DE2027825A1

DE2027825A1 -

Info

Publication number: DE2027825A1
Application number: DE19702027825
Authority: DE
Priority date: 1969-06-06
Filing date: 1970-06-05
Publication date: 1970-12-17
Also published as: US3697838A; SE359207B; BE751521A; NL7008114A; ZA703702B; DK123740B; GB1269159A; FR2049977A5; ES380998A1

Description

The Harefield Rubber Company Limited in Bell Works, Harefidd, Middlesex (England)

Geschwindigkeitssteuerbarer induktiver Linearmotor

Die Erfindung bezieht sich auf einen geschwindigkeitssteuerbaren induktiven Linearmotor, insbes. für den Antrieb von Schiebetüren,,

Bisher war es für die Steuerung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Primär- und dem Sekundärteil eines solchen Motors erforderlich, unter Verwendung aufwendiger und teuerer elektronischer Schaltkreise die Stromzufuhr zum Primärteil zu steuern.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfachere und weniger aufwendige Steuerungsmöglichkeit für einen induktiven Linearmotor zu schaffen. Zu diesem Zweck kennzeichnet sich der erfindungsgemäße Motor durch eine Einrichtung zur Veränderung des Luftspaltes zwischen Primär- und Sekundärteil des Motors während der linearen Relativbewegung der beiden Teile,

Vorzugsweise erfolgt die Änderung des Luftspaltes zwischen den beiden Teilen über eine Stützrolle, die mit einem der Teile verbunden und so angeordnet ist, daß sie auf dem anderen Teil oder einem damit verbundenen Element entlangläuft. Dabei befindet sich die Rolle frei drehbar und gleitfähig auf einer Achse, die sowohl gegenüber der Richtung der Linearbewegung als auch gegenüber der Ebene der linearbeweglichen Motorteile geneigt

ist, so daß die Rolle während ihrer Abwälzung auf ihrer Achse entlangwandert, um dabei den Luftspalt zu verändern.

Wie gesagt, findet die Erfindung bevorzugte Anwendung beim Antrieb von Schiebetüren, wozu sich eines der beiden linearbeweglichen Teile des Motors auf der Tür und das andere in entsprechender Anordnung an einem festen Element, wie dem Türsturz, befindet.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist. nachfolgend in Verbindung mit den Figuren der Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben,

Fig. 1 stellt einen Aufriß eines Teiles einer Schiebetür in Verbindung mit dem Türsturz und einem erfindungsgemäßen Linearmotor dar;

Fig. 2 ist eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Teils des Motors;

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung aus Fig. 1 im stromlosen Zustand des Motors und

die Figuren 4, 5 und 6 zeigen drei verschiedene Phasen während des Betriebs des Motors.

Mit 1 ist ein Teil einer Schiebetür bezeichnet, die in einer Schiene 2 geführt ist. Die Schiene 2 ist an dem Türsturz 3 befestigt. Entlang der oberen Kante ist auf einer Türseite ein Streifen 4 eines magnetisierbaren Materials mit niedriger Remanenz angebracht, das den Sekundärteil des Linearmotors bildet. Der Primärteil 5 desselben befindet sich auf einer Platte 6, die durch Lagerzapfen 7 und 8 mit einer gemeinsamen, zu der Linearbewegung parallelen Achse pendelfähig in den beiden Schenkeln 9 und 10 eines Lagerbügeis 11 am Türsturz 3 gelagert ist.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen, ist die Anordnung so getroffen, daß im Ruhezustand der Primärteil 5 mit einem gewissen Abstand frei vor dem Streifen bzw. Sekundärteil 4 hängt. Dieser mit 28

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bezeichnete Abstand liegt beispielsweise in der Größenordnung von 25 mm.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, trägt die den Primärteil 5 aufnehmende Platte 6 auf beiden Seiten Winkelprofile 12 bzw. 13, die mittels nichtgezeigter Schrauben, welche durch Öffnungen 14 und 15 in dem einen Schenkel des Winkelprofils hindurch- und in Gewindebohrungen 16 und 17 in den seitlichen Schenkeln der Platte 6 oder, zur gleichzeitigen Befestigung desselben, in dem Primärteil 5 eintreten. Jedes der beiden Winkelprofile 12 und 13 trägt seinerseits einen U-förmigen Träger 18, dessen Joch 19 Öffnungen 20 und 21 auf- | weist. Diese Öffnungen dienen dazu, den Träger 18 an dem anderen Schenkel des Winkelprofils mittels (nichtgezeigter) Schraubbolzen zu befestigen, die durch diese Öffnungen in Verbindung mit weiteren öffnungen 22 und 23 in dem betreffenden · Schenkel hindurchtreten. Der Träger 18.trägt zwischen seinen beiden Schenkeln eine Achse 24, auf der frei drehbar und längsverschiebbar eine Rolle 25 gelagert ist„ Eine ebensolche Rolle 26 befindet sich in gleicher Weise auf einer Achse 27 in einem U-förmigen Träger auf dem Winkelprofil 13, wie auf der rechten Seite der I⁷Ig₀ 1 gestrichelt angedeutet«,

Die Öffnungen 14 und 22 in den Winkelprofilen 12 und 13 sind gebogene Langlöcher, damit die Neigung der Achsen 24 und 27 sowohl gegenüber der Richtung der Linearbewegung als auch gegenüber der Ebene der Teile 4 und 5 verändert werden kann.

Wird der Llotor, d. h. sein Primärteil 5, erregt, so wird der letztere gegen den Sekundärteil 4 gezogen (Fig. 4), bis die beiden Rollen 25 und 26 den Teil 4 berühren. In diesem Zustand erfährt der Sekundärteil 4 in Verbindung mit der Schiebetür die größte Antriebskraft.

Unter der nun stattfindenden Linearbewegung walzen sich die beiden Rollen auf dem Sekundärteil 4 ab.

Erfolgt die Erregung des Primärteiles 5 in solchem Sinn, daß

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eine Bewegung des Sekundärteiles 4 in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1 hervorgerufen wird, so klettert die Rolle 25 infolge der Neigung der Achse 24 gegenüber der Bewegungsrichtung auf dieser Achse empor (Fig. 5). Da die Achse 24 ebenso gegenüber der Ebene der Tür bzw₀ des darauf befindlichen Sekundärteiles 4 geneigt ist, erfährt die Platte 6 durch die auf ihrer Achse emporkletternde Rolle gleichzeitig eine von dem Sekundärteil 4 weggerichtete Schwenkbewegung, bei der sich der Luftspalt vergi-ößert. Dies wiederum führt zu einer Verringerung der Antriebskraft zwischen den beiden Teilen 4 und 5 des Linearmotors und damit zu einer Verringerung der Geschwindigkeit der Linearbewegung. Kommt die Rolle 25 in ihrer höchsten Stellung an (Fig. 6), so erreicht die Geschwindigkeit ihr Minimum.

Aus dem Vorausgehenden dürfte erkennbar sein, daß eine Verstellung der Winkelprofile 12 und 13 in zur Bewegungsrichtung normaler Ebene dazu dient, den maximalen Luftspalt zwischen den beiden Teilen des Motors zu beeinflussen, während eine Verstellung in einer zur Bewegungsrichtung parallelen Ebene (Langlöcher 22!) zu einer Veränderung des Weges führt, den die Räder zu ihrer Verschiebung von einem Ende zum anderen ihrer Achse benötigen. So kann durch geeigneten Gebrauch der beiden Verstellungsmöglichkeiten die Geschwindigkeitscharakteristik der Tür beeinflußt worden. Die Einstellung wird beispielsweise so vorgenommen, daß der Luftspalt zu Beginn der Bewegung, d. h. gleich nach Erregen des Motors, wenn die Räder 25 und 26 noch ihre niedrigste Stellung einnehmen, etwa 2,5 mm beträgt.

Bei Bewegung in umgekehrter Richtung wirkt die ;lolle 20 in der oben beschriebenen Weise mit dem Sekundärteil 4 zusammen, um dessen Geschwindigkeit zu steuern. Im praktischen Betrieb hat sich gezeigt, daß durch unterschiedliche Einstellung der ^ei^un.. der beiden Achsen 24 und 27 die Geschwindigkeit, mit der sich die Tür öffnet, zweckmäßigerweise häufig verschieden von derjenigen gemacht wird, mit der sie sich schließt. So etwa erscheint es vorteilhaft, wenn die Tür sich rasch öi'inet, um den Verkenr lrcizugeben, indessen verhältnismäßig langsam schließt, um Keim; uindurchtrctcndon Personen bzw, Kaiir.cu^e /λι gefährden,

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Erlischt der Stromfluß durch den Primärteil 5 des Motors, so schwenkt die Platte 6 zurück in ihre Stellung nach Fig. 3, bei der die beiden Rollen nicht länger mit dem Sekundärteil 4 in Berührung stehen, so daß sie in ihre unterste Lage zurückfallen. . ■ .

Der Hub der Tür kann in bekannter Weise durch Grenzschalter gesteuert werden, welche bei Betätigung die Enderregung des Motors herbeiführen oder beispielsweise auch ein Zeitrelais in Betrieb setzen, das nach einer vorbestimmten Zeit den Motor umsteuert, um die Tür wieder zu schließen.

Mancherlei weitere Möglichkeiten der Ausgestaltung oder Abwandlung liegen für den Fachmann auf der Hand. So kann beispielsweise auch der Sekundärteil ortsfest sein, während der Primärteil des Motors beweglich ist. Auch brauchen die Rollen nicht mit dem gegenüberliegenden Motorteil selbst in Berührung zu treten, sondern können sich auf einem damit in Verbindung stehenden Element abwälzen.

Im übrigen kann die Einstellung der Rollenachsen so vorgenommen werden, daß in der höchsten Stellung der Rollen eine geringsbtögliche Antriebskraft auftritt, die gerade ausreicht, um die Bewegung in Gang zu halten. Sollte eine Person oder ein Fahrzeug in diesem Falle von der sich schließenden Tür getroffen werden, so wird letztere bereits nach einem geringen, unschädlichen Stoß zur 'Ruhe kommen. Hinzu kommt, daß keinerlei mechanische Verbindungsglieder zwischen der Tür und ihrem Antrieb vorhanden sind, so daß eine manuelle Betätigung der Tür, beispielsweise bei Aus-fall der Stromversorgung, jederzeit und ohne weiteres möglich ist.

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Claims

Patentansprüche

ilΛ Geschwindigkeitssteuerbarer induktiver Linearmotor, insbesondere für den Antrieb von Schiebetüren, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (6 - 27) zur Veränderung des Luftspaltes zwischen Primär- und Sekundärteil (5 bzw. 4) des Motors während der linearen Relativbewegung der beiden Teile.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß einer seiner beiden Teile (4, 5) auf den anderen zu bzw. von diesem wegschwenkbar ist.
3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Änderung des Luftspalts einstellbar ist.
4. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (6 - 27) zur Veränderung des Luftspalts entsprechend ausgebildet ist, um in beiden linearen Bewegungsrichtungen der Motorteile (4, 5) gegeneinander eine Vergrößerung des Luftspalts herbeizuführen.
5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Maß der Änderung des Luftspalts in Abhängigkeit von der Bewegung in beiden linearen Bewegungsrichtungen unterschiedlich bzw. unterschiedlich einstellbar ist.
ö. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (6 - 27) zur Veränderung des Luftspalts mindestens eine auf dem Träger des einen Motorteils (5) gelagerte Stützrolle (25, 26) aufweist, die während der Relativbewegung auf dem anderen Motorteil (4) oder einem damit verbundenen Element entlangläuft.
7. Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Rolle (25, 26) frei drehbar und längsverschiebbar auf einer Achse (24, 27) angeordnet ist, die sowohl gegenüber der Richtung der Linearbewegung als auch gegenüber der Ebene des gegenüberliegenden Motorteiles (4) geneigt ist.

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8. Motor nach Anspruch 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Neigung gegenüber der Ebene des gegenüberliegenden Motorteiles und/oder gegenüber der Richtung der Linearbewegung einstellbar ist.
9. Motor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß eine zweite Rolle (26) in gleicher-.Weise auf einer Achse (27) gelagert ist, die gegenüber der Richtung der Linearbewegung im umgekehrten Sinn geneigt ist, während sie gegenüber der Ebene des gegenüberliegenden Motorteils (4)im gleichen Sinn wie die Achse (24) der ersten Rolle (25) geneigt ist.
10. Motor nach Anspruch 5 und 9, dadurch gekennzei c h n e t , daß.die Neigungswinkel gegenüber der Ebene des gegenüberliegenden Motorteiles (4) bei beiden Rollen (25, 26) unterschiedlich sind.
11. Motor nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß einer (5) der beiden Motorteile (4, 5) einer Belastung unterliegt, die ihn im Ruhezustand von dem anderen (4) hinreichend weit entfernt hält, um die Rolle(n) (25, 26) freizugeben«
12. luotör nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet ,

daß der betreffende Teil (5) so aufgehängt ist, daß die im (J Ruhezustand wirksame Kraft von der Schwerkraft gebildet wird«,

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