EP0914537B1 - Türantrieb - Google Patents

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EP0914537B1
EP0914537B1 EP97928098A EP97928098A EP0914537B1 EP 0914537 B1 EP0914537 B1 EP 0914537B1 EP 97928098 A EP97928098 A EP 97928098A EP 97928098 A EP97928098 A EP 97928098A EP 0914537 B1 EP0914537 B1 EP 0914537B1
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EP
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motor
roller
door
door drive
door leaf
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Andreas Dipl. El.-Ing. Sukale
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Inventio AG
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Inventio AG
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    • B66B13/02—Door or gate operation
    • B66B13/06—Door or gate operation of sliding doors
    • B66B13/08—Door or gate operation of sliding doors guided for horizontal movement
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    • E05D15/063—Details, e.g. suspension or supporting guides for wings suspended at the top on wheels with fixed axis
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    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/10—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/104—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof for elevators

Definitions

  • the present invention relates to a friction wheel drive for a Sliding door, in particular for an elevator door, consisting of at least one linear or curved door leaf, which suspended by means of guide rollers and guided on a guide becomes.
  • the Swiss Patent No. 636 162 is a drive of the above-mentioned type is known for the door leaf of a sliding door.
  • This The drive has a rotating shaft parallel to the door guide with at least one roller head, which as a driver of the means Guide rollers on a guide hung door leaf works.
  • the roller head has three rollers distributed around the inner circumference, which are in frictional connection with the rotating shaft.
  • the roller axes are arranged so that when the shaft rotates a lateral movement of the roller head on the shaft results analogously a screw nut on a rotating threaded spindle.
  • opposite movements of, for example, two roller heads reach on the same wave.
  • the wave itself is from one Motor driven.
  • CH Patent No. 384 404 describes another "Electric drive device for opening and closing Sliding doors ".
  • This disclosure also includes a Frictionally operating drive shown, the Drive device works as a trailing drive, a separate Has a guide and its output as a conical friction wheel is formed, which with a special curve bevels are operatively connected on both sides.
  • the Bevels at the ends of the curve create an axial Displacement of the friction contact point on the conical friction wheel, which is analogous to the curve geometry Speed profile for the sliding door results.
  • the invention is characterized inter alia by in that the Leadership role itself as a motor in external rotor form, i.e. as Motor roller is designed and the outrunner is in the shape of a Has guide roller which runs on a guide rail.
  • the motor role designed as a leading role has one a stationary shaft on the outer rotor, which on inner circumference is equipped with permanent magnets.
  • the standing wave is with the door leaf to be taken connected and carries a wound inner stator package.
  • the Winding connections are routed to the inside of the shaft.
  • the roller motor is advantageously used as a permanent pole DC motor with electronic commutation.
  • An asynchronous three-phase motor can be used as another motor type be with frequency control, then the external rotor Sheet metal ring package with short-circuit cage winding and the dormant Inner stator has a three-phase winding.
  • a transmission of force is one Motor roller to a roller possible.
  • a door leaf of a sliding door is designated by 1 in FIG.
  • the door leaf 1 is suspended from a guide 2 by means of rollers 3 and led with this.
  • the difference is external seen from this side between motor 3 'and roller 3 " recognizable.
  • Transmission string 18 for the transmission of the engine power from the Motor roller 3 'on a roller 3 ".
  • roller body 4 is a roller body with both sides Flanges 19 and a tread 20 designated.
  • the front one Wheel flange 19 has a groove 17 for inserting the Transmission string 18.
  • a roller bearing 9 and 10 In the front and rear end of the Roller body 4 is installed a roller bearing 9 and 10, each run on a fixed shaft 8.
  • the motor installed in the roller body 4 DC motor with permanent magnet poles 5 on the circumference of the inner cylindrical roller surface and a laminated inner stator 6 the stationary shaft 8 with a winding 7, instead of a mechanical commutator not shown electronic commutator circuit is provided.
  • the right end of the shaft 8 is after exiting the Roll body 4 provided with a screw thread 14.
  • a Axial bore in the shaft 8 are the winding connections 13 the winding 7 led to the outside.
  • a code strip 15 in a circular ring shape which is read by a reader 16 attached to the door leaf 1 is scanned optoelectronically, for example.
  • a code strip 15 on the guide 2nd attached which by an analog reader 22, also preferably optoelectronic, is scanned.
  • FIG. 3 No new parts are shown in FIG. 3, but one is Application example for a telescopic door shown.
  • the drive power is doubled for example in that both door rollers 3 as motor rollers 3 ' be provided.
  • the Drive power of a motor roller 3 'additionally by means of a String 18 are transferred to a roller 3 ", which the Friction with the guide 2 is improved.
  • the tread 20 the motor rollers 3 'can also be covered with a higher Coefficient of friction are provided, with which the frictional engagement also is reinforced.
  • an asynchronous three-phase motor can also be used as the motor type be provided. If such an engine in the Installed roller body 4, it consists of a laminated core outer rotor with short-circuit bars inserted in grooves and connected to the short-circuit bars at the end Short-circuit rings.
  • the also laminated inner stator on the Shaft 8 then has the known three-phase winding for example two or more by the winding design educated poles.
  • the control and regulation of a three-phase motor then expediently takes place by means of a variable voltage frequency and amplitude.
  • the contour of the door rollers 3 is not on that of the shown Example limited. In this regard, they are also concave or convex treads executable, which then on guides run according to adapted form.
  • a string 18 there is also the use of a light one Chain or a flat belt possible.
  • the latter can be on the Run tread 20 and thus replace an additional friction lining, however, one of the door rollers in an elongated hole or slot must be attached to tension the belt.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reibradantrieb für eine Schiebetür, insbesondere für eine Aufzugstür, bestehend aus mindestens einem linear oder gekrümmt bewegten Türflügel, welcher mittels Führungsrollen aufgehängt und an einer Führung geführt wird.
Mit der CH-Patentschrift Nr. 636 162 ist ein Antrieb der obgenannten Art bekannt für Türflügel einer Schiebetür. Dieser Antrieb weist eine zur Türführung parallele und drehende Welle auf mit mindestens einem Rollenkopf, der als Mitnehmer der mittels Führungsrollen an einer Führung aufgehängten Türflügel arbeitet. Der Rollenkopf weist am inneren Umfang verteilt drei Rollen auf, welche mit der drehenden Welle in Reibschlussverbindung stehen. Die Rollenachsen sind so angeordnet, dass sich bei drehender Welle eine Lateralbewegung des Rollenkopfes auf der Welle ergibt analog einer Schraubenmutter auf einer drehenden Gewindespindel. Mit entsprechend unterschiedlicher Anordnung der Rollenachsen lassen sich gegenläufige Bewegungen von beispielsweise zwei Rollenköpfen auf der gleichen Welle erreichen. Die Welle selbst wird von einem Motor angetrieben.
Dieser Antrieb unterscheidet sich vom konstruktiven und montagetechnischen Aufwand her gesehen nicht sehr von den klassischen Antrieben mit Kurbel- oder Riementrieb. Die drehende Welle muss ferner aus Stabilitätsgründen mehrfach gelagert werden.
Die CH-Patentschrift Nr. 384 404 beschreibt eine weitere "Elektrische Antriebseinrichtung zum Oeffnen und Schliessen von Schiebetüren". Bei dieser Offenbarung wird ein ebenfalls mit Reibschluss arbeitender Antrieb gezeigt, wobei die Antriebseinrichtung als Schleppantrieb arbeitet, eine separate Führung besitzt und dessen Abtrieb als ein konisches Reibrad ausgebildet ist, welches mit einer speziellen Kurve mit beidseitigen Anschrägungen in Wirkverbindung steht. Die Anschrägungen an den Kurvenenden bewirken eine achsiale Verschiebung der Reibkontaktstelle auf dem konischen Reibrad, womit sich analog zur Kurvengeometrie ein entsprechendes Geschwindigkeitsprofil für die Schiebetür ergibt.
Bei diesem Antrieb wird wegen dem Schleppantriebsprinzip zusätzlich mehr Platz benötigt, was diesen Antrieb für Aufzugsanwendungen ausschliesst. Ferner scheint der Reibkontakt mit punktförmiger Auflage einen etwas begrenzten Kraftschluss zu ergeben.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfachen und kompakten Reibradantrieb für eine Schiebetür zu schaffen, welcher wirtschaftlich herzustellen ist und universell einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete und beispielhaft in Beschreibung und Zeichnung dargestellte Erfindung gelöst.
Die Erfindung zeichnet sich u.a. dadurch aus, dass die Führungsrolle selbst als Motor in Aussenläuferform, also als Motorrolle ausgebildet ist und der Aussenläufer die Form einer Führungsrolle aufweist, welche auf einer Führungsschiene abläuft.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die als Führungsrolle ausgebildete Motorrolle weist einen auf einer stillstehenden Welle gelagerten Aussenläufer auf, welcher am inneren Umfang mit Permanentmagneten bestückt ist.
Die stillstehende Welle ist mit dem mitzunehmenden Türflügel verbunden und trägt ein bewickeltes Innenstatorpaket. Die Wicklungsanschlüsse sind im Innern der Welle nach aussen geführt.
Der Rollenmotor wird vorteilhaft als Permanentpol-Gleichstrommotor mit elektronischer Kommutation ausgeführt.
Als weiterer Motortyp kann ein Asysnchron-Drehstrommotor verwendet werden mit Frequenzregelung, wobei dann der Aussenläufer ein Blechringpaket mit Kurzschluss-Käfigwicklung und der ruhende Innenstator eine Drehstromwicklung aufweist.
Mittels Drehgeber an der Motorrolle und/oder Lineargeber an der Führung mit je einem optoelektronischen Leser am Türflügel wird ein Feedbacksignal für die Geschwindigkeits- und Wegregelung erhalten.
Mittels einer Transmission ist eine Kraftübertragung von einer Motorrolle zu einer Laufrolle möglich.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig.1
die Frontalansicht eines Türflügels mit Motor- und Laufrolle,
Fig.2
einen Querschnitt durch einen Rollenmotor und
Fig.3
eine Draufsicht auf eine Teleskop-Schiebetür mit Motor- und Laufrolle.
In der Fig.1 ist ein Türflügel einer Schiebetür mit 1 bezeichnet. Der Türflügel 1 ist mittels Rollen 3 an einer Führung 2 aufgehängt und mit dieser geführt. Von den Rollen 3 ist die in Klammern mit 3' bezeichnete eine Motorrolle und die in Klammern mit 3" bezeichnete eine Laufrolle. Aeusserlich ist der Unterschied von dieser Seite gesehen zwischen Motor- 3' und Laufrolle 3" nicht erkennbar. Gestrichelt eingezeichnet ist eine mögliche Transmissionssaite 18 zur Uebertragung der Motorkraft von der Motorrolle 3' auf eine Laufrolle 3".
In der Fig 2 ist mit 4 ein Rollenkörper mit beidseitigen Spurkränzen 19 und einer Lauffläche 20 bezeichnet. Der vordere Spurkranz 19 weist eine Rille 17 auf für das Einlegen der Transmissionssaite 18. In der vorderen und hinteren Stirnseite des Rollenkörpers 4 ist je ein Wälzlager 9 und 10 eingebaut, welche je auf einer feststehenden Welle 8 laufen. In der gezeigten beispielhaften Form ist der im Rollenkörper 4 eingebaute Motor ein Gleichstrommotor mit Permanentmagnetpolen 5 am Umfang der inneren zylindrischen Rollenfläche und einem geblechten Innenstator 6 auf der stillstehenden Welle 8 mit einer Wicklung 7, wobei anstelle eines mechanischen Kommutators eine nicht dargestellte elektronische Kommutatorschaltung vorgesehen ist.
Die rechte Endpartie der Welle 8 ist nach dem Austritt aus dem Rollenkörper 4 mit einem Schraubgewinde 14 versehen. Mittels flachen Muttern 11 und 12 wird die Welle 8 auf der Gewindeseite mit dem oberen Teil des Türflügels 1 fest verschraubt. Durch eine achsiale Bohrung in der Welle 8 werden die Wicklungsanschlüsse 13 der Wicklung 7 nach aussen geführt. Zwecks Rückmeldung der Rollengeschwindigkeit an eine nicht dargestellte Motorregelung bekannter Art ist aussen auf der hinteren Stirnseite des Rollenköpers 4 ein Codestreifen 15 in Kreisringform angebracht, welcher von einem am Türflügel 1 angebrachten Leser 16 beispielsweise optoelektronisch abgetastet wird. Für die Rückmeldung an eine ebenfalls nicht dargestellte Wegregelung bekannter Art ist eine weiterer Codestreifen 21 an der Führung 2 angebracht, welcher von einem analogen Leser 22, ebenfalls vorzugsweise optoelektronisch, abgetastet wird.
In der Fig.3 sind keine neuen Teile dargestellt, jedoch wird ein Anwendungsbeispiel für eine Teleskoptüre gezeigt.
Anhand dieser Fig.3 soll nun im weiteren näher auf die Funktion der erfindungsgemässen Einrichtung eingegangen werden. Bei den klassischen mechanischen Antrieben über Mitnehmerhebel wird die unterschiedliche Geschwindigkeit der beiden Türflügel 1a und 1b durch unterschiedliche Hebelübersetzungen erreicht und ist somit unveränderlich definiert. Mit den individuell steuer- und regelbaren Motorrollen 3' kann die einfache Geschwindigkeit des Türflügels 1a und die doppelte Geschwindigkeit des Türflügels 1b allein mit den genannten Steuer- und Regeleinrichtungen vorgegeben werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Rollenmotoren in den beiden Motorrollen 3' beispielsweise bezüglich Polzahl entsprechend unterschiedlich auszulegen, wobei die präzise Bewegungs-Synchronisation bzw. -Relation der beiden Türflügel 1a und 1b zueinander zusätzlich noch mit den beiden, den Türflügeln 1a und 1b zugeordneten, Weg- und Geschwindigkeitsregelungen wahrgenommen wird.
Je nach Masse und geforderte Geschwindigkeit der Schiebetür ist der Leistungsbedarf für den Türantrieb entsprechend unterschiedlich. Eine Verdoppelung der Antriebsleistung besteht beispielsweise darin, dass beide Türrollen 3 als Motorrollen 3' vorgesehen werden. Bei sehr leichten Türflügeln 1 kann die Antriebsleistung einer Motorrolle 3' zusätzlich mittels einer Saite 18 auf eine Laufrolle 3" übertragen werden, womit der Reibschluss mit der Führung 2 verbessert wird. Die Lauffläche 20 der Motorrollen 3' können zudem auch mit einem Belag mit höherem Reibwert versehen werden, womit der Reibschluss ebenfalls verstärkt wird.
Als Motortyp kann, wie eingangs erwähnt auch ein Asysnchron-Drehstrommotor vorgesehen werden. Wird ein solcher Motor in den Rollenkörper 4 eingebaut, besteht dieser aus einem Blechpaket-Aussenläufer mit in Nuten eingeschobenen Kurzschlussstäben und stirnseitigen mit den Kurzschlussstäben verbundenen Kurzschlussringen. Der ebenfalls geblechte Innenstator auf der Welle 8 weist dann die bekannte Drehstromwicklung mit beispielsweise zwei oder mehr durch die Wicklungsauslegung gebildete Polen. Die Steuerung und Regelung eines Drehstrommotors erfolgt dann zweckmässigerweise mittels variabler Spannungs-Frequenz und -Amplitude.
Die Kontur der Türrollen 3 ist nicht auf jene des gezeigten Beispiels beschränkt. Es sind diesbezüglich auch konkave oder konvexe Laufflächen ausführbar, welche dann auf Führungen mit entsprechend angepasster Form laufen.
Anstelle einer Saite 18 ist auch die Verwendung einer leichten Kette oder eines Flachriemens möglich. Letzterer kann auf der Lauffläche 20 laufen und so einen zusätzlichen Reibbelag ersetzen, wobei jedoch eine der Türrollen in einem Langloch bzw. Schlitz befestigt werden muss zum Spannen des Riemens.

Claims (7)

  1. Türantrieb mittels Reibrad für eine Schiebetür für Aufzüge bestehend aus mindestens einem linear oder gekrümmt bewegten Türflügel (1), welcher mittels Führungsrollen (3) aufgehängt und an einer Führung (2) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Führungsrollen (3) als den Türflügel (1) mitnehmende Motorrolle (3') mit internem Motor ausgebildet ist, wobei ein Rollenkörper (4) Teile des Aussenläufers des Motors der Motorrolle (3') enthält und eine mit dem Türflügel (1) verbundene Achse (8) Teile eines Innenstators des Motors der Motorrolle (3') aufweist.
  2. Türantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor der Motorrolle (3') als Gleichstrommotor mit elektronischer Kommutation ausgebildet ist, wobei der Aussenläufer aus am inneren Umfang des Rollenkörpers (4) angeordneten Permanentmagneten (5) besteht und der Innenstator aus einem auf der Welle (8) befestigten Blechpaket (6) mit einer Wicklung (7) besteht.
  3. Türantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor als Drehstrom-Asynchronmotor ausgebildet ist, wobei der Aussenläufer ein Blechringpaket enthält mit Kurzschlusswicklung und der Innenstator ein auf der Welle (8) befestigtes Blechpaket mit einer Drehstromwicklung beliebiger Polzahl aufweist.
  4. Türantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorrolle (3') einen Drehgeber mit einem Codestreifen (15) an der Motorrolle (3') und einen Leser (16) am Türflügel (1) und/oder einen Lineargeber mit einem Codestreifen (21) an der Führung (2) und einen Leser (22) am Türflügel (1) aufweist.
  5. Türantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Motorrolle (3') und einer Laufrolle (3") eine Transmission zur Kraftübertragung von der Motorrolle (3') zur Laufrolle (3") vorgesehen ist.
  6. Türantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Transmission eine Saite (18) vorgesehen ist und Rillen (17) an einem Spurkranz (19) der Rollenkörper (4) vorhanden sind.
  7. Türantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Transmission ein auf der Lauffläche (20) des Rollenkörpers (4) einer Motorrolle (3') und einer Laufrolle (3") aufgelegter und diese miteinander verbindender Flachriemen vorgesehen ist.
EP97928098A 1996-07-25 1997-07-09 Türantrieb Expired - Lifetime EP0914537B1 (de)

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