EP1925772B1

EP1925772B1 - Sensor unit

Info

Publication number: EP1925772B1
Application number: EP07018296A
Authority: EP
Inventors: Michael Hörmann
Original assignee: Marantec Antriebs und Steuerungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Marantec Antriebs und Steuerungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2027-09-18
Also published as: US20080119964A1; DE202006017803U1; EP1925772A3; CN101187552A; EP1925772A2; US7804265B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinheit zur Positionsbestimmung eines motorisch angetriebenen Tores, mit einem Positionssensor und einer Getriebestufe zur Verbindung des Positionssensors mit der Antriebswelle des Tores.The present invention relates to a sensor unit for determining the position of a motor-driven door, with a position sensor and a gear stage for connecting the position sensor with the drive shaft of the door.

Solche Sensoreinheiten, welche der besseren Ansteuerung des Torantriebs dienen, sind üblicherweise im Torantrieb integriert bzw. am Getriebe angebaut. Dies erfordert jedoch eine aufwendige und teure Konstruktion der entsprechenden Antriebe, wohingegen sensorlose Antriebe erheblich günstiger sind. Zudem sind viele Altanlagen mit sensorlosen Antrieben ausgestattet, welche zur Erneuerung der Steuerung bei bekannten Lösungen komplett ausgewechselt werden müssen.Such sensor units, which serve the better control of the door drive, are usually integrated in the door drive or mounted on the gearbox. However, this requires a complex and expensive construction of the corresponding drives, whereas sensorless drives are considerably cheaper. In addition, many old systems are equipped with sensorless drives, which must be completely replaced in order to renew the control in known solutions.

Aus der DE 20 2004 009 047 U1 ist ein Positionsgeber zur Erfassung eines Drehwinkels einer elektromotorisch angetriebenen Welle eines Tores bzw. einer Tür bekannt. Eine Besonderheit des Systems liegt darin, dass das Getriebe, der Sensor sowie die Elektronik in einem Gehäuse als Einheit untergebracht sind. Die gesamte Einheit wird über eine Kupplung am Stirnende einer Welle angekoppelt.From the DE 20 2004 009 047 U1 is a position sensor for detecting a rotation angle of an electric motor driven shaft of a door or a door known. A special feature of the system is that the gearbox, the sensor and the electronics are housed in a housing as a unit. The entire unit is coupled via a coupling at the front end of a shaft.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Sensoreinheit zur Verfügung zu stellen, welche flexibel eingesetzt und so z.B. auch in bestehende Anlagen integriert werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a sensor unit which can be used flexibly and so as e.g. can also be integrated into existing systems.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe von einer Sensoreinheit gemäß Anspruch 1 gelöst. Dabei weist die erfindungsgemäße Sensoreinheit ein eigenes Gehäuse auf, so dass sie unabhängig von einer zum Antreiben des Tores vorgesehenen Antriebseinheit auf einer Antriebswelle montiert werden kann. So ist die Sensoreinheit mechanisch von der Antriebseinheit des Tores getrennt und kann an beliebiger Stelle des Tores positioniert und dort mit der Antriebswelle des Tores verbunden werden. Das Gehäuse der erfindungsgemäßen Sensoreinheit weist eine Aussparung auf, durch welche die Antriebswelle hindurch verlaufen kann. Dies erlaubt eine platzsparende und stabile Konstruktion der erfindungsgemäßen Sensoreinheit sowie eine einfache Montage auf der Antriebswelle des Tores gerade auch beim Nachrüsten von bestehenden Anlagen.According to the invention, this object is achieved by a sensor unit according to claim 1. In this case, the sensor unit according to the invention has its own housing, so that it can be mounted on a drive shaft independently of a drive unit provided for driving the door. Thus, the sensor unit is mechanically separated from the drive unit of the door and can be positioned at any point of the door and connected there to the drive shaft of the door. The housing of the sensor unit according to the invention has a recess through which the drive shaft can pass. This allows a space-saving and stable construction of the sensor unit according to the invention and a simple mounting on the drive shaft of the door, especially when retrofitting existing systems.

In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Sensoreinheit können so sensorlose Antriebe, welche nur aus dem Motor und dem Getriebe bestehen, verwendet werden, so dass insbesondere auch bei Spezialanfertigungen auf preiswerte Standardlösungen zurückgegriffen werden kann. Auch können bestehende Altanlagen mit der Sensoreinheit und einer modernen Steuerung auf den aktuellen Stand der Technik nachgerüstet werden, ohne die Antriebseinheit austauschen zu müssen. So kann die Sensoreinheit bei allen bestehenden Toranlagen einfach nachgerüstet werden, z. B. in dem sie an der Antriebswelle des Tores zwischen der Antriebseinheit und dem Tor angeordnet wird.In connection with the sensor unit according to the invention so sensorless drives, which consist only of the engine and the transmission can be used, so that in particular can be used for custom-made low-cost standard solutions. Also existing old plants can be retrofitted with the sensor unit and a modern control to the current state of the art without having to replace the drive unit. Thus, the sensor unit can be easily retrofitted to all existing gate systems, z. B. in which it is arranged on the drive shaft of the door between the drive unit and the gate.

Zudem kann dies bei beengten Platzverhältnissen von Vorteil sein, da der Sensor unabhängig vom Getriebemotor montiert werden kann. So ist eine flexiblere Anordnung unter besserer Raumausnutzung möglich. Auch können Sonderantriebe sensorlos ausgeführt werden, da die Sensoreinheit an jeder beliebigen Position auf der Antriebswelle angebracht sein kann.In addition, this can be advantageous in tight spaces, as the sensor can be mounted independently of the geared motor. So a more flexible arrangement under better space utilization is possible. Also special drives can be performed sensorless, since the sensor unit can be mounted at any position on the drive shaft.

Offensichtlich kann die erfindungsgemäße Sensoreinheit bei jedem beliebigen motorisch angetriebenen Tor verwendet werden. Wird das Tor z. B. über ein Zugseil oder eine Zugkette bewegt, kann die erfindungsgemäße Sensoreinheit z. B. auf der Antriebswelle zwischen der Torseiltrommel und der Antriebseinheit der Welle montiert werden. Bei anderen Toren kann die Sensoreinheit entsprechend an einer beliebigen Stelle an der Antriebswelle montiert werden.Obviously, the sensor unit according to the invention can be used with any motor-driven gate. If the goal z. B. moves over a pull rope or a pull chain, the sensor unit according to the invention z. B. be mounted on the drive shaft between the Torseiltrommel and the drive unit of the shaft. For other doors, the sensor unit can be mounted at any position on the drive shaft accordingly.

Vorteilhafterweise weist die Getriebestufe der erfindungsgemäßen Sensoreneinheit ein Schneckengetriebe auf. Ein solches Schneckengetriebe ist eine einfache und platzsparende Möglichkeit, die Umdrehungen der Antriebswelle des Tores in eine reduzierte Anzahl von Umdrehungen des Positionssensors umzuwandeln und so den Verfahrweg des Tores an den Verfahrweg des Positionssensors anzupassen.Advantageously, the gear stage of the sensor unit according to the invention has a worm gear. Such a worm gear is a simple and space-saving way to convert the revolutions of the drive shaft of the gate in a reduced number of revolutions of the position sensor, and so adjust the travel of the gate to the travel of the position sensor.

Voreilhafterweise ist dabei die Schneckenwelle des Schneckengetriebes hohl ausgeführt, so dass sie auf der Antriebswelle des Tores montiert werden kann. Dies erlaubt eine platzsparende und stabile Konstruktion der erfindungsgemäßen Sensoreinheit sowie eine einfache Montage gerade auch beim Nachrüsten von bestehenden Anlagen. Das Schneckenhohlrad wird dabei vorteilhafterweise auf die Antriebswelle aufgeschoben und eventuell durch Sicherungselemente wie z. B. eine Nut und Federanordnung gegen Verdrehen gesichert.Advantageously, while the worm shaft of the worm gear is hollow, so that it can be mounted on the drive shaft of the door. This allows a space-saving and stable construction of the sensor unit according to the invention and a simple assembly, especially when retrofitting existing systems. The worm gear is thereby advantageously pushed onto the drive shaft and possibly by securing elements such. B. secured a groove and spring assembly against rotation.

Weiterhin vorteilhafterweise ist der erfindungsgemäße Positionssensor ein Referenzpunktsystem, insbesondere ein Multireferenzpunktsystem. Hierbei kommt üblicherweise eine Referenzpunktscheibe zum Einsatz, deren Drehung über die Getriebestufe mit der Drehung der Antriebswelle gekoppelt ist. An der Referenzpunktscheibe sind Referenzpunkte angeordnet, welche von Sensoren erkannt werden, wenn sich die Scheibe an diesen vorbei bewegt. Über diese Referenzpunkte kann dann die Position der Scheibe und damit der Verfahrweg des Tores bestimmt werden. So kann der Positionssensor zumindest eine End- und eine Anfangsstellung des Tores erkennen. Weiterhin vorteilhafterweise umfasst der Positionssensor noch weitere Referenzpunkte, so dass die Steuerung des Antriebs genauere Informationen über die Stellung des Torblattes erhält.Further advantageously, the position sensor according to the invention is a reference point system, in particular a multi-reference point system. In this case, usually a reference point disk is used whose rotation is coupled via the gear stage with the rotation of the drive shaft. Reference points are arranged on the reference point disk, which are detected by sensors when the disk moves past them. These positions can then be used to determine the position of the pane and thus the travel path of the goal. Thus, the position sensor can detect at least an end and an initial position of the door. Further advantageously, the position sensor comprises further reference points, so that the control of the drive receives more accurate information about the position of the door leaf.

Vorteilhafterweise ist die Getriebestufe dabei so ausgeführt, dass sie die dem maximalen Verfahrweg des Tores entsprechenden Umdrehungen der Antriebswelle in die maximal möglichen Umdrehungen des Positionssensors umwandelt. Üblicherweise ist dabei bei dem Positionssensor maximal eine Umdrehung möglich, so dass die dem maximalen Verfahrweg des Tores entsprechenden Umdrehungen der Antriebswelle in höchstens eine Umdrehung des Positionssensors umgewandelt werden.Advantageously, the gear stage is designed so that it corresponds to the maximum travel of the door corresponding revolutions of the drive shaft in converts the maximum possible revolutions of the position sensor. Usually, a maximum of one rotation is possible in the position sensor, so that the revolutions of the drive shaft corresponding to the maximum travel of the door are converted into at most one revolution of the position sensor.

Weiterhin vorteilhafterweise umfasst die erfindungsgemäße Sensoreinheit weiterhin eine Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl der Antriebswelle, insbesondere eine Impulsscheibe. Eine solche Impulsscheibe, welche ebenso an die Drehung der Antriebswelle gekoppelt wird, erzeugt dabei in Verbindung mit einem entsprechenden Sensor bei einer Bewegung der Antriebswelle Impulse, welche zur Erfassung der Drehzahl verwendet werden können. Z. B. können hierzu am Rand der Impulsscheibe regelmäßige Aussparungen vorgesehen werden, welche zusammen mit einer Lichtschranke bei einer Drehung der Antriebswelle Impulse erzeugen, welche damit einer Drehung um einen gewissen Winkelbereich entsprechen. Die Impulsscheibe kann dabei an beliebiger. Stelle innerhalb des Sensoreinheit angeordnet und gegebenenfalls über eine Getriebestufe mit der Antriebswelle verbunden werden.Further advantageously, the sensor unit according to the invention further comprises a device for detecting the rotational speed of the drive shaft, in particular a pulse disc. Such a pulse disc, which is also coupled to the rotation of the drive shaft, generates in conjunction with a corresponding sensor during a movement of the drive shaft pulses which can be used to detect the speed. For example, for this purpose, regular recesses may be provided at the edge of the pulse disc, which generate pulses together with a light barrier upon rotation of the drive shaft, which thus correspond to a rotation through a certain angular range. The pulse disc can be at any. Position can be arranged within the sensor unit and optionally connected via a gear stage with the drive shaft.

Vorteilhafterweise weist die Impulsscheibe jedoch eine Öffnung auf, über die sie um die Antriebswelle montiert werden kann. Die Impulsscheibe kann so, ebenso wie die erfindungsgemäße Schneckenwelle, platzsparend an der Antriebswelle montiert werden.Advantageously, however, the pulse disc has an opening through which it can be mounted around the drive shaft. The pulse disc can be mounted so as to save space on the drive shaft, as well as the worm shaft according to the invention.

Weiterhin vorteilhafterweise ist dabei die Impulsscheibe an der Schneckenwelle angebracht. So kann die Einheit aus Schneckenwelle und Impulsscheibe einfach auf die Antriebswelle des Tores aufgeschoben werden.Furthermore advantageously, the pulse disc is attached to the worm shaft. Thus, the unit of worm shaft and pulse disc can be easily pushed onto the drive shaft of the door.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann der Positionssensor auch ohne Multireferenzpunktsystem ausgeführt werden. Hier wird lediglich eine Impulsscheibe 13 als Impulsgeber (Inkrementalscheibe) verwendet.According to a particular embodiment of the invention, the position sensor can also be executed without a multi-reference point system. Here only a pulse disc 13 is used as a pulse generator (incremental disc).

Weiterhin vorteilhafterweise weist der erfindungsgemäße Positionssensor eine Referenzpunktscheibe auf, deren Drehachse parallel zur Antriebswelle verläuft. Durch eine solche Anordnung, bei welcher die Drehachsen von Antriebswelle und Referenzpunktscheibe parallel zueinander stehen, ermöglicht eine besonders platzsparende und flache Ausführung der Sensoreinheit. Die Sensoreinheit kann so entlang der Antriebswelle sehr schmal bauen, während sie senkrecht zur Antriebswelle aufgrund der Größe der Referenzpunktscheibe etwas größer ausgeführt ist. Dies entspricht in besonders günstiger Weise den üblichen Einbaubedingungen, bei welchen zwischen Antriebseinheit und dem Tor entlang der Antriebswelle nur wenig Platz zur Verfügung steht. Der Antrieb der Referenzpunktscheibe erfolgt dabei vorteilhafterweise über das Schneckengetriebe sowie ein weiteres Getriebe.Further advantageously, the position sensor according to the invention has a reference point disk whose axis of rotation runs parallel to the drive shaft. By such an arrangement, in which the axes of rotation of the drive shaft and the reference point disc are parallel to each other, allows a particularly space-saving and flat design of the sensor unit. The sensor unit can thus build very narrow along the drive shaft, while it is made somewhat larger perpendicular to the drive shaft due to the size of the reference point disc. This corresponds in a particularly favorable manner to the usual installation conditions in which only little space is available between the drive unit and the door along the drive shaft. The drive of the reference point disk is advantageously carried out via the worm gear and another transmission.

Vorteilhafterweise weist die Getriebestufe der erfindungsgemäßen Sensoreinheit weiterhin eine Kegelradstufe zum Antrieb des Positionssensors auf. Über eine solche Kegelradstufe ist es insbesondere möglich, die Drehachsen von Positionssensor und Antriebswelle entsprechend den konstruktiven Notwendigkeiten auszurichten. Insbesondere in Verbindung mit dem Schneckengetriebe ist es so möglich, die Drehachsen parallel auszurichten, ohne dass eine groß bauende Getriebestufe notwendig wird.Advantageously, the gear stage of the sensor unit according to the invention further comprises a bevel gear for driving the position sensor. About such a bevel gear, it is particularly possible to align the axes of rotation of the position sensor and drive shaft according to the design needs. In particular, in conjunction with the worm gear, it is possible to align the axes of rotation parallel, without a large-scale gear stage is necessary.

Weiterhin vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Getriebestufe ein Schneckengetriebe, eine Stirnradzwischenstufe und eine Kegelradstufe auf. Über die Stirnradzwischenstufe kann so z. B. die Untersetzung der Getriebestufe eingestellt und an den Verfahrweg des Tores angepasst werden, während Schneckengetriebe und Kegelradstufe immer identisch ausgeführt werden können.Further advantageously, the gear stage according to the invention comprises a worm gear, a spur gear intermediate stage and a bevel gear stage. About the Stirnradzwischenstufe can be such. B. the reduction of the gear stage can be adjusted and adapted to the travel of the gate, while worm gear and bevel gear stage can always be made identical.

Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung eine Kombination aus einer Sensoreinheit wie oben beschrieben mit einer Steuerelektronik, welche Daten von der Sensoreinheit auswertet und die Antriebseinheit des Tores ansteuert. Eine solche Kombination aus Sensoreinheit und Steuerelektronik kann so in bestehende Antriebsstränge integriert werden, um bestehende Altanlagen mit einer modernen Steuerung auszustatten und auf den aktuellen Stand der Technik zu bringen.Furthermore, the present invention comprises a combination of a sensor unit as described above with control electronics, which evaluates data from the sensor unit and drives the drive unit of the door. Such a combination of sensor unit and control electronics can be integrated into existing drive trains to equip existing old plants with a modern controller and bring to the current state of the art.

Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung einen Torantriebsstrang mit einer Antriebseinheit, einer Antriebswelle sowie einer Sensoreinheit wie oben beschrieben, wobei die Sensoreinheit separat von der Antriebseinheit montiert ist. Offensichtlich ergeben sich damit die gleichen erfindungsgemäßen Vorteile wie oben beschrieben.Furthermore, the present invention comprises a Torantriebsstrang with a drive unit, a drive shaft and a sensor unit as described above, wherein the sensor unit is mounted separately from the drive unit. Obviously, this results in the same advantages of the invention as described above.

Weiterhin vorteilhafterweise ist dabei die Sensoreinheit an der Antriebswelle angebracht. Insbesondere ist die Sensoreinheit vorteilhafterweise mit der Schneckenwelle über die Antriebswelle geschoben.Furthermore advantageously, the sensor unit is attached to the drive shaft. In particular, the sensor unit is advantageously pushed with the worm shaft over the drive shaft.

Vorteilhafterweise ist bei dem erfindungsgemäßen Torantriebsstrang die Antriebseinheit selbst sensorlos ausgeführt. So kann bei der Antriebseinheit auf preisgünstige Standardlösungen zurückgegriffen werden. Auch kann dies gerade bei beengten Platzverhältnissen von Vorteil sein.Advantageously, in the Torantriebsstrang invention, the drive unit itself is carried out sensorless. So can be used in the drive unit on low-cost standard solutions. This can also be advantageous in tight spaces.

Weiterhin vorteilhafterweise umfasst der erfindungsgemäße Torantriebsstrang eine Steuerelektronik, welche Daten von der Sensoreinheit auswertet und die Antriebseinheit ansteuert. Insbesondere kann eine solche Steuerelektronik auch nachgerüstet werden, um einen bestehenden Torantriebsstrang mit einer modernen Steuerelektronik auszustatten.Further advantageously, the Torantriebsstrang invention comprises control electronics, which evaluates data from the sensor unit and controls the drive unit. In particular, such control electronics can also be retrofitted to equip an existing Torantriebsstrang with modern control electronics.

Weiterhin vorteilhafterweise umfasst der erfindungsgemäße Torantriebsstrang zwei oder mehr Antriebseinheiten. So kann auf kostengünstige kleinere Antriebseinheiten zurückgegriffen werden, was zudem bei beengten Platzverhältnissen von Vorteil sein kann. Die erfindungsgemäße Sensoreinheit muss dagegen auch bei mehreren Antriebseinheiten nur einmal vorhanden sein, was wiederum Kosten spart.Further advantageously, the Torantriebsstrang invention comprises two or more drive units. So can be used on low-cost smaller drive units, which also can be beneficial in confined spaces. On the other hand, the sensor unit according to the invention has to be present only once even with several drive units, which in turn saves costs.

Vorteilhafterweise ist dabei auf beiden Seiten des Tores jeweils eine Antriebseinheit angebracht. So lässt sich insbesondere ein symmetrischer Antrieb des Tores verwirklichen.Advantageously, a drive unit is mounted on each side of the door. Thus, in particular a symmetrical drive of the door can be realized.

Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein motorisch angetriebenes Tor mit einer Sensoreinheit oder einem Torantriebsstrang wie oben beschrieben. Offensichtlich hat ein solches Tor die gleichen Vorteile wie die entsprechenden Sensoreinheiten bzw. Torantriebsstränge.The present invention further includes a motorized door having a sensor unit or a door drive train as described above. Obviously, such a door has the same advantages as the corresponding sensor units or door drive trains.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen sowie Zeichnungen näher beschreiben. Dabei zeigen:

Figur 1:: ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs,
Figur 2:: eine perspektivische Zeichnung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensoreinheit,
Figur 3:: eine Explosionszeichnung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensoreinheit,
Figur 4:: ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoreinheit und
Figur 5:: eine Explosionszeichnung des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensoreinheit.

The present invention will now be described in more detail with reference to embodiments and drawings. Showing:

FIG. 1:: An embodiment of the drive train according to the invention,
FIG. 2:: a perspective drawing of a first embodiment of the sensor unit according to the invention,
FIG. 3:: an exploded view of the first embodiment of the sensor unit according to the invention,
FIG. 4:: A second embodiment of the sensor unit according to the invention and
FIG. 5:: an exploded view of the second embodiment of the sensor unit according to the invention.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs mit der erfindungsgemäßen Sensoreinheit 1, der Antriebseinheit 2 sowie der Antriebswelle 3. Die erfindungsgemäßen Sensoreinheit 1 weist dabei ein eigenes Gehäuse 4 auf und kann so unabhängig von der Antriebseinheit 2 auf der Antriebswelle 3 des Tores 20 montiert werden. In Fig.1 ist die Sensoreinheit 1 dabei zwischen Antriebseinheit 2 und Torseiltrommel 25 positioniert. Das Gehäuse 4 der Sensoreinheit 1 weist dabei eine Aussparung auf, durch welche die Antriebswelle 3 hindurchgeht. In der Sensoreinheit 1 werden die Umdrehungen der Antriebswelle 3 des Tores 20 über die Getriebestufe der Sensoreinheit in Umdrehungen des Positionssensors umgewandelt, welcher so die Position des Tores bestimmen kann. FIG. 1 shows an embodiment of the drive train according to the invention with the sensor unit 1 according to the invention, the drive unit 2 and the drive shaft 3. The sensor unit 1 according to the invention in this case has its own housing 4 and can be mounted independently of the drive unit 2 on the drive shaft 3 of the door 20. In Fig.1 the sensor unit 1 is positioned between the drive unit 2 and the door cable drum 25. The housing 4 of the sensor unit 1 in this case has a recess through which the drive shaft 3 passes. In the sensor unit 1, the revolutions of the drive shaft 3 of the gate 20 converted via the gear stage of the sensor unit in revolutions of the position sensor, which can thus determine the position of the gate.

Die Antriebseinheit 2, welche die Antriebswelle 3 antreibt, ist ein beliebiger Wellenantrieb, welcher üblicherweise aus einem Elektromotor und einer Getriebestufe besteht. Auf die Verwendung von in die Antriebseinheit integrierten Sensoren kann durch die separat von der Antriebseinheit 2 montierte Sensoreinheit 1 dabei verzichtet werden. So ist es möglich, die erfindungsgemäße Sensoreinheit als Modul in einen Torantriebsstrang zu integrieren.The drive unit 2, which drives the drive shaft 3, is an arbitrary shaft drive, which usually consists of an electric motor and a gear stage. The use of sensors integrated in the drive unit can be dispensed with by the sensor unit 1 mounted separately from the drive unit 2. Thus, it is possible to integrate the sensor unit according to the invention as a module in a Torantriebsstrang.

Figur 2 zeigt nun ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoreinheit 1, welches nochmals in Figur 3 in einer Explosionszeichnung dargestellt ist. FIG. 2 now shows a first embodiment of the sensor unit 1 according to the invention, which again in FIG. 3 is shown in an exploded view.

Der Positionssensor 6 ist dabei ein Multireferenzpunktsystem, welches insbesondere die Referenzscheibe 9 umfasst. Auf dieser Referenzscheibe 9 befinden sich Referenzpunkte, welche durch Sensoren erkannt werden und so über die Bestimmung der Position der Referenzpunktscheibe eine Bestimmung der Position des Tores ermöglichen.The position sensor 6 is a multi-reference point system, which in particular comprises the reference disk 9. There are reference points on this reference disk 9, which are detected by sensors and thus make it possible to determine the position of the door by determining the position of the reference point disk.

Zur Übertragung der Drehung von der Antriebswelle auf die Sensoreinheit 6 ist hierfür eine Getriebestufe vorgesehen. Hierzu wird eine Schneckenwelle 7, welche als Hohlwelle ausgeführt ist, mit ihrer Innenfläche 17 auf die Antriebswelle 3 aufgeschoben und über die Nut 16 und ein entsprechendes Gegenelement auf der Antriebswelle 3 gegen Verdrehung gesichert. Die Schneckenwelle 7 übersetzt die Drehung der Antriebswelle 3 so in eine Drehung des Ritzels 8, welches mit der Schneckenwelle 7 in Eingriff steht und mit dieser das Schneckengetriebe der erfindungsgemäßen Sensoreinheit bildet. Die Getriebestufe umfasst weiterhin ein Zwischenelement 15, welches auf einer Seite ein Stirnrad und auf der anderen Seite ein Kegelrad aufweist. Das Stirnrad des Zwischenelements 15 steht dabei mit einem Stirnrad 11, welches auf der gleichen Achse wie das Ritzel 8 angeordnet ist, in Eingriff. Das Kegelrad des Zwischenelements 15 steht wiederum mit einem Kegelrad 10 in Eingriff, welches auf der Drehachse des Positionssensors 6 montiert ist. Die Getriebestufe koppelt so die Drehung der Referenzpunktscheibe 9 an die Drehung der Antriebswelle 3.To transmit the rotation of the drive shaft to the sensor unit 6 a gear stage is provided for this purpose. For this purpose, a worm shaft 7, which is designed as a hollow shaft, pushed with its inner surface 17 on the drive shaft 3 and secured via the groove 16 and a corresponding counter-element on the drive shaft 3 against rotation. The worm shaft 7 translates the rotation of the drive shaft 3 in a rotation of the pinion 8, which is in engagement with the worm shaft 7 and forms with this the worm gear of the sensor unit according to the invention. The gear stage further comprises an intermediate element 15, which has a spur gear on one side and a bevel gear on the other side. The spur gear of the intermediate element 15 stands with a spur gear 11, which is arranged on the same axis as the pinion 8, in Intervention. The bevel gear of the intermediate element 15 in turn is in engagement with a bevel gear 10, which is mounted on the axis of rotation of the position sensor 6. The gear stage thus couples the rotation of the reference point disk 9 to the rotation of the drive shaft 3.

Die Sensoreinheit ist dabei in einem eigenen Gehäuse untergebracht, welches aus einer Gehäuseunterseite 4 und einer Gehäuseoberseite 14 besteht. Diese beiden Gehäusehälften werden über Schraubverbindungen 12 miteinander verbunden und umgeben so die Sensoreinheit. Auch das Gehäuse weist eine im wesentlichen kreisförmige Aussparung auf, durch welche die Antriebswelle des Tores hindurch gehen kann. So kann die erfindungsgemäße Sensoreinheit einfach um die Antriebswelle herum montiert werden, was eine besonders platzsparende Montage, wie sie in Figur 1 gezeigt ist, ermöglicht.The sensor unit is housed in a separate housing, which consists of a housing bottom 4 and a housing top 14. These two housing halves are connected to each other via screw 12 and so surround the sensor unit. The housing also has a substantially circular recess through which the drive shaft of the door can pass. Thus, the sensor unit according to the invention can be easily mounted around the drive shaft around what a particularly space-saving installation, as in FIG. 1 shown is possible.

Dabei ist auch die sehr flache Bauweise der erfindungsgemäßen Sensoreinheit von Vorteil, welche durch die parallelen Drehachsen des Positionssensors und der Antriebswelle ermöglicht wird. Dabei ist die Schneckenwelle 7 mit der Referenzpunktscheibe 9 über die Getriebestufe verbunden, und zwar durch das Ritzel 8 sowie das Verbindungselement 15, deren Drehachse in einer Ebene senkrecht zur Drehachse von Positionssensor 6 und Schneckenwelle 7 verläuft. Das Ritzel 8 sowie das Verbindungselement 15 sind dabei jeweils in entsprechenden Lagern des Gehäuses 4 bzw. 14 gelagert. Auch die Achse des Positionssensors 6 ist auf einem Lager 19 des Gehäuses 4 angeordnet.In this case, the very flat design of the sensor unit according to the invention is advantageous, which is made possible by the parallel axes of rotation of the position sensor and the drive shaft. In this case, the worm shaft 7 is connected to the reference point disc 9 via the gear stage, by the pinion 8 and the connecting element 15, whose axis of rotation extends in a plane perpendicular to the axis of rotation of position sensor 6 and worm shaft 7. The pinion 8 and the connecting element 15 are in each case mounted in corresponding bearings of the housing 4 and 14 respectively. The axis of the position sensor 6 is arranged on a bearing 19 of the housing 4.

Das Gehäuse besteht hierdurch im wesentlichen aus drei miteinander in Verbindung stehenden Bereichen, wobei ein erster Bereich im wesentlichen ringförmig ist und die Schneckenwelle 7 bzw. die Antriebswelle des Tores umgibt, ein mittlerer Bereich im wesentlichen tangential zur Schneckenwelle 7 bzw. die Antriebswelle des Tores angeordnet ist und die Getriebestufe, d.h. das Ritzel 8 und das Verbindungselement 15, aufnimmt, sowie ein dritter Bereich seitlich angeordnet ist und den Positionssensor aufnimmt. So kann der Positionssensor neben der Antriebswelle 3 in einem separaten Abschnitt des Gehäuses 4 bzw. 14 untergebracht werden und zudem in seiner größten Ausdehnung entlang der Ebene der Referenzpunktscheibe 9 senkrecht auf der Antriebswelle stehen.The housing consists essentially of three interconnected areas, wherein a first region is substantially annular and surrounds the screw shaft 7 and the drive shaft of the door, a central region arranged substantially tangentially to the worm shaft 7 and the drive shaft of the door is and the gear stage, ie, the pinion 8 and the connecting element 15, receives, and a third region is arranged laterally and receives the position sensor. Thus, the position sensor can be accommodated next to the drive shaft 3 in a separate portion of the housing 4 and 14 respectively and also in its greatest extent along the plane of the reference point disc 9 are perpendicular to the drive shaft.

In Figur 4 und 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoreinheit gezeigt, welche alle bisher beschriebenen Elemente des ersten Ausführungsbeispiels ebenfalls umfasst. Zudem weist das zweite Ausführungsbeispiel jedoch eine Impulsscheibe 13 auf, über welche die Drehzahl der Antriebswelle und damit die Verfahrgeschwindigkeit des Tores bestimmt werden kann. Hierzu weist sie ebenfalls eine Aussparung auf, welche im wesentlichen der Größe der Antriebswelle des Tores entspricht und über welche sie auf einen zylinderförmigen Bereich 21 der Schneckenwelle 7 aufgeschoben werden kann. Die Impulsscheibe 13 ist dabei über Befestigungselemente 18 mit entsprechenden Aufnahmeelementen 19 auf der Schneckenwelle 7 befestigt. Diese Einheit aus Schneckenwelle 7 und daran montierter Impulsscheibe 13 kann wie im ersten Ausführungsbeispiel einfach auf der Antriebswelle des Tores montiert werden, so dass der über die Getriebestufe angetriebene Positionssensor 6 die Position des Tores bestimmt, während über die Impulsscheibe 13 auch die Geschwindigkeit des Tores bestimmt werden kann. Die Impulsscheibe 13 weist hierzu entlang ihres Randes regelmäßig angeordnete Aussparungen auf, welche z. B. über eine am Gehäuse 4 bzw. 14 angeordnete Lichtschranke bei einer Drehung der Antriebswelle Impulse erzeugen, die einem gewissen Drehwinkel der Antriebswelle entsprechen.In FIG. 4 and 5 a second embodiment of the sensor unit according to the invention is shown, which also includes all previously described elements of the first embodiment also. In addition, however, the second embodiment has a pulse disc 13, via which the rotational speed of the drive shaft and thus the travel speed of the door can be determined. For this purpose, it also has a recess which corresponds substantially to the size of the drive shaft of the door and over which it can be pushed onto a cylindrical portion 21 of the worm shaft 7. The pulse disc 13 is fastened via fastening elements 18 with corresponding receiving elements 19 on the worm shaft 7. This unit of worm shaft 7 and mounted pulse disc 13 can be easily mounted on the drive shaft of the door, as in the first embodiment, so that the driven via the gear stage position sensor 6 determines the position of the door, while determined by the pulse disc 13 and the speed of the door can be. The pulse disc 13 has for this purpose along its edge regularly arranged recesses, which z. B. via a housing 4 and 14 arranged light barrier generate pulses upon rotation of the drive shaft, which correspond to a certain angle of rotation of the drive shaft.

Die erfindungsgemäße Sensoreinheit 1 kann so durch die Anordnung in einem eigenen Gehäuse 4 und 14 einfach in bereits bestehende Toranlagen nachgerüstet werden, in dem sie auf der Antriebswelle montiert wird. So können bestehende Altanlagen über die Sensoreinheit und eine moderne Steuerung auf den aktuellen Stand der Technik gebracht werden. Ebenso ist es möglich, kostengünstige sensorlose Antriebe zusammen mit der erfindungsgemäßen Sensoreinheit zu verwenden. Auch bei beengten Platzverhältnissen kann es von Vorteil sein, die Sensoreinheit getrennt von der Antriebseinheit 2 zu montieren. Zudem können so zwei z. B. beiderseitig des Tores auf der Antriebswelle montierte Motoren zum Einsatz kommen, ohne die Sensoreinheit unnötig zu verdoppeln.The sensor unit 1 according to the invention can be easily retrofitted by the arrangement in a separate housing 4 and 14 in existing gate systems in which it is mounted on the drive shaft. Thus, existing old systems can be brought to the current state of the art via the sensor unit and a modern controller. It is also possible to use inexpensive sensorless drives together with the sensor unit according to the invention. Even in confined spaces, it may be advantageous to mount the sensor unit separately from the drive unit 2. In addition, two such z. B. on both sides of the gate on the drive shaft mounted motors are used without unnecessarily doubling the sensor unit.

Claims

A sensor unit (1) for the position determination of a powered door (20), having
a position sensor (6); and
a transmission stage for the connection of the position sensor (6) to a drive shaft (3) of the door (20), wherein the sensor unit (1) has its own housing (4, 14) so that it can be installed on the drive shaft (3) independently of a drive unit (2) provided for driving the door (20),
characterized in that
the housing (4, 14) has a cut-out through which the drive shaft (3) can extend.
A sensor unit in accordance with claim 1, characterized in that the transmission stage has a worm gear (7, 8).
A sensor unit in accordance with claim 2, characterized in that the worm shaft (7) is made hollow and can so be installed on the drive shaft (3) of the door (20).
A sensor unit in accordance with claim 1, characterized in that the position sensor (6) is a reference point system, in particular a multi-reference point system.
A sensor unit in accordance with claim 1, characterized in that the transmission stage is designed such that it converts the revolutions of the drive shaft (3) corresponding to the maximum travel path of the door (20) into the maximum possible revolutions of the position sensor (6).
A sensor unit in accordance with claim 1, which furthermore comprises an apparatus for the detection of the speed of the drive shaft (3), in particular a pulse disk (13).
A sensor unit in accordance with claim 6, characterized in that the pulse disk (13) has an opening via which it can be installed around the drive shaft (3).
A sensor unit in accordance with claims 3 and 7, characterized in that the pulse disk (13) is attached to the worm shaft (7).
A sensor unit in accordance with one of the claims 6 to 8, characterized in that the position sensor (6) is made as a pulsing device.
A sensor unit in accordance with claim 1, characterized in that the position sensor (6) has a reference point disk (9) whose axis of rotation extends parallel to the drive shaft (3).
A sensor unit in accordance with claim 1, characterized in that the transmission stage has a bevel gear stage (10) to drive the position sensor (6).
A sensor unit in accordance with claim 1, characterized in that the transmission stage has a worm gear (7), a spur gear intermediate stage (15) and a bevel gear stage (10).
A combination of a sensor unit in accordance with one of the preceding claims with an electronic control system which evaluates data from the sensor unit (1) and controls the drive unit (3) of the door.
A door drivetrain comprising a drive unit (2), a drive shaft (3) as well as a sensor unit (1) in accordance with one of the preceding claims, wherein the sensor unit (1) is installed separately from the drive unit (2).
A door drivetrain in accordance with claim 14, characterized in that the sensor unit (1) is attached to the drive shaft (3).
A door drivetrain in accordance with claim 14, wherein the drive unit (2) is made sensor-free.
A door drivetrain in accordance with claim 14, comprising an electronic control system which evaluates data from the sensor unit (1) and controls the drive unit (3).
A door drivetrain in accordance with claim 14, comprising two or more drive units (2).
A door drivetrain in accordance with claim 18, wherein a respective drive unit (2) is attached to both sides of the door (20).
A powered door (20) comprising a sensor unit (1) or a door drivetrain in accordance with one of the preceding claims.