungsweise eingestellt, dass ein Stoppen des Bewegtelements in seiner Endlage, beispielsweise durch ein Kontaktieren eines Rahmens oder eines speziell vorgesehenen Stoppelements ohne großen Aufprall erfolgt.This reaching of the end position takes place in step c) of the method according to the invention. The limit speed reached in step b) is preferably selected or set so low that the moving element is stopped in its end position, for example by contacting a frame or a specially provided stop element, without a major impact.
Bevorzugt kann das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weitergebildet sein, dass Schritt b) derart durchgeführt wird, dass beim Erreichen der Endlage durch das Bewegtelement die vorgegebene Endgeschwindigkeit erreicht wird, wobei die Endgeschwindigkeit Null beträgt oder einen Wert größer Null aufweist. Mit anderen Worten werden in dieser Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Schritte b) und c) zusammen ausgeführt. Das Erreichen der Endlage sowie der Grenzgeschwindigkeit durch das Bewegtelement erfolgt gleichzeitig. Auf diese Weise kann auch der oben angeführte und bereits in der grundsätzlichen Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens minimierte Aufprall des Bewegtelements bei Erreichen der Endlage weiter vermindert beziehungsweise sogar gänzlich vermieden werden.The method according to the invention can preferably be further developed such that step b) is carried out in such a way that when the moving element reaches the end position, the specified final speed is reached, the final speed being zero or having a value greater than zero. In other words, steps b) and c) are carried out together in this embodiment of the method according to the invention. The moving element reaches the end position and the limit speed at the same time. In this way, the above-mentioned impact of the moving element, which was already minimized in the basic design of the method according to the invention, can be further reduced or even completely avoided.
Auch ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgebildet, dass eine einmalige oder eine wiederholte oder eine kontinuierliche Messung der Geschwindigkeit der Bewegung in Richtung der Endlage erfolgt und die Stärke des Abbremsens basierend auf dieser Messung oder diesen Messungen durch den Mikrokontroller eingestellt und/oder geregelt wird. Auf diese Weise kann die Abbremsung an die jeweilige Bewegung, die insbesondere hinsichtlich der anfänglichen Geschwindigkeit unterschiedlich sein kann, angepasst werden. Insbesondere durch wiederholte oder kontinuierliche Messungen der Geschwindigkeit des Bewegtelements und durch eine auf diesen Messungen basierende entsprechende Anpassung der Abbremsung durch den Mikrokontroller, kann auch eine Regelung der Abbremsung erfolgen.The method according to the invention is also designed in such a way that the speed of the movement in the direction of the end position is measured once, repeatedly or continuously, and the intensity of the braking is set and/or regulated by the microcontroller based on this measurement or these measurements. In this way, the deceleration can be adapted to the respective movement, which can differ in particular with regard to the initial speed. The deceleration can also be regulated, in particular by repeated or continuous measurements of the speed of the moving element and by a corresponding adaptation of the deceleration by the microcontroller based on these measurements.
Mit der Ausbildung des Endlagenbremssystem mit einer Zahnstange sowie einem Getriebe mit einem zum kämmenden Eingriff in die Zahnstange ausgebildeten Zahnrad ist das erfindungsgemäße Verfahren derart weitergebildet, dass das Erkennen der Bewegung in Richtung der Endlage durch eine erste Messung der Geschwindigkeit in Schritt a) sowie das Abbremsen der Bewegung in Schritt b) jeweils während eines Eingriffs des Zahnrads in unterschiedliche, entlang der Zahnstange nacheinander angeordnete Stangenabschnitte der Zahnstange durchgeführt wird. So kann beispielsweise ein erster Kontakt zwischen dem Zahnrad und der Zahnstange, beziehungsweise bei einer Ausbildung mit einem Mitnehmersystem zwischen dem Mitnehmerelement und dem Aktivierungselement, bei dem sich das Zahnrad durch den kämmenden Eingriff in die Zahnstange zu drehen beginnt, zum Erkennen der Bewegung des Bewegtelements verwendet werden. Die folgenden Rotationen des kämmenden Zahnrads entsprechen bereits der Geschwindigkeit der Zahnstange und somit des Bewegtelements und können daher zum Ermitteln der Geschwindigkeit des Bewegtelements herangezogen werden. Die nun bekannte Geschwindigkeit wird vom Mikrokontroller verwendet, um eine Stärke der Abbremsung festzulegen, die dann über das Zahnrad und dessen kämmenden Eingriff in dem folgenden dritten Stangenabschnitt der Zahnstange wiederum auf das Bewegtelement übertragen wird.With the design of the end position braking system with a rack and a gear with a gear designed for meshing engagement with the rack, the method according to the invention is further developed in such a way that the detection of the movement in the direction of the end position by a first measurement of the speed in step a) and the braking of the movement in step b) is carried out in each case during an engagement of the gear wheel in different rod sections of the toothed rack arranged one after the other along the toothed rack. For example, a first contact between the gear wheel and the rack, or in a design with a driver system between the driver element and the activation element, in which the gear wheel begins to rotate due to the meshing engagement in the rack, can be used to detect the movement of the moving element become. The following rotations of the meshing gear already correspond to the speed of the toothed rack and thus of the moving element and can therefore be used to determine the speed of the moving element. The speed, which is now known, is used by the microcontroller in order to determine an intensity of the deceleration, which is then in turn transmitted to the moving element via the toothed wheel and its meshing engagement in the following third rod section of the toothed rack.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden in Bezug auf die Figuren beschrieben. Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den einzelnen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch:
-
1 eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems, -
2 eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems, -
3 eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems, -
4 das in1 gezeigte System während einer ersten Phase einer Bewegung des Bewegtelements, -
5 das in1 gezeigte System während einer zweiten Phase einer Bewegung des Bewegtelements, -
6 das in1 gezeigte System während einer dritten Phase einer Bewegung des Bewegtelements, -
7 das in1 gezeigte System während einer vierten Phase einer Bewegung des Bewegtelements, -
8 Geschwindigkeitsverläufe von Bewegungen von Bewegtelementen, -
9 eine erste Ansicht einer zweiten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems mit einem Mitnehmersystem, -
10 eine zweite Ansicht des in9 gezeigten Systems, -
11 eine dritte Ansicht des in9 gezeigten Systems, und -
12 eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems.
-
1 a first embodiment of the system according to the invention, -
2 a first embodiment of the end position braking system according to the invention, -
3 a further embodiment of the end position braking system according to the invention, -
4 this in1 system shown during a first phase of a movement of the moving element, -
5 this in1 system shown during a second phase of a movement of the moving element, -
6 this in1 system shown during a third phase of a movement of the moving element, -
7 this in1 system shown during a fourth phase of a movement of the moving element, -
8th Velocity curves of movements of moving elements, -
9 a first view of a second embodiment of the system according to the invention with a driver system, -
10 a second view of the in9 shown system, -
11 a third view of the in9 shown system, and -
12 another embodiment of the system according to the invention.
Für dieses Abbremsen weist das Endlagenbremssystem 30 einen Elektromotor 34 auf, der als Generator betreibbar ist. Eine Koppeleinheit 50 ist zum Bilden einer mechanischen Wirkverbindung zwischen dem Bewegtelement 20, hier dargestellt als ein in einer Führung 12, insbesondere einer Führungsaufnahme 14, geführter Rollenwagen 22 einer Schiebetür, und einem Rotor des Elektromotors 34 vorgesehen. Wie oftmals bei Schiebetüren vorgesehen, ist die Führungsaufnahme 14 U-förmig ausgebildet, wobei zur besseren Darstellbarkeit einer der beiden Schenkel nicht mit abgebildet ist. Insbesondere können auch Elemente des erfindungsgemäßen Endlagenbremssystems 30, insbesondere beispielsweise der Elektromotor 34, innerhalb der U-förmigen Führungsaufnahme 14 angeordnet sein.For this braking, the end
In der dargestellten Ausgestaltung weist die Koppeleinheit 50 ein direkt an den Elektromotor 34 angeschlossenes Getriebe 52 auf, das ferner ein freies Zahnrad 54 umfasst. Am Bewegtelement 20 ist wiederum als Teil der Koppeleinheit 50 eine Zahnstange 58 angeordnet beziehungsweise mit diesem starr verbunden. Während einer Bewegung des Bewegtelements 20 in Richtung des Pfeils 24 kämmt ab einer gewissen Position des Bewegtelements 20 das Zahnrad 54 in der Zahnstange 58, so dass die Bewegung des Bewegtelements 20 eine Rotation des Rotors des Elektromotors 34 hervorruft.In the embodiment shown, the
Ab der oben beschriebenen Position des Bewegtelements 20 ist somit die Bewegung des Bewegtelements 20 mit der Rotation des Rotors des Elektromotors 34 gekoppelt. Um den durch den Betrieb des Elektromotors 34 als Generator erzeugten Strom fließen zu lassen, weist das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem 30 eine Kurzschlusseinheit 40 auf, die zum Kurzschließen des Elektromotors 34 ausgebildet ist. Mit anderen Worten ermöglicht die Kurzschlusseinheit 40 ein insbesondere einstellbares und/oder regelbares Fließen des im als Generator betriebenen Elektromotor 34 erzeugten Stroms, wodurch insgesamt eine Kraft erzeugt wird, die der im Elektromotor 34 durch die Kopplung an die Bewegung des Bewegtelements 20 herbeigeführten Rotation entgegenwirkt. Auf diese Weise kann die Bewegung 24 des Bewegtelements 20 abgebremst werden.From the position of the moving
Insbesondere weist das dargestellte Endlagenbremssystem 30 als Teil der Kurzschlusseinheit 40 einen Mikrokontroller 48 auf. Dieser Mikrokontroller 48 kann eine Einstellung und insbesondere Regelung des Kurzschließens des Elektromotors 34 ausführen, beispielsweise basierend auf Messungen eines Positionssensors 36, siehe
Darüber hinaus weist das Getriebe 52 des dargestellten Endlagenbremssystems 30 eine Freilaufvorrichtung 56 auf. Diese Freilaufvorrichtung 56 hebt die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor 34 und dem Bewegtelement 20 auf, wenn sich das Bewegtelement 20 aus seiner Endlage 80 wieder herausbewegt. Ein störendes Abbremsen einer derartigen Bewegung durch das erfindungsgemäße Endlagenbremssystem 30 kann auf diese Weise vermieden werden.In addition, the
Die
In beiden Ausgestaltungen ist das zentrale Element des Endlagenbremssystems 30 der Elektromotor 34, der wie in Bezug auf
Die in
In
In den
Die einzelnen Darstellungen der
In
In
Diese Auswertung wird bei Fortsetzung der Bewegung gemäß Pfeil 24 weitergeführt, so dass wie in
In
Deutlich sichtbar ist, dass die beiden Systeme gemäß dem Stand der Technik immer gleich stark abbremsen und anschließend wieder beschleunigen, um ein Erreichen der Endlage 80 (Türposition 0%) sicherzustellen. Dieses Beschleunigen wird durch die in Systemen gemäß des Stands der Technik verwendeten Zugfedern erzeugt, die bei jeder Benutzung des Bewegtelements 20 neu gespannt werden müssen.It is clearly visible that the two systems according to the prior art always decelerate to the same extent and then accelerate again in order to ensure that end position 80 (
Im Gegensatz dazu kann durch erfindungsgemäße Systeme 10 ein stetiges Abbremsen bis hin zur Endgeschwindigkeit 110 erreicht werden, wobei die Endgeschwindigkeit 110 insbesondere ebenfalls bei Erreichen der Endlage 80 erreicht wird. Ein besonders sanftes und dennoch sicheres Erreichen der Endlage 80 kann dadurch ermöglicht werden. Insbesondere kann auf die in Systemen gemäß dem Stand der Technik notwendige Zugfeder verzichtet und die damit verbundenen Nachteile vermieden werden.In contrast to this,
Die
Im Gegensatz zu der in
Ferner ist die Zahnstange 58 als Teil der Koppeleinheit 50 nicht starr am Bewegtelement 20 angeordnet, sondern in einem Stangenlager 62 der Koppeleinheit 50 geführt. Ein Verschieben der Zahnstange 58 im Stangenlager 62 parallel zur Bewegung des Bewegtelements 20 gemäß Pfeil 24 kann dadurch ermöglicht werden. Am Ende der Zahnstange 58 ist ein Mitnehmerelement 66 eines Mitnehmersystems 64 angeordnet. Ein Aktivierungselement 68 als weiteres Element des Mitnehmersystems 64 ist fest am Bewegtelement 20 angeordnet.Furthermore, as part of the
Das Mitnehmerelement 66 ist zweiteilig ausgebildet. Ein einstückig mit der Zahnstange 58 ausgebildeter erster Abschnitt des Mitnehmerelements 66 bewirkt bei Kontakt mit dem Aktivierungselement 68, dass bei der Bewegung des Bewegtelements 20 in Richtung der Endlage 80 gemäß Pfeil 24 die Zahnstange 58 mitverschoben wird, siehe die
Die Abbremsung der Bewegung des Bewegtelements 20 in Richtung des Pfeils 24 erfolgt auch in dieser Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Systems 10 durch die oben zu den
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Systemsystem
- 1212
- Führungguide
- 1414
- Führungsaufnahmelead recording
- 1616
- Speicheraufnahmememory recording
- 1818
- Einstelleinrichtung adjustment device
- 2020
- Bewegtelementmoving element
- 2222
- Rollenwagenroller carriage
- 2424
- Bewegung / Pfeil movement / arrow
- 3030
- EndlagenbremssystemEnd position braking system
- 3232
- GehäuseHousing
- 3434
- Elektromotorelectric motor
- 3636
- Positionssensor position sensor
- 4040
- Kurzschlusseinheitshort circuit unit
- 4242
- Kurzschlusswiderstandshort circuit resistance
- 4444
- Diodenschaltungdiode circuit
- 4646
- Relaisrelay
- 4848
- Mikrokontroller microcontroller
- 5050
- Koppeleinheitcoupling unit
- 5252
- Getriebetransmission
- 5454
- Zahnradgear
- 5656
- Freilaufvorrichtungfreewheel device
- 5858
- Zahnstangerack
- 60a, b, c60a,b,c
- Stangenabschnittbar section
- 6262
- Stangenlagerrod bearing
- 6464
- Mitnehmersystemcarrier system
- 6666
- Mitnehmerelementdriver element
- 6868
- Aktivierungselement activation element
- 7070
- Energiespeicherenergy storage
- 7272
- Anschluss Connection
- 8080
- Endlageend position
- 8282
- Ausgangslage initial position
- 9090
- Offenlagedisclosure
- 9292
- Schließlage closed position
- 100100
- Geschwindigkeitsverlauf eines erfindungsgemäßen SystemsVelocity curve of a system according to the invention
- 102102
- Geschwindigkeitsverlauf eines erfindungsgemäßen SystemsVelocity curve of a system according to the invention
- 104104
- Geschwindigkeitsverlauf eines Systems gemäß dem Stand der TechnikVelocity curve of a system according to the prior art
- 106106
- Geschwindigkeitsverlauf eines Systems gemäß dem Stand der Technik Velocity curve of a system according to the prior art
- 110110
- EndgeschwindigkeitTop speed
- 112112
- Startgeschwindigkeit starting speed
- 120120
- Bremsbeginnstart of braking
Claims (30)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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