DE102022212731A1

DE102022212731A1 - Feststellvorrichtung und Türantrieb mit einer Feststellvorrichtung

Info

Publication number: DE102022212731A1
Application number: DE102022212731.5A
Authority: DE
Inventors: Dominik Böhm; Matthias Hucker
Original assignee: Geze GmbH
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 2022-11-28
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2024-05-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Feststellvorrichtung 1 zum Feststellen eines entlang einer Gleitschiene zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verfahrbar gelagerten Gleitsteins 33 eines Türantriebs zum automatischen Schließen einer Tür. Die Feststellvorrichtung 1 umfasst ein Sperrelement 5, welches zwischen einer Feststellposition und einer Freigabeposition bewegbar ist, und einen Aktor 7, um das Sperrelement 5 in der Feststellposition zu arretieren. Die Feststellvorrichtung 1 umfasst ferner eine erste Sensoreinrichtung 4, die dazu ausgebildet ist, zu detektieren, ob das Sperrelement 5 die Feststellposition oder die Freigabeposition einnimmt, eine zweite Sensoreinrichtung 31, die vor dem Sperrelement 5 angeordnet ist und detektiert, ob sich der Gleitstein 33 auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung 31 befindet. Die Feststellvorrichtung 1 umfasst auch eine Steuerungseinrichtung 9, die anhand von Detektionssignalen von den beiden Sensoreinrichtungen 4 und 31 die Verfahrrichtung des Gleitsteins 33 beim Überfahren des Sperrelements 5 und damit die Position des Gleitsteins 33 in Bezug auf das Sperrelement 5 zu bestimmen. Die Erfindung betrifft auch einen Türantrieb mit einer solchen Feststellvorrichtung 1.

Description

Die Erfindung betrifft eine Feststellvorrichtung zum Feststellen eines entlang einer Gleitschiene zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verfahrbar gelagerten Gleitsteins eines Türantriebs zum automatischen Schließen einer Tür, und einen Türantrieb mit einer solchen Feststellvorrichtung.
Entsprechende Feststellvorrichtungen umfassen herkömmlicherweise ein Sperrelement zum Sperren eines einer Schließbewegung der Tür entsprechenden Verfahrens des Gleitsteins aus dessen Offenstellung in Richtung dessen Schließstellung. Das Sperrelement ist zwischen einer Feststellposition, in welcher es dazu ausgelegt ist, das Verfahren des Gleitsteins zu behindern, und einer Freigabeposition, in welcher es dazu ausgelegt ist, das Verfahren des Gleitsteins freizugeben, bewegbar. Ferner umfasst eine Feststellvorrichtung herkömmlicherweise einen Aktor, welcher dazu ausgebildet ist, eine vorgegebene Haltekraft zu erzeugen, um das Sperrelement in der Feststellposition zu arretieren, um so den Gleitstein in der Offenstellung zu halten. Das Sperrelement ist durch den Gleitstein aus der Feststellposition in die Freigabeposition drückbar, wenn der Gleitstein das Sperrelement überfährt, und nimmt ansonsten die Feststellposition ein.
Dabei ist zur korrekten Ansteuerung der einzelnen Komponenten der Feststellvorrichtung, insbesondere des Aktors, und/oder anderer mit der Feststellvorrichtung gekoppelter Vorrichtungen gewünscht, automatisch die Position des Gleitsteins in Bezug auf das Sperrelement genau und zuverlässig zu ermitteln. Insbesondere ist es gewünscht, jederzeit mit Sicherheit sagen zu können, ob sich der Gleitstein vor oder hinter dem Sperrelement, oder auf Höhe des Sperrelements selbst befindet.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Feststellvorrichtung mit einer genauen und zuverlässigen automatischen Positionsbestimmung eines Gleitsteins eines Türantriebs bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Feststellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder einen Türantrieb, welcher eine solche Feststellvorrichtung umfasst, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen für die Feststellvorrichtung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die oben beschriebene Feststellvorrichtung eine erste Sensoreinrichtung, eine zweite Sensoreinrichtung und eine Steuerungseinrichtung. Die erste Sensoreinrichtung ist dazu ausgebildet, zu detektieren, ob das Sperrelement die Feststellposition oder die Freigabeposition einnimmt, und ein entsprechendes erstes Detektionssignal auszugeben. Dabei ist das Sperrelement Teil der ersten Sensoreinrichtung. Die zweite Sensoreinrichtung ist in Bezug auf eine Bewegung des Gleitsteins von der Schließstellung in Richtung der Offenstellung vor dem Sperrelement angeordnet. Sie ist dazu ausgebildet, zu detektieren, ob sich der Gleitstein auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung befindet, und ein entsprechendes zweites Detektionssignal auszugeben. Die Steuerungseinrichtung ist dazu ausgebildet, das erste Detektionssignal und das zweite Detektionssignal zu empfangen, und anhand des ersten und des zweiten Detektionssignals die Verfahrrichtung des Gleitsteins beim Überfahren des Sperrelements und damit die Position des Gleitsteins in Bezug auf das Sperrelement zu bestimmen.
Konkret ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet, zu bestimmen, ob sich der Gleitstein in Bezug auf eine Bewegung des Gleitsteins von der Schließstellung in Richtung der Offenstellung vor oder hinter dem Sperrelement befindet. Dies ermöglicht eine fehlerfreie und zuverlässige Steuerung der Komponenten der Feststellvorrichtung und/oder anderer mit der Feststellvorrichtung gekoppelter Vorrichtungen in Abhängigkeit von der Positionierung des Gleitsteins entlang der Gleitschiene des Türantriebs.
Bevorzugt nimmt das Sperrelement sowohl in der Offenstellung als auch in der Schließstellung des Gleitsteins die Feststellposition ein. Ferner befindet sich der Gleitstein bevorzugt sowohl in der Offenstellung als auch in der Schließstellung nicht auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung. Dabei bestimmt die Steuerungseinrichtung anhand einer beim Verfahren des Gleitsteins in Richtung der Schließstellung oder der Offenstellung erfolgenden Änderung des ersten und/oder des zweiten Detektionssignals die Verfahrrichtung des Gleitsteins und damit, ob sich der Gleitstein in der Offenstellung oder in der Schließstellung befindet.
Durch diese Ausgestaltung ist eine besonders zuverlässige und genaue Bestimmung der Position des Gleitsteins möglich. Insbesondere wird dabei bestimmt, ob sich der Gleitstein in einer seiner beiden wichtigsten Stellungen, also in der Offenstellung, in welcher der Gleitstein hinter dem Sperrelement liegt, oder in der Schließstellung, in welcher der Gleitstein vor dem Sperrelement liegt, befindet.
Bevorzugt ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet, anhand des ersten und des zweiten Detektionssignals zu bestimmen, ob sich der Gleitstein in einer von drei zwischen der Schließstellung und der Offenstellung angeordneten Zwischenstellungen befindet. In einer ersten Zwischenstellung detektiert die erste Sensoreinrichtung, dass das Sperrelement die Feststellposition einnimmt, und die zweite Sensoreinrichtung detektiert, dass sich der Gleitstein auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung befindet. In einer zweiten Zwischenstellung detektiert die erste Sensoreinrichtung, dass das Sperrelement die Freigabeposition einnimmt, und die zweite Sensoreinrichtung detektiert, dass sich der Gleitstein auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung befindet. In einer dritten Zwischenstellung detektiert die erste Sensoreinrichtung, dass das Sperrelement die Freigabeposition einnimmt, und die zweite Sensoreinrichtung detektiert nicht, dass sich der Gleitstein auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung befindet.
Die Bestimmung der Positionierung des Gleitsteins in den beschriebenen Zwischenstellungen erlaubt eine noch genauere Bestimmung der konkreten Position des Gleitsteins und damit eine noch flexiblere Ansteuerung der Komponenten der Feststellvorrichtung und/oder anderer mit der Feststellvorrichtung gekoppelter Vorrichtungen in Abhängigkeit von der Positionierung des Gleitsteins entlang der Gleitschiene des Türantriebs.
Weiter bevorzugt ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet, bei einem Verfahren des Gleitsteins aus der Schließstellung in die erste Zwischenstellung die erste Sensoreinrichtung zu aktivieren und/oder bei einem Verfahren des Gleitsteins aus der ersten Zwischenstellung in die Schließstellung die erste Sensoreinrichtung zu deaktivieren.
Dabei erfolgt die Aktivierung insbesondere durch die Beaufschlagung wenigstens einer Komponente der ersten Sensoreinrichtung, insbesondere des Aktors, mit Strom, während zur Deaktivierung die wenigstens eine Komponente der ersten Sensoreinrichtung nicht mehr mit Storm beaufschlagt wird. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht einen besonders effizienten Betrieb der ersten Sensoreinrichtung.
Bevorzugt umfasst die erste Sensoreinrichtung den Aktor.
Eine solche Ausgestaltung ist besonders kompakt und strukturell einfach umzusetzen.
Insbesondere umfasst der Aktor einen Elektromagneten mit einer Magnetspule und ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet, die Magnetspule in der Schließstellung des Gleitsteins nicht zu bestromen, in der oben beschriebenen ersten und zweiten Zwischenstellung des Gleitsteins mit einer ersten Stromstärke zu bestromen, und in der oben beschriebenen dritten Zwischenstellung sowie in der Offenstellung des Gleitsteins mit einer zweiten Stromstärke zu bestromen. Dabei ist die zweite Stromstärke im Vergleich zur ersten Stromstärke größer und dazu ausgebildet, die vorgegebene Haltekraft zu erzeugen.
Hierbei muss die zweite Stromstärke nicht allein dazu ausgebildet sein, die gesamte vorgegebene Haltekraft zu erzeugen. Vielmehr ist die zweite Stromstärke derart gewählt, dass auf das Sperrelement in dessen Feststellposition die vorgegebene Haltekraft wirkt. Gegebenenfalls kann dabei die durch die zweite Stromstärke erzeugte Kraft zusammen mit einer seitens eines ferner vorgesehenen Vorspannelements erzeugten Kraft die vorgegebene Haltekraft bilden. Konkret dient die erste Stromstärke dazu, die Bewegung des Sperrelements detektieren zu können, während die zweite Stromstärke im Wesentlichen dazu vorgesehen ist, das Sperrelement in der Feststellposition zu arretieren und somit den Gleitstein in der Offenstellung zu halten.
Bevorzugt detektiert die erste Sensoreinrichtung bei einer solchen Ausgestaltung einen Wechsel der Position des Sperrelements über eine in der Magnetspule aufgrund des Wechsels auftretende Stromspitze.
Eine derartige Ausgestaltung ist strukturell vergleichsweise einfach und dennoch zuverlässig.
Noch weiter bevorzugt detektiert die erste Sensoreinrichtung dabei eine Bewegung des Sperrelements aus der Feststellposition in die Freigabeposition über eine Stromspitze einer ersten Polarität und eine Bewegung des Sperrelements aus der Freigabeposition in die Feststellposition über eine Stromspitze einer zu der ersten Polarität entgegengesetzten zweiten Polarität.
Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige Positionsbestimmung des Gleitsteins.
Schließlich umfasst der Elektromagnet bei einer derartigen Ausgestaltung bevorzugt ferner einen innerhalb der Magnetspule verschiebbar angeordneten Anker. Dieser ist mit einer außerhalb der Magnetspule angeordneten Ankerplatte verbunden. Der Anker ist ferner derart mit dem Sperrelement gekoppelt, dass die Ankerplatte von der Magnetspule abreißt, um die Stromspitze der ersten Polarität zu bewirken, wenn sich das Sperrelement von der Feststellposition in die Freigabeposition bewegt, und an der Magnetspule auftrifft, um die Stromspitze der zweiten Polarität zu bewirken, wenn sich das Sperrelement von der Freigabeposition in die Feststellposition bewegt. Die jeweilige Stromspitze entsteht, da sich die Induktivität der Magnetspule beim Abreißen oder Auftreffen der Ankerplatte sprungartig ändert.
Eine derartige Ausgestaltung resultiert in besonders deutlichen und damit gut detektierbaren Ausschlägen der Stromstärke, welche durch die Magnetspule fließt. Damit kann die genaue Position des Sperrelements und damit auch die Stellung des Gleitsteins besonders zuverlässig bestimmt werden.
Bevorzugt ist die zweite Stromstärke mindestens 1-mal, insbesondere mindestens 10-mal, insbesondere mindestens 20-mal, größer ist als die erste Stromstärke.
Damit wird sichergestellt, dass über die erste Stromstärke das Sperrelement nicht mit einer die Bewegung des Gleitsteins zu sehr behindernden Kraft in Richtung seiner Feststellposition beaufschlagt wird, wenn sich der Gleitstein von der Schließstellung in Richtung der Offenstellung bewegt.
Bevorzugt liegt die erste Stromstärke im Bereich von 1mA bis 20mA, insbesondere bei 10mA, und/oder die zweite Stromstärke im Bereich 2mA bis 400mA.
Diese Werte haben sich als besonders geeignet zum Betrieb der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung herausgestellt. Einerseits erlaubt die entsprechende Wahl der ersten Stromstärke die Erzeugung eines ausreichend starken Detektionssignals beim Positionswechsel des Sperrelements. Andererseits resultiert die entsprechende Wahl der zweiten Stromstärken in einer ausreichenden starken Haltekraft zum Sperren einer Bewegung des Gleitsteins von seiner Offenstellung in Richtung seiner Schließstellung, ohne ein Überdrücken bei einer manuellen Schließbewegung zu sehr zu erschweren.
Bevorzugt umfasst die zweite Sensoreinrichtung ein elektrisches Schaltelement, insbesondere einen Mikroschalter. Insbesondere ist die zweite Sensoreinrichtung als ein solches elektrisches Schaltelement, beispielsweise als Mikroschalter, ausgebildet.
Eine derartige Ausgestaltung ist strukturell vergleichsweise einfach und dennoch zuverlässig.
Erfindungsgemäß umfasst ein Türantrieb, insbesondere ein Türschließer, eine der zuvor beschriebenen Feststellvorrichtungen sowie eine entsprechende Gleitschiene und einen entsprechenden Gleitstein.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei

1 einen Querschnitt einer beispielhaften Feststellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 einen Querschnitt des hinteren (rechten) Bereichs der in 1 gezeigten Feststellvorrichtung mit einem Gleitstein in dessen Offenstellung zeigt;
3 schematisch unterschiedliche Zustände einer erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung in Zusammenwirkung mit einem entsprechenden Gleitstein zeigt; und
4 ein Diagramm zeigt, welches einen Spulenstrom während einer Bewegung eines Gleitsteins von Position 2 aus 3 in Position 3 aus 3 und zurück in Position 2 aus 3 wiedergibt.

Die in 1 gezeigte Feststellvorrichtung 1 zum Feststellen eines entlang einer Gleitschiene zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verfahrbar gelagerten Gleitsteins eines Türantriebs zum automatischen Schließen einer Tür entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Gehäuse 3, ein Sperrelement 5, einen Aktor 7 und eine Steuerungseinrichtung 9.
Das Sperrelement 5 ist über ein stationäres erstes Drehgelenk 6 beweglich in dem Gehäuse 3 gelagert. Dabei ist das Sperrelement 5 zwischen einer Feststellposition (in 1 gezeigt) und einer Freigabeposition bewegbar. In der Feststellposition des Sperrelements 5 ragt zumindest ein Kopfabschnitt 5a des Sperrelements 5 aus dem Gehäuse 3 heraus, um ein Verfahren eines Gleitsteins (hier nicht gezeigt) entlang einer an der Feststellvorrichtung 1 (insbesondere unterhalb dieser) positionierten Gleitschiene (nicht gezeigt) zu behindern bzw. zu sperren. In der Freigabeposition ist der Kopfabschnitt 5a des Sperrelements 5 in das Gehäuse 3 zurückgezogen, um ein Verfahren des Gleitsteins entlang der Feststellvorrichtung 1 nicht zu behindern bzw. freizugeben.
Wie in 2 zu sehen ist, ist das Sperrelement 5 an einem dem Kopfabschnitt 5a gegenüberliegenden Kopplungsabschnitt 5b über ein zweites Drehgelenk 8 mit einem ersten Kopplungsarm 10a eines Kopplungsgestänges 10 verbunden. Der erste Kopplungsarm 10a ist über ein drittes Drehgelenk 11 mit einem zweiten Kopplungsarm 10b des Kopplungsgestänges 10 verbunden. Der zweite Kopplungsarm 10b ist über ein stationäres viertes Drehgelenk 13 gegenüber dem Gehäuse 3 drehbar gelagert und über ein fünftes Drehgelenk 15 mit einem dritten Kopplungsarm 10c des Kopplungsgestänges 10 verbunden. Der dritte Kopplungsarm 10c ist schließlich über ein sechstes Drehgelenk 19 mit einem entlang des Gehäuses 3 verschieblich gelagerten Anker 21 verbunden. Das sechste Drehgelenk 19 ist dabei durch eine Führungsplatte 20 (siehe 1) lediglich axial entlang des Gehäuses 3 verschieblich gelagert. Auch der Anker 21 ist derart in dem Gehäuse gelagert, dass er lediglich axial entlang des Gehäuses 3 verschieblich ist. Der Anker 21 ist Teil eines Elektromagneten 25 und zumindest bereichsweise von einer Magnetspule 23 des Elektromagneten 25, die innerhalb eines Gehäuses des Elektromagneten 25 angeordnet ist, umgeben, wobei der Elektromagnet 25 zumindest einen Teil des Aktors 7 bildet. An seinem dem sechsten Drehgelenk 19 gegenüberliegenden Ende ist der Anker 21 mittels eines Fixierelements 26 mit eine Ankerplatte 27 gekoppelt. Die Ankerplatte 27 ist außerhalb der Magnetspule 23 angeordnet und derart bemessen, dass diese auch nicht in die Magnetspule 23 eintauchen kann, sondern vielmehr an der Magnetspule 23 bzw. an dem Elektromagneten 25 anschlägt.
In dem Gehäuse 3 ist dabei ein Aufnahmebereich 3a gebildet, in welchem die Ankerplatte 27 axial entlang dem Gehäuse 3 zwischen einer Anschlagstellung, in welcher die Ankerplatte 27 an dem Elektromagneten 25 bzw. an die Magnetspule 23 anschlägt (vgl. 1), und wenigstens einer weiteren Stellung, in welcher die Ankerplatte 27 von dem Elektromagneten 25 bzw. von der Magnetspule 23 gelöst ist (ausgehend von der gezeigten Stellung weiter nach link in 1), verschieblich gelagert ist.
Ferner umfasst die Feststellvorrichtung 1 ein Vorspannelement (nicht gezeigt), welches dafür sorgt, dass das Sperrelement 5 in seine Feststellposition vorgespannt wird, sodass das Sperrelement 5 die Feststellposition immer dann einnimmt, wenn das Sperrelement 5 nicht durch den Gleitstein 33 in die Freigabeposition gedrückt wird. Bevorzugt wirkt das Vorspannelement direkt auf das Sperrelement 5 oder eine Komponente des Kopplungsgestänges 10 und ist insbesondere als mechanisches Vorspannelement, beispielsweise als (Schenkel-)Feder, ausgebildet.
Die Magnetspule 23 ist mit der Steuerungseinrichtung 9 gekoppelt und durch diese mit Strom beaufschlagbar. Dafür ist die Steuerungseinrichtung 9 mit einer entsprechenden, insbesondere externen, Stromversorgung (nicht dargestellt), beispielsweise über Kabel 29, koppelbar. Dabei ist die Steuerungseinrichtung 9 dazu ausgebildet, den durch die Magnetspule 23 fließenden Strom zu überwachen und auszuwerten. Der Wert des ermittelten Stroms entspricht dabei einem ersten Detektionssignal, womit der Aktor 7 effektiv zumindest als Bestandteil einer ersten Sensoreinrichtung 4 der Feststellvorrichtung 1 fungiert. Anhand des zeitlichen Verlaufs des überwachten Spulenstroms wird ein Überfahren des Sperrelements 5 durch den Gleitstein detektiert. Schließlich ist die Steuerungseinrichtung 9 dazu ausgebildet, unter Verwendung der Detektion des Überfahrens des Sperrelements 5 durch den Gleitstein die Stellung des Gleitsteins in Bezug auf das Sperrelement 5 zu bestimmen. Insbesondere kann die Steuerungseinrichtung 9 bestimmen, ob sich der Gleitstein in der Offenstellung oder in der Schließstellung befindet. Wie dies konkret passiert, wird weiter unten unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Im Prinzip sind auch andere Ausgestaltungen für die erste Sensoreinrichtung 4 denkbar. Beispielsweise kann die konkrete Stellung des Sperrelements 5 auch über einen Schalter oder Taster, also über einen Kontaktsensor, oder über einen kontaktfreien Sensor, wie beispielsweise über einen optischen Sensor oder einen separaten Magnetsensor, ermittelt werden.
Ergänzend zu der eben beschriebenen ersten Sensoreinrichtung 4 umfasst die Feststellvorrichtung 1 in der gezeigten Ausführungsform eine zweite Sensoreinrichtung 31, welche mit der Steuerungseinrichtung 9 gekoppelt ist. Die zweite Sensoreinrichtung 31 ist in Bezug auf eine Bewegung des Gleitsteins von der Schließstellung in Richtung der Offenstellung (in 1 von links nach rechts) vor dem Sperrelement 5 angeordnet. Sie ist dazu ausgebildet, zu detektieren, ob sich der Gleitstein auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung 31 befindet, und ein entsprechendes zweites Detektionssignal an die Steuerungseinrichtung 9 auszugeben.
Im vorliegenden Fall ist die zweite Sensoreinrichtung 31 als elektrisches Schaltelement und konkret als Mikroschalter ausgebildet. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen wie beispielsweise andere Kontaktsensoren oder Ausgestaltungen mit kontaktfreien Sensoren, wie optischen Sensoren oder Magnetsensoren, möglich.
Die Steuerungseinrichtung 9 ist dazu ausgebildet, die beiden Detektionssignale, also das erste Detektionssignal von der ersten Sensoreinrichtung 4, und das zweite Detektionssignal von der zweiten Sensoreinrichtung 31, zu empfangen. Ferner ist die Steuerungseinrichtung 9 dazu ausgebildet, anhand dieser beiden Detektionssignale die Verfahrrichtung des Gleitsteins beim Überfahren des Sperrelements 5 und damit die Position des Gleitsteins in Bezug auf das Sperrelement 5 zu bestimmen. Insbesondere kann die Steuerungseinrichtung 9 bestimmen, ob sich der Gleitstein in der Schließstellung (links in 1) oder in der Offenstellung (rechts in 1) befindet. Auch ist es der Steuerungseinrichtung 9 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel möglich, verschiedene Zwischenstellungen des Gleitsteins, welche sich zwischen der Schließstellung und der Offenstellung befinden, zu bestimmen.
Ein konkretes Beispiel zur Positionsbestimmung eines Gleitsteins wird im Folgenden exemplarisch anhand der 3 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Dabei sind in 3 schematisch fünf unterschiedliche Positionen dargestellt, welche ein Gleitstein 33 eines Türantriebs in Bezug auf das Sperrelement 5 und die zweite Sensoreinrichtung 31 der in 1 gezeigten Feststellvorrichtung 1 einnehmen kann. Die 4 zeigt ein Diagramm, welches einen Spulenstrom während einer Bewegung des Gleitsteins von Position 2 aus 3 in Position 3 aus 3 und zurück in Position 2 aus 3 wiedergibt.
In Position 1, welche im Sinne der vorliegenden Erfindung einer Schließstellung des Gleitsteins 33 entspricht, befindet sich die zweite Sensoreinrichtung 31 in einem „unbetätigten“ Zustand und detektiert damit nicht die Positionierung des Gleitsteins 33 auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung 31. Gleichzeitig befindet sich das Sperrelement 5 aufgrund dessen Vorspannung durch das Vorspannelement in seiner Feststellposition. In Position 1 beaufschlagt die Steuerungseinrichtung 9 die Magnetspule 23 nicht mit Strom.
Verfährt nun der Gleitstein 33 von seiner Schließstellung (also von Position 1) in die dargestellte Position 2, wird die zweite Sensoreinrichtung 31 „betätigt“ und detektiert damit die Positionierung des Gleitsteins 33 auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung 31. Dabei wird das Sperrelement 5 durch den Gleitstein 33 noch nicht in die Freigabeposition gedrückt. Dies ermöglicht es der Steuerungseinrichtung 9 zu erkennen, dass sich der Gleitstein 33 in einer ersten Zwischenstellung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung (Position 5, später genauer beschrieben) befindet. In Erwartung des Beginns eines Überfahrens des Sperrelements 5 durch den Gleitstein 33 beaufschlagt die Steuerungseinrichtung 9 nun die Magnetspule 23 mit einer ersten, relativ geringen Stromstärke von bevorzugt 1mA bis 20mA, beispielsweise von 10mA. Dies ist notwendig, um bei der oben beschriebenen Ausgestaltung eine Bewegung des Sperrelements 5 zwischen dessen Feststellposition und dessen Freigabeposition detektieren zu können, wie nachstehend noch deutlich wird.
Verfährt der Gleitstein 33 von hier aus zurück in Position 1 bzw. in die Schließstellung, fällt die zweite Sensoreinrichtung 31 wieder in den „unbetätigten“ Zustand zurück bzw. detektiert die zweite Sensoreinrichtung 31 nicht mehr, dass sich der Gleitstein 33 auf ihrer Höhe befindet. Dies erlaubt es der Steuerungseinrichtung 9 zu erkennen, dass sich der Gleitstein 33 wieder in Position 1, also in seiner Schließstellung befindet. Aufgrund des nicht mehr unmittelbar zu erwartenden Überfahrens des Sperrelements 5 durch den Gleitstein 33, beendet die Steuerungseinrichtung 9 die Beaufschlagung der Magnetspule 23 mit Strom.
Verfährt der Gleitstein 33 hingegen ausgehend von Position 2 weiter in Position 3, drückt der Gleitstein 33 das Sperrelement 5 entgegen der Kraft des Vorspannelements von dessen Feststellposition in die Freigabeposition (hier nach oben). Diese Bewegung des Sperrelements 5 wird durch das Kopplungsgestänge 10 auf den Anker 21 übertragen und führt zu einer axialen Bewegung des Ankers 21 entlang des Gehäuses 3 (nach links in 1). Dies führt zu einem Abreißen der Ankerplatte 27 von der Magnetspule 23 bzw. von dem Elektromagneten 25 und dabei zu einer Stromspitze (vgl. die Stromspitze „Ankerabriss“ in 4) einer ersten Polarität innerhalb der Magnetspule 23. Diese Stromspitze wird aufgrund der Überwachung des Spulenstroms durch die Steuerungseinrichtung 9 erkannt, womit die Steuerungseinrichtung ein Überfahren (also insbesondere den Beginn des Überfahrens) des Sperrelements 5 durch den Gleitstein 33 detektiert. Dabei befindet sich die zweite Sensoreinrichtung 31 noch immer in ihrem „betätigten“ Zustand und zeigt damit der Steuerungseinrichtung 9 an, dass sich der Gleitstein 33 noch immer auf Höhe der zwei Sensoreinrichtung 31 befindet. Damit ist es der Steuerungseinrichtung 9 möglich, zu bestimmen, dass sich der Gleitstein 33 in Position 3 befindet. Diese Position 3 entspricht einer zweiten Zwischenstellung des Gleitsteins 33 zwischen dessen Schließstellung und dessen Offenstellung.
Verfährt der Gleitstein 33 von hier aus wieder zurück in Position 2, also in die erste Zwischenstellung, gibt der Gleitstein 33 das Sperrelement 5 wieder frei, womit das Sperrelement 5 durch das Vorspannelement zurück in seine Feststellposition bewegt wird bzw. das Sperrelement 5 wieder die Feststellposition einnimmt. Diese Bewegung des Sperrelements 5 wird durch das Kopplungsgestänge 10 auf den Anker 21 übertragen und führt zu einer axialen Rückbewegung des Ankers 21 entlang des Gehäuses 3 (nach rechts in 1). Dies führt zu einem Auftreffen der Ankerplatte 27 auf die Magnetspule 23 bzw. auf den Elektromagneten 25 und dabei zu einer Stromspitze (vgl. die Stromspitze „Ankerauftreffen“ in 4) einer zweiten, zur ersten Polarität entgegengesetzten Polarität innerhalb der Magnetspule 23. Diese Stromspitze wird wiederum aufgrund der Überwachung des Spulenstroms durch die Steuerungseinrichtung 9 erkannt. Dabei befindet sich die zweite Sensoreinrichtung 31 noch immer in ihrem „betätigten“ Zustand und zeigt damit der Steuerungseinrichtung 9 an, dass sich der Gleitstein 33 noch immer auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung 31 befindet. Damit ist es der Steuerungseinrichtung 9 möglich, zu bestimmen, dass sich der Gleitstein 33 wieder in Position 2 bzw. wieder an der ersten Zwischenstellung befindet. Die Steuerungseinrichtung 9 erkennt damit auch einen Abbruch des Überfahrens des Sperrelements 5 durch den Gleitstein 33.
Verfährt der Gleitstein 33 jedoch von Position 3 weiter in Position 4, fällt die zweite Sensoreinrichtung 31 wieder in den „unbetätigten“ Zustand zurück, während keine weitere Stromspitze in der Magnetspule 23 erzeugt wird. Dies ermöglicht es der Steuerungseinrichtung 9 zu bestimmen, dass sich der Gleitstein 33 in Position 4 und damit in einer dritten Zwischenstellung befindet. In Erwartung des bevorstehenden Abschlusses des Überfahrens des Sperrelements 5 durch den Gleitstein 33 beaufschlagt die Steuerungseinrichtung 9 nun die Magnetspule 23 mit einer zweiten Stromstärke, welche im Vergleich zu der ersten Stromstärke größer ist. Diese zweite Stromstärke dient dazu, unmittelbar die zur Arretierung des Sperrelements 5 in dessen Feststellposition vorgesehene Haltekraft zu erzeugen, d.h. um den Gleitstein 33 in der Offenstellung zu halten, sobald der Gleitstein 33 das Sperrelement 5 passiert hat und in seiner Offenstellung ankommt. Dabei ist die zweite Stromstärke bevorzugt mindestens 1-mal, insbesondere mindestens 10-mal, insbesondere mindestens 20-mal größer als die erste Stromstärke, und liegt bevorzugt in einem Bereich von 2mA bis 400mA.
Verfährt der Gleitstein 33 von hier aus wieder zurück in Position 3, wird die zweite Sensoreinrichtung 31 wieder „betätigt“, während keine weitere Stromspitze in der Magnetspule 23 erzeugt wird. Dies ermöglicht es der Steuerungseinrichtung 9 zu bestimmen, dass sich der Gleitstein wieder in Position 3 und damit in der zweiten Zwischenstellung befindet. In Folge dessen beaufschlagt die Steuerungseinrichtung 9 nun die Magnetspule 23 wieder mit der ersten Stromstärke. Mit einem Erreichen der Offenstellung durch den Gleitstein 33 ist vorerst nämlich nicht mehr zu rechnen. Folglich ist es auch nicht notwendig, die Magnetspule 23 des Aktors 7 mit der zur Erzeugung der vorgegebenen Haltekraft notwendige zweiten Stromstärke zu beaufschlagen.
Verfährt der Gleitstein 3 dagegen jedoch von Position 4 weiter in Position 5, gibt der Gleitstein 33 das Sperrelement 5 wieder frei, womit das Sperrelement 5 durch das Vorspannelement wieder zurück in seiner Feststellposition bewegt wird bzw. das Sperrelement 5 wieder die Feststellposition einnimmt. Diese Bewegung des Sperrelements 5 wird durch das Kopplungsgestänge 10 auf den Anker 21 übertragen und führt zu einer axialen Rückbewegung des Ankers 21 entlang des Gehäuses 3 (nach rechts in 1). Dies führt zu einem Auftreffen der Ankerplatte 27 auf die Magnetspule 23 bzw. auf den Elektromagneten 25 und dabei zu einer Stromspitze (ähnlich der Stromspitze „Ankerauftreffen“ in 4) der zweiten, zur ersten Polarität entgegengesetzten Polarität innerhalb der Magnetspule 23. Diese Stromspitze wird wiederum aufgrund der Überwachung des Spulenstroms durch die Steuerungseinrichtung 9 erkannt. Dabei befindet sich die zweite Sensoreinrichtung 31 noch immer in ihrem „unbetätigten“ Zustand und zeigt damit der Steuerungseinrichtung 9 an, dass sich der Gleitstein 33 nicht mehr auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung 31, also vor dem Sperrelement 5, befindet. Damit wird ein Abschluss des Überfahrens des Sperrelements 5 durch den Gleitstein 33 von der Schließstellung in Richtung der Offenstellung detektiert und durch die Steuerungseinrichtung 9 bestimmt, dass sich der Gleitstein 33 in Position 5 und damit in seiner Offenstellung befindet.
Dabei wird die Magnetspule 23 noch immer mit der zweiten größeren Stromstärke bestromt, womit das Sperrelement 5 mit der vorgegebenen Haltekraft in seiner Feststellposition arretiert wird, um ein Verfahren des Gleitsteins 33 aus der Offenstellung in Richtung der Schließstellung (also von rechts zurück nach links in den 1 und 3) und damit eine Schließbewegung einer mit der Feststellvorrichtung versehenen Tür zu „sperren“. Dabei ist es natürlich noch immer möglich, mit einem entsprechenden Kraftaufwand den Gleitstein 33 entgegen der vorgegebenen Haltekraft zurück in Richtung der Schließstellung zu bewegen, d.h. das Sperrelement 5 manuell in Richtung der Schließstellung zu überdrücken. Ergänzend hierzu ist es auch möglich, die Steuerungseinrichtung 9 in bestimmten Situationen dazu zu zwingen, die Bestromung der Magnetspule 23 abzubrechen oder umzukehren, um eine Bewegung des Gleitsteins 33 zurück in seine Schließstellung freizugeben. Eine solche Funktionalität ist insbesondere als Brandschutzmaßnahme sinnvoll.
Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, dass der Gleitstein 33 willkürlich zwischen seiner Schließstellung (vergleiche Position 1 aus 3) und seiner Offenstellung (vergleiche Position 5 aus 3) hin und her verfahrbar ist.
Beispielsweise kann der Gleitstein 33 von seiner Schließstellung (vgl. Position 1 aus 3) lediglich bis in die dritte Zwischenstellung (vgl. Position 4 in 3) und von hier aus wieder zurück in seine Schließstellung (vgl. Position 1 in 3) verfahren werden, ohne dazwischen die Offenstellung (vgl. Position 5 in 3) einzunehmen. Dies ist natürlich auch analog für eine Bewegung des Gleitsteins 33 von seiner Schließstellung lediglich bis in die zweite Zwischenstellung (vgl. Position 3 in 3) oder gar lediglich bis in die erste Zwischenstellung (vgl. Position 2 in 3) und zurück, möglich. Auch ist es möglich, dass der Gleitstein während einer Bewegung von der Schließstellung (vgl. Position 1 in 3) in die Offenstellung (vgl. Position 5 in 3) oder von der Schließstellung (vgl. Position 1 in 3) zurück in die Schließstellung (vgl. Position 1 in 3) die unterschiedlichen Zwischenstellungen (vgl. Positionen 2 bis 4 in 3) beliebig oft durchfährt.
Umgekehrt ist natürlich auch eine Bewegung des Gleitsteins 33 ausgehend von der Offenstellung (vgl. Position 5 in 3) in eine der drei Zwischenstellungen (vgl. Positionen 2 bis 4 in 3) und zurück, oder ganz in die Schließstellung (vgl. Position 1 in 3), möglich. Die Steuerungseinrichtungen 9 kann dabei die Verfahrrichtung und damit auch die konkrete Position bzw. Stellung des Gleitsteins 33 sicher ermitteln. Insbesondere kann die Steuerungseinrichtung 9 eindeutig ermitteln, ob sich der Gleitstein 33 vor (also in den 1 und 3 links von) dem Sperrelement 5 oder hinter (also in den 1 und 3 rechts von) dem Sperrelement 5 befindet, und die Komponenten der Feststellvorrichtung 1 und/oder andere mit der Feststellvorrichtung 1 gekoppelte Vorrichtungen geeignet steuern.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass einem Fachmann im Lichte der obigen Beschreibung ohne weiteres eine Vielzahl von Modifikationen in den Sinn kommen, welche vorliegend nicht explizit beschrieben, jedoch von dem Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche umfasst sind. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ferner auch einen Türantrieb (nicht dargestellt), insbesondere einen Türschließer, welcher mit einer erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung 1 ausgestattet ist, und eine entsprechende Gleitschiene (nicht dargestellt) sowie einen entsprechenden Gleitstein 33 umfasst.
Bezugszeichenliste

1: Feststellvorrichtung
3: Gehäuse
3a: Aufnahmebereich
4: erste Sensoreinrichtung
5: Sperrelement
5a: Kopfabschnitt
5b: Kopplungsabschnitt
6: erstes Drehgelenk
7: Aktor
8: zweites Drehgelenk
9: Steuerungseinrichtung
10: Kopplungsgestänge
10a: erster Kopplungsarm
10b: zweiter Kopplungsarm
10c: dritter Kopplungsarm
11: drittes Drehgelenk
13: viertes Drehgelenk
15: fünftes Drehgelenk
19: sechstes Drehgelenk
20: Führungsplatte
21: Anker
23: Magnetspule
25: Elektromagnet
26: Fixierelement
27: Ankerplatte
29: Kabel
31: zweite Sensoreinrichtung
33: Gleitstein

Claims

Feststellvorrichtung (1) zum Feststellen eines entlang einer Gleitschiene zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verfahrbar gelagerten Gleitsteins (33) eines Türantriebs zum automatischen Schließen einer Tür, wobei die Feststellvorrichtung (1) umfasst: ein Sperrelement (5) zum Sperren eines einer Schließbewegung der Tür entsprechenden Verfahrens des Gleitsteins (33) aus der Offenstellung in Richtung der Schließstellung, wobei das Sperrelement (5) zwischen einer Feststellposition, in welcher es dazu ausgelegt ist, das Verfahren des Gleitsteins (33) zu behindern, und einer Freigabeposition, in welcher es dazu ausgelegt ist, das Verfahren des Gleitsteins (33) freizugeben, bewegbar ist; und einen Aktor (7), welcher dazu ausgebildet ist, eine vorgegebene Haltekraft zu erzeugen, um das Sperrelement (5) in der Feststellposition zu arretieren, um den Gleitstein (33) in der Offenstellung zu halten; wobei das Sperrelement (5) durch den Gleitstein (33) aus der Feststellposition in die Freigabeposition drückbar ist, wenn der Gleitstein (33) das Sperrelement (5) überfährt, und ansonsten die Feststellposition einnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellvorrichtung eine erste Sensoreinrichtung (4) umfasst, die dazu ausgebildet ist, zu detektieren, ob das Sperrelement (5) die Feststellposition oder die Freigabeposition einnimmt, und ein entsprechendes erstes Detektionssignal auszugeben, wobei das Sperrelement (5) Teil der ersten Sensoreinrichtung (4) ist; eine zweite Sensoreinrichtung (31) umfasst, die in Bezug auf eine Bewegung des Gleitsteins (33) von der Schließstellung in Richtung der Offenstellung vor dem Sperrelement (5) angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, zu detektieren, ob sich der Gleitstein (33) auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung (31) befindet, und ein entsprechendes zweites Detektionssignal auszugeben; und eine Steuerungseinrichtung (9) umfasst, die dazu ausgebildet ist, das erste Detektionssignal und das zweite Detektionssignal zu empfangen und anhand des ersten und des zweiten Detektionssignals die Verfahrrichtung des Gleitsteins (33) beim Überfahren des Sperrelements (5) und damit die Position des Gleitsteins (33) in Bezug auf das Sperrelement (5) zu bestimmen.
Feststellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl in der Offenstellung als auch in der Schließstellung des Gleitsteins (33) das Sperrelement (5) die Feststellposition einnimmt und sich der Gleitstein (33) nicht auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung (31) befindet, wobei die Steuerungseinrichtung (9) anhand einer beim Verfahren des Gleitsteins (33) in Richtung der Schließstellung oder der Offenstellung erfolgenden Änderung des ersten und/oder des zweiten Detektionssignals die Verfahrrichtung des Gleitsteins (33) und damit bestimmt, ob sich der Gleitstein (33) in der Offenstellung oder in der Schließstellung befindet.
Feststellvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (9) dazu ausgebildet ist, anhand des ersten und zweiten Detektionssignals zu bestimmen, ob sich der Gleitstein (33) in einer von drei zwischen der Schließstellung und der Offenstellung angeordneten Zwischenstellungen befindet, wobei in einer ersten Zwischenstellung die erste Sensoreinrichtung (4) detektiert, dass das Sperrelement (5) die Feststellposition einnimmt, und die zweite Sensoreinrichtung (31) detektiert, dass sich der Gleitstein (33) auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung (31) befindet, in einer zweiten Zwischenstellung die erste Sensoreinrichtung (4) detektiert, dass das Sperrelement (5) die Freigabeposition einnimmt, und die zweite Sensoreinrichtung (31) detektiert, dass sich der Gleitstein (33) auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung (31) befindet, und in einer dritten Zwischenstellung die erste Sensoreinrichtung (4) detektiert, dass das Sperrelement (5) die Freigabeposition einnimmt, und die zweite Sensoreinrichtung (31) nicht detektiert, dass sich der Gleitstein (33) auf Höhe der zweiten Sensoreinrichtung (31) befindet.
Feststellvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (9) dazu ausgebildet ist, bei einem Verfahren des Gleitsteins (33) aus der Schließstellung in die erste Zwischenstellung die erste Sensoreinrichtung (4) zu aktivieren und/oder bei einem Verfahren des Gleitsteins (33) aus der ersten Zwischenstellung in die Schließstellung die erste Sensoreinrichtung (4) zu deaktivieren.
Feststellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensoreinrichtung (4) den Aktor (7) umfasst.
Feststellvorrichtung (1) nach Anspruch 5 mit den Merkmalen des Anspruchs 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (7) einen Elektromagneten (25) mit einer Magnetspule (23) umfasst, wobei die Steuerungseinrichtung (9) dazu ausgebildet ist, die Magnetspule (23) in der Schließstellung des Gleitsteins (33) nicht zu bestromen, in der ersten und zweiten Zwischenstellung des Gleitsteins (33) mit einer ersten Stromstärke zu bestromen, und in der dritten Zwischenstellung und der Offenstellung des Gleitsteins (33) mit einer zweiten Stromstärke zu bestromen, welche im Vergleich zu der ersten Stromstärke größer ist und dazu ausgebildet ist, die vorgegebene Haltekraft zu erzeugen.
Feststellvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensoreinrichtung (4) einen Wechsel der Position des Sperrelements (5) über eine in der Magnetspule (23) aufgrund des Wechsels auftretende Stromspitze detektiert.
Feststellvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensoreinrichtung (4) eine Bewegung des Sperrelements (5) aus der Feststellposition in die Freigabeposition über eine Stromspitze einer ersten Polarität und eine Bewegung des Sperrelements aus der Freigabeposition in die Feststellposition über eine Stromspitze einer zu der ersten Polarität entgegengesetzten zweiten Polarität detektiert.
Feststellvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet ferner einen innerhalb der Magnetspule (23) verschiebbar angeordneten Anker (21) umfasst, der mit einer außerhalb der Magnetspule (23) angeordneten Ankerplatte (27) verbunden ist, wobei der Anker (21) derart mit dem Sperrelement (5) gekoppelt ist, dass die Ankerplatte (27) von der Magnetspule (23) abreißt, um die Stromspitze der ersten Polarität zu bewirken, wenn sich das Sperrelement von der Feststellposition in die Freigabeposition bewegt, und an der Magnetspule (23) auftrifft, um die Stromspitze der zweiten Polarität zu bewirken, wenn sich das Sperrelement (5) von der Freigabeposition in die Feststellposition bewegt.
Feststellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stromstärke mindestens 1-mal, insbesondere mindestens 10-mal, insbesondere mindestens 20-mal, größer ist als die erste Stromstärke.
Feststellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stromstärke im Bereich von 1mA bis 20mA, insbesondere bei 10mA liegt, und/oder die zweite Stromstärke im Bereich 2mA bis 400mA liegt.
Feststellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sensoreinrichtung (31) ein elektrisches Schaltelement, insbesondere einen Mikroschalter, umfasst und insbesondere als solcher ausgebildet ist.
Türantrieb, insbesondere Türschließer, mit einer Feststellvorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Türantrieb ferner eine entsprechende Gleitschiene und einen entsprechenden Gleitstein (33) umfasst.