EP2212503A2 - Türantrieb mit einer winkelerkennung der schliesserwelle - Google Patents

Türantrieb mit einer winkelerkennung der schliesserwelle

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EP2212503A2
EP2212503A2 EP08850930A EP08850930A EP2212503A2 EP 2212503 A2 EP2212503 A2 EP 2212503A2 EP 08850930 A EP08850930 A EP 08850930A EP 08850930 A EP08850930 A EP 08850930A EP 2212503 A2 EP2212503 A2 EP 2212503A2
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EP
European Patent Office
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rotary encoder
housing
door drive
door
drive
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EP08850930A
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Martin RÖMER
Michael Hufen
Alexander Hellwig
Holger HÄNSCH
Matthias Drux
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Dorma Deutschland GmbH
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Dorma Deutschland GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a door operator which is arranged on a door leaf, a door frame, a lintel, a wall or the like, with a drive unit which has at least one motor and a gear which cooperates with a closer shaft to the door leaf actuate.
  • Door drives of the type of interest here are used for actuating door leaves and are mounted on the door frame, on the lintel or an adjacent wall.
  • the door drive can also be mounted on the door leaf itself, in any case an actuation of the door leaf in the opening movement, in the closing movement or for both movements is possible.
  • From the gear of the door drive usually extends a closer shaft, which is connected to the harness of the door or via a linkage forms an active connection with the door leaf.
  • the engine of the door drive can be designed as a simple spring energy storage and is in operative connection with the transmission.
  • Automatic door operators have an electro-mechanical or electro-hydraulic drive, which can be activated by a control to both open and close the door leaf.
  • a combination of an electromechanical or an electro-hydraulic drive with a spring energy storage device offers the possibility to carry out the closing movement of the door via the spring energy accumulator.
  • BESTATIGUNGSKOPIE In fully automatic running door drives they are usually activated to open the door by means of a push-button or a motion detector and are used both to carry out the opening process and the most time-delayed closing operation of the door leaf. Furthermore, door openers are known which are connected to a power supply network of the building in order to form part of the safety devices and in particular of the fire protection devices and to be able to be centrally activated. Especially in public buildings and in the infrastructure of larger buildings, which are frequented by larger numbers of people, fully automatic door closers are widely used.
  • DE 10 2006 040 231 A1 describes an incremental encoder arranged on a motor output shaft.
  • the motor is gearless coupled with a drive pulley.
  • the arrangement of an incremental encoder on a drive motor output shaft has the disadvantage that when using a transmission between the drive motor and door drive output shaft additional space must be provided in the engine output shaft, which negatively affects the size of the door drive. Furthermore, replacement of a defective incremental encoder is possible only by disassembling the drive motor, which makes the (dis) assembly difficult.
  • DE 103 006 44 A1 describes an integrated in a transmission of a door drive pulse disc of an incremental encoder. For this purpose, a combined crown spur or friction spur gear is used to transmit the rotational movement of a gear shaft to a separate pulse disk drive shaft.
  • the invention includes the technical teaching that the drive unit has a rotary encoder which provides information about the position and / or the movement of a door leaf via an electrical signal.
  • the door leaf This creates an angle detection for the door leaf, which is integrated in the door drive itself.
  • the actual operating state of the door drive or the closer shaft is detectable, which is connected to the door leaf.
  • the detective tion can therefore take place not only for the closed position and for the open position, but extends over the entire range of movement of the door leaf.
  • the angle detection it is possible to make an accurate position determination of the door leaf.
  • the means for detection as a rotary encoder, the information is provided digitally and can be provided for closing a control circuit for controlling the door leaf of the control of the door drive. For example, the door can be opened or slowed down faster or slower depending on the opening angle.
  • function errors and / or false states of the door can be determined on the basis of the angle data. This provides a possibility of recognizing an object which is located in the area of movement of the door leaf and blocks it from moving. Furthermore, a detailed error analysis of the door drive via the rotary encoder and the digital information provided therewith is possible.
  • the digital information provided by the rotary encoder within the door drive of the control unit can either be used for the current actuation of the door drive or it can also be stored additionally.
  • a storage of the number of opening movements of the door leaf is possible, for example, to estimate a frequency with which a door has been passed. Fault conditions in the past can also be stored via the information provided by the rotary encoder.
  • the gearbox may comprise a plurality of intermediate shafts, so that it is sufficient to design at least one of the shafts in such a way that the rotary encoder points to the outside. Ie can be arranged.
  • the waves each carry out a rotational movement which corresponds to the rotational movement of the closer shaft, so that it is possible to infer the rotational movement of the closer shaft via the type and number of gear stages.
  • the rotary encoder can also be integrated into the gear unit in accordance with a further embodiment, so that the shaft does not have to extend directly out of the housing of the gearbox.
  • the rotary encoder is also attachable to the engine, so that, for example, the motor has a rear shaft, which has the same rotational movement as the output shaft of the motor. Consequently, a rotary encoder can be provided, which is flanged on the rear side on the drive motor in a conventional manner. It is also possible to connect the rotary encoder with the closer shaft directly, so that the position and rotational speed of the closer shaft is detected directly.
  • a rotary disk is arranged on the shaft, which has at least one, preferably two radially encircling grating structures in order to enable a reading of the rotary movement.
  • the rotary encoder forms part of the rotary encoder, and can be produced, for example, by an etching method or a stamping method.
  • the rotary encoder disk is of circular design, the grating structure being located in the outer edge region of the circular disk.
  • the rotary encoder has at least one optical, magnetic or capacitive sensor with which the rotational movement of the rotary encoder disk can be accommodated.
  • optical measurement structures are known in which a light beam is directed onto the lattice structure and either the transmission method or the reflection method with a detector, often in the form of a photodiode, the periodic interruption of the light beam is converted into an electrical signal.
  • a detector often in the form of a photodiode
  • This provides a signal which contains information about the movement, the speed of movement and also about the direction of movement.
  • magnetic or capacitive design of the sensor also allows provision of the desired electrical signal.
  • the rotary encoder may have a housing which is designed shell-shaped and extends in the manner of a cover over the drive unit.
  • An advantageous embodiment of the arrangement of the housing may be provided between the gear and the motor, wherein the housing of the transmission, for example, as a plastic injection-molded component or as an aluminum die-cast component has a shape that matches exactly with the housing of the rotary encoder.
  • the gear housing can also be formed from other metallic materials and according to various designs, for example by means of a planetary gear, be realized.
  • the housing has a U-shaped cross-sectional shape so that it can be mounted from a direction vertical to the mounting plane of the door drive via the drive unit, wherein the housing further comprises mounting holes for fastening elements in order to connect it to the drive unit.
  • An additional development of the invention comprises a rotary encoder with a housing, in which the sensor is either integrated on the inside or is attached to the outside, wherein the sensor can cooperate with the encoder disc when the housing is mounted above the drive unit.
  • the sensor which includes, for example, the light source and the photodetector, may be integrated in a cube-shaped housing, which is introduced to save space in the inside of the encoder housing.
  • the rotary encoder disk extends over an angular section into a slot-shaped recess of the housing of the sensor, so that the metrological co-operation kung of the lattice structure on the encoder disc can be achieved with the sensor.
  • an electrical plug connection unit can be arranged on the housing of the rotary encoder by means of which the rotary encoder can be electrically connected to a main circuit board.
  • the main circuit board forms the control of the door drive, which can also be done via this, the electrical supply of the engine.
  • a wiring must be provided, which can preferably be done via the connector unit to the encoder.
  • the plug connection unit is arranged on the outside of the housing of the rotary encoder, so that can be integrated into the control system of the door drive by a simple plug connection of the rotary encoder.
  • a transmission housing which is formed from a first and a second shell element, which are brought against each other for conditioning.
  • a transmission interior is formed, into which the transmission itself can be accommodated.
  • the housing of the rotary encoder can be designed in the manner of a half shell and preferably be arranged on the outside of one of the shell elements by at least one latching means and at least one screw connection.
  • the housing of the rotary encoder may have a lid-like half-shell, so that the half-shell is placed on the outside of the shell element of the transmission.
  • the latching means may comprise a Rastanformung on the housing, which can engage in the assembled state of the housing in a Rastausneh- tion, which is present on the shell element. If the latching means is used, a screw connection with a screwdriver is used. Benelement for positionally accurate mounting of the encoder on the shell element of the transmission.
  • the rotary encoder has an electronic board for receiving the sensor and / or the sensor electronics, wherein the electronic board is received on or in the half-shell-like housing of the rotary encoder. Consequently, only a sensor signal cable is led out of the housing of the rotary encoder, whereby a simplified structure and improved assembly can be achieved.
  • the sensor signal cable can be connected via a plug connection with the electronic board.
  • the shaft for receiving the rotary disc extends at a predetermined location out of the shell element of the gear housing, wherein the housing of the rotary encoder is mounted on the shell member such that the shaft of the transmission is covered by the housing of the rotary encoder. If the encoder disc is received on the shaft, it rotates within the housing of the encoder. Consequently, the sensor can read the rotational movement of the encoder disk, if the electronic board for receiving the sensor is arranged within the housing such that the encoder disk can move through a slot provided in the sensor.
  • a fastening washer can be provided.
  • the fastening disk may have at least one seating projection which is designed to engage in at least one recess provided on the rotary encoder disk.
  • the mounting plate can be designed with a hub, so that it can be placed on the shaft.
  • the mounting washer can be pressed onto the shaft to allow a rotationally secure mounting of the mounting washer on the shaft.
  • the mounting projections engage in the recesses provided on the encoder disk.
  • the rotary encoder disk can have a central opening into which a collar-shaped projection of the fastening disk extends in order to center the rotary disk on the fastening disk.
  • the rotary encoder disk can comprise a sheet metal material which is produced, for example, by means of a stamping method or a laser cutting method, whereby the grid structure and the recesses can also be introduced into the pane by these methods.
  • these locking projections can be arranged on the hub side and are designed to engage in a latching groove provided on the shaft.
  • the locking groove on the shaft can be designed as a circumferential recess, wherein, for example, three locking projections are mounted with inwardly facing locking lugs on the side of the mounting plate.
  • the latching projections may be made in one piece with the mounting plate.
  • a further embodiment of the door drive comprises a modular construction, wherein the drive unit is designed as an electrical or electro-hydraulic unit and the rotary encoder is operable independently of the embodiment of the engine or the transmission.
  • the modular design of the door drive comprises a drive unit which is designed as a drive module, wherein the door drive further comprises a main module comprising the main circuit board, and a connection module, wherein the rotary encoder is also modularly attachable to the drive unit.
  • a door drive is created according to a modular principle, which can be optimally assembled adapted to the required application. Consequently, the door drive is operable either with or without the rotary encoder, whereby the modules can be exchanged with each other, if they are necessary with different specifications.
  • This highly flexible modular system for forming a door drive not only allows the flexible adaptation of the specifications of the door drive to the individual place of use, but the door drive can also be changed or supplemented in later operation by simply replacing or supplementing the modules (modular encoder).
  • Door drives usually have a mounting plate on which the individual components that make up the structure of the door drive itself are mounted. Due to the modular design according to a modular system, different models can be mounted on the mounting plate. be mounted, provided they have the same connection geometries. Thus, the drive module, the main module and the connection module are mounted on a mounting plate, whereby the modules can also be mounted one below the other.
  • the attachable rotary encoder can be mounted independently of the other modules according to a preferred embodiment, so that it can be added to the door drive as an optional feature and optionally replaced.
  • a particular advantage of the rotary encoder insert in the door drive is provided by the door kinematics which can be controlled via the rotary encoder in the control loop. Both shortly before the closed state and shortly before the maximum opening position of the door leaf, the movement of the door leaf is usually slowed down. Furthermore, different speeds of movement of the door leaf may be required, which can be achieved independently of the opening angle of the door leaf via the rotary encoder in an active control circuit by electrical control of the motor.
  • Figure 1 is a view of a first embodiment of the door drive, in which the individual modules and the rotary encoder are shown;
  • FIG. 2 is a view of a first mounting option of the encoder on the transmission of the door drive
  • FIG. 3 shows a view of the drive unit of the door drive in the area of the rotary encoder according to the first mounting option, wherein a shaft extends out of the housing of the gearbox and a rotary encoder disk is arranged on the shaft;
  • Figure 4 is a view of the drive unit according to Figure 3, wherein the housing of the rotary encoder is mounted on the drive unit;
  • Figure 5 is a schematic view of a first embodiment of the encoder forming components with the encoder disk, the sensor and the housing of the rotary encoder;
  • Figure 6 is a view of a second embodiment of the door drive with a transmission which is formed of two mutually brought to bear shell elements, wherein the rotary encoder is shown in a flying arrangement in front of the transmission;
  • Figure 7 is a perspective view of a shell element of
  • Figure 8 is an interior view of the second embodiment of the encoder
  • FIG. 9 shows a flying view of the rotary encoder according to the illustration in FIG. 8;
  • FIG. 10 shows a perspective view of the receptacle of the rotary encoder disk by means of a fastening disk according to the exemplary embodiment of the rotary encoder from FIGS. 8 and
  • Figure 11 shows another embodiment of a mounting plate for receiving a rotary encoder disk.
  • the door drive 1 shown in FIG. 1 contains a drive unit 2, which is arranged between a main module 13 and a connection module 14.
  • the drive unit 2 has a motor 3 and a transmission 4, wherein the motor 3 is flanged end to a gear 4 and forms the drive of the door drive 1.
  • the transmission 4 comprises a housing 10 of a rotary encoder 6, which is designed such that the housing 10 of the rotary encoder 6 forms a uniform outer contour of the drive unit 2.
  • the outer contour of the transmission 4 is adapted such that the example designed as a plastic injection molded component housing 10 of the rotary encoder 6 can be placed accurately on the gear 4.
  • the housing 10 of the rotary encoder 6 is located between the motor 3 and the gear 4.
  • the main module 13 has a main circuit board 12, which is arranged on the top side of the main module 13.
  • Figure 2 shows a view of a mounting option of the housing 10, which is plugged onto the door drive 1.
  • a sensor 9, which is not visible in FIG. 2 and is arranged inside the housing 10 can cooperate with the rotary encoder disk 8 on the shaft 7 in order to detect the desired electrical signal by the rotary encoder 6 - sen.
  • the rotary encoder 6 is separate from the motor 3. is ruled and with the gear 4 and the shaft 7 cooperates.
  • the assembly of the housing 10 is preferably carried out from a direction vertical to the mounting plane of the door drive 1 by sliding on the gear 4 and its housing.
  • the housing 10 of the rotary encoder 6 can be retrofitted even when fully assembled door drive 1.
  • mounting holes 11 through which fasteners, preferably in the form of a screw, inserted through with the gear 4 and its housing can be screwed.
  • fasteners preferably in the form of a screw
  • mounting holes and mounting rails 11 may be formed, on which the housing 10 is pushed and thereby held clamped and / or detent.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the door drive 1 in the region of the assembly of the rotary encoder 6, which takes place next to the motor 3.
  • the shaft 7, to which the rotary encoder disk 8 is mounted extends.
  • the rotary encoder disk 8 preferably has a grid structure 15 in order to cooperate metrologically with the sensor 9 of the rotary encoder 6, not shown.
  • the rotational movement of the shaft 7 corresponds to the rotational movement of a closer shaft 5 of the door drive 1, to which a door leaf, usually via a linkage, is brought into connection.
  • a further lattice structure 15 may be present on the rotary encoder disk 8 in order to also detect in a simple manner the direction of rotation of the rotary encoder disk 8 by means of the rotary encoder 6.
  • the gear 4 ie its half shells 17 and / or 18 have attachment openings 17a, are bolted by the screws used from above in Figure 3 with a receiving body, not shown, such as a mounting plate, frame, wall, a door leaf or the like.
  • Figure 4 shows a perspective view of the door drive 1 according to Figure 3, wherein the housing 10 of the rotary encoder 6 is placed on the gear 4. It is clear that the housing 10 of the rotary encoder 6 is adapted in shape to the contour between the motor 3 and the transmission 4, so that no additional space for integration of the encoder 6 within the door drive 1 is required and space is saved. This results in a universally applicable rotary angle sensor.
  • the housing of the transmission 4 preferably has a receptacle 10a, in which a fastening screw for a respective associated mounting opening 17a of the transmission 4 is taken captively.
  • the captive recording is preferably carried out in that the head of the respective fastening screw is clamped in the receptacle with a predetermined amount, so that the fastening screw in the receptacle 17a further rotates and can be screwed.
  • the screw head advantageously has a circular cross-section.
  • FIG. 5 shows a schematic view of the rotary encoder 6, which is formed from the rotary encoder disk 8 with the grid structure 15, the housing 10, the sensor 9 and a direct sensor electronics 9 '.
  • the rotary disk 8 is rotated by means of a shaft which extends out of the gear 4.
  • the sensor 9 is arranged, so that This is protected from dust and other contaminants and moisture. If the housing 10 is inserted over the transmission 4, then the sensor 9 can interact with the grid structure 15 on the rotary encoder disk 8 and detect the rotational movement of the rotary encoder disk 8.
  • the senor 9 and the sensor electronics 9 ' are arranged on a printed circuit board, which in turn is inserted inside the housing 10 or inserted and fixed.
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of a transmission 4 which additionally comprises a first shell element 17 and a second shell element 18.
  • the shell elements 17 and 18 are brought into contact with each other and form a housing with a housing interior, in which the transmission, so the torque-transmitting parts such as shafts and gears, recorded or arranged.
  • an opening 33 is shown by way of example, through which the shaft 7, not shown, can extend out of the interior of the transmission.
  • the first shell element 17 has externally attached means, by means of which the rotary encoder 6 shown floatingly in front of the transmission housing can be attached to the shell element 17 via its housing 10.
  • These means initially comprise a screw element 20, which can be passed through a screw passage 21 on the housing 10 and screwed into the threaded bore 22 in the first shell element 17.
  • the housing 10 of the rotary encoder 6 has a Rastanformung 19, which can engage in engagement with an existing on the first shell member 17 latching recess 23.
  • these means preferably also include insertion openings 36, into which projecting, preferably pin-like, portions 37 of the housing, not visible in FIG. io intervene and fix the rotary encoder 6 in the mounting position (before).
  • the Rastanformung 19 can first be inserted into the recess 23, to then make the screw with the screw member 20.
  • FIG. 7 shows the first shell element 17 for forming the transmission housing of the transmission of the door drive.
  • the rotary encoder 6 is shown in a state mounted on the first shell element 17, so that the screw element 20 is shown in the screwed-in state and the Rastanformung 19 in the locked state.
  • FIG. 8 shows an interior view of the rotary encoder 6 according to a further exemplary embodiment.
  • the rotary encoder 6 initially comprises the housing 10, in which an electronic circuit board 16 is fastened on the inside.
  • the sensor 9 and an associated sensor electronics 9 ' is arranged on the inside.
  • On the electronic board 16 is a Sensorignalka- attached 25, wherein the attachment of the sensor signal cable 25 can be made via a plug connection.
  • a gearwheel 24 with a shaft 7 is shown, on which the rotary encoder disk 8 can be applied with a lattice structure 15 running around on the outside.
  • the rotary encoder disk 8 is positioned relative to the sensor 9 in such a way that it extends through an angular segment through a slot 31 which is introduced in the sensor 9.
  • the arrangement of the rotary encoder disk 8 on the shaft 7 is shown in more detail in the following Figure 9.
  • Figure 9 shows in a flying view the housing 10 of the rotary encoder 6 with the means for its attachment, which comprise the Rastanformung 19 and at least one screw passage 21. Furthermore, the electronic board 16 is shown, on which the sensor electronics 9 'is shown by way of example. To the sensor electronics 9 ', the sensor signal cable 25 connects to connect the sensor electronics 9' with the central control of the door drive. By way of further example, in a flying view, the sensor 9 is shown, through which the slot 31 extends. In this slot 31, the rotary encoder disk 8 is at least partially used in the mounted state. Further, the gear 24 is shown having an extension which serves as a gear receiving 30 for receiving a further gear.
  • a mounting plate 26 For receiving the rotary encoder disk 8 on the shaft 7 is a mounting plate 26, wherein the arrangement of the rotary encoder disk 8 via the mounting plate 26 on the shaft 7 in Figure 10 is shown in more detail.
  • FIG. 10 shows, in a floating view, the rotary encoder disk 8 with the lattice structure 15 and a hub-side opening, to which slot-like recesses 28 are preferably connected. Furthermore, two hole-like recesses 28 are introduced in the plane surface of the rotary encoder disk.
  • the mounting plate 26 has a geometry on Aufsetzvorsprüngen 27. If the rotary encoder disk 8 is brought to bear flush against the fastening disk 26, then the geometry of the mounting projections 27 engages in the geometry of the recesses 28 and can, for example, latch or jam in the geometry of the recesses 28.
  • the attachment plate 26 has a collar-shaped projection 34, which extends into the opening 35, in order to prevent rotation. encoder disc 8 centered accordingly to the mounting plate 26 record.
  • FIG. 11 shows the rear side of the attachment disc 26, not visible in FIG. 10, in connection with the shaft 7.
  • the attachment disc 26 has latching projections 29 arranged on the hub side on this side.
  • Locking projections 29 are so distributed on the circumference of an example 3 times the same and have inwardly facing locking lugs that they can engage in a locking groove 32 preferably by clamping, which is introduced on the shaft 7 of the gear 24.
  • the inner surface of the non-visible, in the direction of gear shaft facing collar-shaped projection 34 engages with the corresponding outer surface of the shaft 7 in clamping or driving engagement.
  • the shaft 7 is preferably provided at the end facing the mounting plate 26 with a cone, which facilitates the placement of the mounting plate 26 on the shaft 7.
  • the invention provides a very simple design and mounting angle detection for door drives, which is also universally applicable.

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  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Türantrieb (1), der an einem Türblatt, einem Türrahmen, einem Türsturz, einer Wand oder dergleichen angeordnet ist, mit einer Antriebseinheit (2), die wenigstens einen Motor (3) und ein Getriebe (4) aufweist, das mit einer Schließerwelle (5) zusammenwirkt, um das Türblatt zu betätigen. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Antriebseinheit (2) einen Drehgeber (6) aufweist, der über ein elektrisches Signal eine Information über die Position und/oder die Bewegung des Türblattes bereitstellt.

Description

Titel: Türantrieb mit einer Winkelerkennung der Schließerwelle
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Türantrieb, der an einem Türblatt, einem Türrahmen, einem Türsturz, einer Wand oder dergleichen angeordnet ist, mit einer Antriebseinheit, die wenigstens einen Motor und ein Getriebe aufweist, das mit einer Schließerwelle zusammenwirkt, um das Tür- blatt zu betätigen.
Türantriebe der hier interessierenden Art werden zur Betätigung von Türblättern eingesetzt und sind am Türrahmen, am Türsturz oder einer angrenzenden Wand montiert. In Abhängigkeit der Ausführung kann der Tür- antrieb auch am Türblatt selbst montiert werden, wobei jedenfalls eine Betätigung des Türblattes in der Öffnungsbewegung, in der Schließbewegung oder für beide Bewegungen möglich ist. Aus dem Getriebe des Türantriebes erstreckt sich meist eine Schließerwelle heraus, die mit der Bebänderung der Türe verbunden ist oder über ein Gestänge eine Wirk- Verbindung mit dem Türblatt bildet. Der Motor des Türantriebes kann als einfacher Federkraftspeicher ausgeführt sein und steht in Wirkverbindung mit dem Getriebe. Automatische Türantriebe verfügen über einen elektro- mechanischen oder einen elektrohydraulischen Antrieb, welcher über eine Steuerung aktiviert werden kann, um das Türblatt sowohl zu öffnen als auch zu schließen. Eine Kombination aus einem elektromechanischen oder einem elektrohydraulischen Antrieb mit einem Federkraftspeicher bietet die Möglichkeit, die Schließbewegung der Tür über den Federkraftspeicher auszuführen.
BESTATIGUNGSKOPIE Bei vollautomatischen ausgeführten Türantrieben werden diese meist zur Öffnung der Tür mittels eines Tastschalters oder eines Bewegungsmelders aktiviert und dienen sowohl zur Ausführung des Öffnungsvorganges als auch des meist zeitverzögerten Schließvorganges des Türblattes. Fer- ner sind Türöffner bekannt, die mit einem Stromversorgungsnetzwerk des Gebäudes verbunden sind, um einen Bestandteil der Sicherheitseinrichtungen und insbesondere der Feuerschutzeinrichtungen zu bilden und zentral aktiviert werden zu können. Insbesondere bei öffentlichen Gebäuden sowie im Infrastrukturbereich größerer Gebäude, die durch größere Personenzahlen frequentiert werden, sind vollautomatische Türschließer weit verbreitet.
Insbesondere bei Türantrieben besteht im Rahmen von Schutzvorkehrungen das Bedürfnis, eine Information über den Öffnungs- oder Schließzu- stand sowie über die Bewegungsgeschwindigkeit des Türblattes in der Öffnungs- und Schließbewegung zu erlangen.
Zu diesem Zweck wurden Türschließer bzw. Türantriebe mit Inkremental- gebern ausgestattet.
Die DE 10 2006 040 231 A1 beispielsweise beschreibt einen auf einer Motor-Abtriebswelle angeordneten Inkrementalgeber. Der Motor ist dabei getriebelos mit einem Antriebs-Riemenrad gekuppelt. Die Anordnung eines Inkrementalgebers auf einer Antriebsmotor-Abtriebswelle hat den Nachteil, dass bei Verwendung eines Getriebes zwischen Antriebsmotor und Türan- triebs-Abtriebswelle zusätzlicher Bauraum im Bereich der Motor-Abtriebswelle vorgesehen werden muss, was die Größe des Türantriebs negativ beeinflusst. Ferner ist ein Austausch eines defekten Inkrementalgebers nur mittels Demontieren des Antriebsmotors möglich, was die (De)Mon- tage erschwert. Die DE 103 006 44 A1 beschreibt eine in ein Getriebe eines Türantriebs integrierte Impulsscheibe eines Inkrementalgebers. Dazu wird ein kombiniertes Kronen-Stirnrad oder Reib-Stirnrad verwendet, um die Drehbewegung einer Getriebewelle auf eine separate Impulsscheiben-Antriebswelle zu übertragen. Dies dient dem Zweck, die Impulsscheibe vom Getriebe räumlich zu trennen. Dieser Aufbau ist allerdings zum einen sehr aufwendig. Zum anderen besteht der Nachteil, dass die Impulsscheibenanordnung nach außen extra verschlossen werden muss, um das Eindringen von Schmutzpartikeln zu verhindern, was den gesamten Aufbau noch aufwendiger werden lässt. Zudem bleibt die (De)Montage des Inkrementalgebers weiterhin aufwendig.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Türantrieb zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik über- windet, eine zuverlässige Information über den Öffnungs- und Schließzustand des Türblattes bereitstellt und einfach zu (de)montieren ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Türantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merk- malen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Antriebseinheit einen Drehgeber aufweist, der über ein elektrisches Signal eine Informati- on über die Position und/oder die Bewegung eines Türblattes bereitstellt.
Damit wird eine Winkelerkennung für das Türblatt geschaffen, die im Türantrieb selbst integriert ist. Über die Erkennung des Öffnungswinkels des Türblattes ist der tatsächliche Betriebszustand des Türantriebes bzw. der Schließerwelle detektierbar, die mit dem Türblatt verbunden ist. Die Detek- tion kann folglich nicht nur für die Schließstellung sowie für die Öffnungsstellung stattfinden, sondern erstreckt sich über den gesamten Bewegungsbereich des Türblattes. Durch diese Winkelerkennung ist es möglich, eine genaue Positionsbestimmung des Türblattes vorzunehmen. Durch die Ausführung des Mittels zur Detektion als Drehgeber wird die Information digital zur Verfügung gestellt und kann zur Schließung eines Regelkreises zur Ansteuerung des Türblattes der Steuerung des Türantriebes bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann damit die Tür je nach Öffnungswinkel schneller oder langsamer geöffnet bzw. abgebremst wer- den. Ferner lassen sich anhand der Winkeldaten Funktionsfehler und/oder Fehlzustände der Tür bestimmen. Damit wird eine Möglichkeit bereitgestellt, einen Gegenstand, der sich im Bewegungsbereich des Türblattes befindet und dieses in der Bewegung blockiert, zu erkennen. Ferner ist eine detaillierte Fehleranalyse des Türantriebs über den Drehgeber und die damit bereitgestellten digitalen Informationen möglich.
Die digitalen Informationen, die der Drehgeber innerhalb des Türantriebes der Steuerung zur Verfügung stellt, können entweder zur aktuellen Ansteuerung des Türantriebes verwendet werden oder auch zusätzlich ab- gespeichert werden. Damit ist eine Abspeicherung der Anzahl der Öffnungsbewegungen des Türblattes möglich, um beispielsweise eine Häufigkeit abzuschätzen, mit der eine Tür passiert wurde. Auch Fehlerzustände in der Vergangenheit können über die durch den Drehgeber bereitgestellten Informationen abgespeichert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich aus dem Getriebe eine Welle, die eine Drehbewegung ausführt, die mit der Drehbewegung der Schließerwelle korrespondiert. Das Getriebe kann mehrere Zwischenwellen umfassen, so dass es hinreichend ist, wenigs- tens eine der Wellen derart auszuführen, dass der Drehgeber auf der WeI- Ie angeordnet werden kann. Die Wellen führen je eine Drehbewegung aus, die mit der Drehbewegung der Schließerwelle korrespondiert, so dass über die Art und Anzahl der Getriebestufen auf die Rotationsbewegung der Schließerwelle geschlossen werden kann. Der Drehgeber ist ge- maß einer weiteren Ausführungsform auch in das Getriebe integrierbar, so dass sich die Welle nicht direkt aus dem Gehäuse des Getriebes heraus erstrecken muss. Selbstverständlich ist der Drehgeber auch am Motor anbringbar, so dass beispielsweise der Motor eine rückseitige Welle aufweist, die die gleiche Drehbewegung aufweist wie die Abtriebswelle des Motors. Folglich kann ein Drehgeber vorgesehen sein, der auf konventionelle Weise rückseitig am Antriebsmotor angeflanscht wird. Ferner besteht die Möglichkeit, den Drehgeber auch mit der Schließerwelle direkt zu verbinden, so dass die Position und Drehgeschwindigkeit der Schließerwelle unmittelbar detektiert wird.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Türantriebes ist auf der Welle eine Drehgeberscheibe angeordnet, die wenigstens eine, vorzugsweise zwei radial umlaufende Gitterstrukturen aufweist, um eine Auslesung der Drehbewegung zu ermöglichen. Die Drehgeberscheibe bildet einen Bestandteil des Drehgebers, und kann beispielsweise durch ein Ätzverfahren oder ein Stanzverfahren hergestellt werden. Die Drehgeberscheibe ist kreisrund ausgeführt, wobei sich die Gitterstruktur im äußeren Randbereich der Kreisscheibe befindet. Ferner weist der Drehgeber wenigstens einen optischen, magnetischen oder kapazitiven Sensor auf, mit dem die Drehbewegung der Drehgeberscheibe aufnehmbar ist. Bekannt sind insbesondere optische Messaufbauten, bei denen ein Lichtstrahl auf die Gitterstruktur gerichtet ist und entweder im Durchstrahlverfahren oder im Reflektionsverfahren mit einem Detektor, häufig in Gestalt einer Fotodiode, die periodische Unterbrechung des Lichtstrahls in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Damit wird ein Signal bereitgestellt, welches eine Information sowohl über die Bewegung, die Bewegungsgeschwindigkeit und ferner über die Bewegungsrichtung beinhaltet. Jedoch ermöglicht auch eine magnetische oder kapazitive Ausbildung des Sensors die Bereitstellung des gewünschten elektrischen Signals.
Weiterhin kann der Drehgeber ein Gehäuse aufweisen, das schalenförmig ausgebildet ist und sich nach Art einer Abdeckung über der Antriebseinheit erstreckt. Eine vorteilhafte Ausführung der Anordnung des Gehäuses kann zwischen dem Getriebe und dem Motor vorgesehen sein, wobei das Gehäuse des Getriebes beispielsweise als Kunststoff-Spritzgussbauteil oder als Aluminium-Druckgussbauteil eine Gestalt aufweist, die passgenau mit dem Gehäuse des Drehgebers übereinstimmt. Das Getriebegehäuse kann auch aus anderen metallischen Werkstoffen gebildet sein und gemäß verschiedenen Bauarten, beispielsweise mittels eines Planetenge- triebes, realisiert sein. Gemäß einer Weiterbildung weist das Gehäuse eine U-förmige Querschnittsform auf, so dass dieses aus einer Richtung vertikal zur Montageebene des Türantriebes über die Antriebseinheit montierbar ist, wobei das Gehäuse ferner Befestigungslöcher für Befestigungselemente umfasst, um dieses mit der Antriebseinheit zu verbinden.
Eine zusätzliche Weiterbildung der Erfindung weist einen Drehgeber mit einem Gehäuse auf, in das der Sensor entweder innenseitig integriert ist oder an diesem außenseitig angebracht ist, wobei der Sensor mit der Drehgeberscheibe zusammenwirken kann, wenn das Gehäuse über der Antriebseinheit montiert ist. Der Sensor, welcher beispielsweise die Lichtquelle und den Fotodetektor beinhaltet, kann in einem würfelförmigen Gehäuse integriert sein, welcher Platz sparend in der Innenseite des Drehgebergehäuses eingebracht wird. Die Drehgeberscheibe erstreckt sich über einen Winkelabschnitt in eine schlitzförmige Ausnehmung des Ge- häuses des Sensors hinein, so dass die messtechnische Zusammenwir- kung der Gitterstruktur auf der Drehgeberscheibe mit dem Sensor erzielt werden kann.
Erfindungsgemäß kann am Gehäuse des Drehgebers eine elektrische Steckverbindungseinheit angeordnet sein, mittels der der Drehgeber mit einer Hauptleiterplatte elektrisch verbindbar ist. Die Hauptleiterplatte bildet die Steuerung des Türantriebes, wobei über diese auch die elektrische Versorgung des Motors erfolgen kann. Um eine Verbindung des Drehgebers mit der Hauptleiterplatte zu schaffen, muss eine Verkabelung vorge- sehen werden, welche vorzugsweise über die Steckverbindungseinheit zum Drehgeber erfolgen kann. Die Steckverbindungseinheit ist außenseitig am Gehäuse des Drehgebers angeordnet, sodass durch eine einfache Steckverbindung der Drehgeber in das Steuerungssystem des Türantriebes integriert werden kann.
Eine weitere mögliche Bauart des Getriebes des Türantriebs besitzt ein Getriebegehäuse, das aus einem ersten und einem zweiten Schalenelement gebildet ist, die gegeneinander zur Anlage gebracht werden. Dabei wird ein Getriebeinnenraum gebildet, in den das Getriebe selbst aufge- nommen werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform kann das Gehäuse des Drehgebers halbschalenartig ausgeführt sein und vorzugsweise durch wenigstens ein Rastmittel und wenigstens eine Schraubverbindung an einem der Schalenelemente außenseitig angeordnet werden. Das Gehäuse des Drehgebers kann eine deckelartige Halbschale besitzen, so dass die Halbschale auf das Schalenelement des Getriebes außenseitig aufgesetzt wird. Das Rastmittel kann eine Rastanformung am Gehäuse umfassen, die im montierten Zustand des Gehäuses in eine Rastausneh- mung einrasten kann, die am Schalenelement vorhanden ist. Ist das Rastmittel eingesetzt, dient eine Schraubverbindung mit einem Schrau- benelement zur positionsgenauen Montage des Drehgebers am Schalenelement des Getriebes.
Weiterführend kann vorgesehen sein, dass der Drehgeber eine Elektro- nikplatine zur Aufnahme des Sensors und/oder der Sensorelektronik aufweist, wobei die Elektronikplatine am bzw. im halbschalenartigen Gehäuse des Drehgebers aufgenommen ist. Folglich ist lediglich ein Sensorsignalkabel aus dem Gehäuse des Drehgebers herausgeführt, wodurch ein vereinfachter Aufbau und eine verbesserte Montage erreicht werden kann. Auch gemäß dieser Ausführungsform kann das Sensorsignalkabel über eine Steckverbindung mit der Elektronikplatine verbunden sein.
Die Welle zur Aufnahme der Drehgeberscheibe erstreckt sich an einer vorgegebenen Stelle aus dem Schalenelement des Getriebegehäuses heraus, wobei das Gehäuse des Drehgebers derart auf dem Schalenelement angebracht ist, dass die Welle des Getriebes durch das Gehäuse des Drehgebers überdeckt ist. Wird die Drehgeberscheibe auf der Welle aufgenommen, rotiert diese innerhalb des Gehäuses des Drehgebers. Folglich kann der Sensor die Drehbewegung der Drehgeberscheibe aus- lesen, wenn die Elektronikplatine zur Aufnahme des Sensors derart innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, dass sich die Drehgeberscheibe durch einen im Sensor vorhandenen Schlitz hindurch bewegen kann.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Befestigung der Drehgeber- scheibe auf der Welle kann eine Befestigungsscheibe vorgesehen sein. Die Befestigungsscheibe kann zumindest einen Aufsetzvorsprung besitzen, der zum Eingriff in zumindest eine an der Drehgeberscheibe vorhandene Ausnehmung ausgebildet ist. Die Befestigungsscheibe kann mit einer Nabe ausgeführt sein, so dass diese auf die Welle aufgesetzt werden kann. Dabei kann die Befestigungsscheibe auf die Welle aufgepresst wer- den, um eine verdrehsichere Aufnahme der Befestigungsscheibe auf der Welle zu ermöglichen. Wird die Drehgeberscheibe an der Befestigungsscheibe zur Anlage gebracht, so greifen die Aufsetzvorsprünge in die Ausnehmungen ein, die an der Drehgeberscheibe vorhanden sind. Die Dreh- geberscheibe kann einen mittigen Durchbruch besitzen, in den sich eine kragenförmige Anformung der Befestigungsscheibe hinein erstreckt, um die Drehgeberscheibe zentrierend auf der Befestigungsscheibe aufzunehmen. Ferner kann die Drehgeberscheibe ein Blechmaterial umfassen, das beispielsweise mittels eines Stanzverfahrens oder eines Laserschneidver- fahrens hergestellt ist, wobei durch diese Verfahren auch die Gitterstruktur sowie die Ausnehmungen in die Scheibe eingebracht werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Befestigungsscheibe kann diese nabenseitig angeordnete Rastvorsprünge besitzen, die zum Eingriff in eine auf der Welle vorhandene Rastnut ausgebildet sind. Die Rastnut auf der Welle kann als umlaufender Einstich ausgeführt sein, wobei beispielsweise drei Rastvorsprünge mit nach innen weisenden Rastnasen seitlich auf der Befestigungsscheibe angebracht sind. Dabei können die Rastvorsprünge mit der Befestigungsscheibe einteilig ausgeführt sein.
Eine weitere Ausgestaltung des Türantriebes umfasst einen modulartigen Aufbau, wobei die Antriebseinheit als elektrische oder elektrohydraulische Einheit ausgebildet ist und der Drehgeber unabhängig von der Ausführungsform des Motors oder des Getriebes betreibbar ist. Damit entsteht der Vorteil, dass auf einfache Weise teure Motoren bei einem Anlauf einer Serie von Türantrieben durch preiswertere Motoren anderer Bauart ersetzt werden können, welche sich eventuell auch hinsichtlich ihrer Bauform unterscheiden können. Der Einsatz des Drehgebers bleibt davon gemäß der vorliegenden Anordnung am Getriebe unberührt. Durch eine hochwertige elektrische Steuerung mit einem aktiven geschlossenen Regelkreis, der erst durch den Drehgeber ermöglicht wird, können Motoren eingesetzt werden, welche eine einfache konventionelle Ausführung besitzen und preiswert beschafft werden können (konventioneller Bürstenmotor). Bei den unterschiedlichen Motorvarianten, die im Türantrieb eingesetzt wer- den, ist nur auf einen gleichartigen Wellendurchmesser zu achten, wobei ferner der Flanschanschlussmotor unabhängig und gleichartig ausgeführt sein muss. Diese modulartige Ausführung der Antriebseinheit des Türantriebes erhöht die Flexibilität beim Einsatz in verschiedenen Bereichen, so dass ein einheitlicher Türantrieb mit unterschiedlich großen Motoren bei- spielsweise für unterschiedlich große Türen mit entsprechenden Öffnungsmomenten eingesetzt werden kann.
Der modulartige Aufbau des Türantriebes umfasst eine Antriebseinheit die als Antriebsmodul ausgeführt ist, wobei der Türantrieb ferner ein Haupt- modul, der die Hauptleiterplatte umfasst, und ein Anschlussmodul aufweist, wobei der Drehgeber ebenfalls modular an der Antriebseinheit anbringbar ist. Damit wird ein Türantrieb gemäß einem Baukastenprinzip geschaffen, welcher angepasst an den erforderlichen Einsatzzweck optimal zusammengestellt werden kann. Folglich ist der Türantrieb entweder mit oder ohne den Drehgeber betreibbar, wobei auch die Module untereinander ausgetauscht werden können, wenn diese mit unterschiedlichen Spezifikationen notwendig sind. Dieses hochflexible Baukastensystem zur Bildung eines Türantriebes ermöglicht nicht nur die flexible Anpassung der Spezifikationen des Türantriebes an den einzelnen Einsatzort, sondern der Türantrieb kann auch noch im späteren Betrieb durch einfaches Austauschen oder Ergänzen der Module (modulartiger Drehgeber) geändert oder ergänzt werden. Türantriebe weisen meist eine Montageplatte auf, auf der die einzelnen Komponenten, die den Aufbau des Türantriebes selbst bilden, montiert werden. Durch die modulartige Ausführung gemäß einem Baukastensystem können auf der Montageplatte verschiedene Mo- dule montiert werden, sofern diese gleiche Anschlussgeometrien aufweisen. So sind das Antriebsmodul, das Hauptmodul sowie das Anschlussmodul auf einer Montageplatte montiert, wobei die Module auch untereinander montiert werden können. Der aufsteckbare Drehgeber ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform unabhängig von den übrigen Modulen montierbar, so dass dieser als optionales Funktionsmerkmal dem Türantrieb hinzugefügt und ggf. ausgetauscht werden kann.
Ein besonderer Vorteil des Drehgebereinsatzes im Türantrieb bietet die über den Drehgeber im Regelkreis steuerbare Türkinematik. Sowohl kurz vor dem Schließzustand als auch kurz vor der maximalen Öffnungsstellung des Türblattes wird die Bewegung des Türblattes in der Regel verlangsamt. Ferner können unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten des Türblattes gefordert sein, welche unabhängig vom Öffnungswinkel des Türblattes über den Drehgeber in einem aktiven Regelkreis durch elektrische Ansteuerung des Motors erzielt werden können.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Es zeigen:
Figur 1 eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des Türan- triebes, in dem die einzelnen Module sowie der Drehgeber dargestellt sind;
Figur 2 eine Ansicht einer ersten Montagemöglichkeit des Drehgebers am Getriebe des Türantriebes; Figur 3 eine Ansicht der Antriebseinheit des Türantriebes im Bereich des Drehgebers gemäß der ersten Montagemöglichkeit, wobei sich eine Welle aus dem Gehäuse des Getriebes heraus erstreckt und auf der Welle eine Drehgeberscheibe angeord- net ist;
Figur 4 eine Ansicht der Antriebseinheit gemäß der Figur 3, wobei das Gehäuse des Drehgebers auf der Antriebseinheit montiert ist;
Figur 5 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der den Drehgeber bildenden Komponenten mit der Drehgeberscheibe, dem Sensor sowie dem Gehäuse des Drehgebers;
Figur 6 eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Türantriebs mit einem Getriebe, das aus zwei gegeneinander zur Anlage gebrachten Schalenelementen gebildet ist, wobei der Drehgeber in einer fliegenden Anordnung vor dem Getriebe dargestellt ist;
Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines Schalenelementes des
Getriebes gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 6 im montierten Zustand;
Figur 8 eine Innenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels des Drehgebers;
Figur 9 eine fliegende Ansicht des Drehgebers gemäß der Darstel- lung in Figur 8; Figur 10 eine perspektivische Ansicht der Aufnahme der Drehgeberscheibe durch eine Befestigungsscheibe gemäß des Ausführungsbeispiels des Drehgebers aus Figur 8 und
Figur 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Befestigungsscheibe zur Aufnahme einer Drehgeberscheibe.
Der in der Figur 1 dargestellte Türantrieb 1 enthält eine Antriebseinheit 2, welche zwischen einem Hauptmodul 13 sowie einem Anschlussmodul 14 angeordnet ist. Die Antriebseinheit 2 weist einen Motor 3 sowie ein Getriebe 4 auf, wobei der Motor 3 endseitig an einem Getriebe 4 angeflanscht ist und den Antrieb des Türantriebes 1 bildet. Das Getriebe 4 um- fasst ein Gehäuse 10 eines Drehgebers 6, welches derart ausgestaltet ist, dass das Gehäuse 10 des Drehgebers 6 eine gleichförmige Außenkontur der Antriebseinheit 2 bildet. Die Außenkontur des Getriebes 4 ist derart angepasst, dass das beispielsweise als Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgeführte Gehäuse 10 des Drehgebers 6 auf dem Getriebe 4 passgenau aufgesetzt werden kann. Gemäß der Ausführungsform befindet sich das Gehäuse 10 des Drehgebers 6 zwischen dem Motor 3 und dem Getrie- be 4. Ferner weist das Hauptmodul 13 eine Hauptleiterplatte 12 auf, welche oberseitig auf dem Hauptmodul 13 angeordnet ist.
Figur 2 zeigt eine Ansicht einer Montagemöglichkeit des Gehäuses 10, welches auf den Türantrieb 1 aufgesteckt wird. Aus dem Getriebe 4 er- streckt sich eine Welle 7, auf die eine Drehgeberscheibe 8 aufgebracht ist. Wird das Gehäuse 10 auf das Getriebe 4 aufgesteckt, so kann ein in Figur 2 nicht sichtbarer Sensor 9, der innenseitig im Gehäuse 10 angeordnet ist, mit der Drehgeberscheibe 8 auf der Welle 7 zusammenwirken, um das gewünschte elektrische Signal durch den Drehgeber 6 zu erfas- sen. Es ist deutlich erkennbar, dass der Drehgeber 6 vom Motor 3 sepa- riert ist und mit dem Getriebe 4 bzw. der Welle 7 zusammenwirkt. Die Montage des Gehäuses 10 erfolgt vorzugsweise aus einer Richtung vertikal zur Montageebene des Türantriebes 1 mittels Aufschiebens auf das Getriebe 4 bzw. dessen Gehäuse. Folglich kann das Gehäuse 10 des Drehgebers 6 auch bei fertig montiertem Türantrieb 1 nachträglich ausmontiert werden. Zur Befestigung des Gehäuses 10 dienen Befestigungslöcher 11 , durch welche Befestigungselemente, vorzugsweise in Gestalt jeweils einer Schraube, hindurch gesteckt mit dem Getriebe 4 bzw. dessen Gehäuse verschraubt werden können. In Verbindung mit dem vorab notwendigen Aufsetzen der Drehgeberscheibe 8 auf die Welle 7 ergibt sich neben dem sehr einfachen Aufbau eine ebenfalls sehr einfache (De)Montage.
Anstelle der Befestigungslöcher können auch Befestigungsschienen 11 ausgebildet sein, auf die das Gehäuse 10 aufgeschoben und dabei klemmend und/oder rastend gehalten wird.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Türantriebes 1 im Bereich der Montage des Drehgebers 6, welche neben dem Motor 3 erfolgt. Aus dem Getriebe 4 erstreckt sich die Welle 7, auf die die Drehgeberscheibe 8 aufgesetzt ist. Die Drehgeberscheibe 8 weist vorzugsweise eine Gitterstruktur 15 auf, um mit dem nicht dargestellten Sensor 9 des Drehgebers 6 messtechnisch zusammenzuwirken. Die Drehbewegung der Welle 7 korrespondiert mit der Drehbewegung einer Schließerwelle 5 des Tür- antriebs 1 , an die ein Türblatt, meist über ein Gestänge, in Verbindung gebracht wird. Optional kann eine weitere Gitterstruktur 15 an der Drehgeberscheibe 8 vorhanden sein, um auf einfache Weise auch die Drehrichtung der Drehgeberscheibe 8 messtechnisch durch den Drehgeber 6 zu erfassen. Das Getriebe 4, d. h. dessen Halbschalen 17 und/oder 18 weisen Befestigungsöffnungen 17a auf, durch die von oben in Figur 3 eingesetzte Schrauben mit einem nicht dargestellten Aufnahmekörper, wie einer Montageplatte, Zarge, Wand, einem Türblatt oder dergleichen, verschraubt sind.
Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Türantriebes 1 gemäß Figur 3, wobei das Gehäuse 10 des Drehgebers 6 auf das Getriebe 4 aufgesetzt ist. Hieraus wird deutlich, dass das Gehäuse 10 des Drehgebers 6 in seiner Gestalt an die Kontur zwischen dem Motor 3 und dem Getriebe 4 angepasst ist, so dass kein zusätzlicher Bauraum zur Integration des Drehgebers 6 innerhalb des Türantriebes 1 erforderlich ist und Bauraum eingespart wird. Dadurch ergibt sich ein universell einsetzbarer Drehwin- kelerfassungs-Sensor.
Das Gehäuse des Getriebes 4 weist vorzugsweise eine Aufnahme 10a auf, in der eine Befestigungsschraube für eine jeweils zugehörige Befestigungsöffnung 17a des Getriebes 4 verliersicher aufgenommen ist. Die verliersichere Aufnahme erfolgt vorzugsweise dadurch, dass der Kopf der jeweiligen Befestigungsschraube in der Aufnahme mit einem vorbestimmten Maß klemmt, sodass die Befestigungsschraube in der Aufnahme 17a weiterhin rotiert und damit verschraubt werden kann. D. h. der Schraubenkopf hat vorteilhafterweise einen kreisrunden Querschnitt.
Figur 5 zeigt eine schematische Ansicht des Drehgebers 6, der aus der Drehgeberscheibe 8 mit der Gitterstruktur 15, dem Gehäuse 10, dem Sensor 9 und einer direkten Sensorelektronik 9' gebildet ist. Die Drehgeberscheibe 8 wird über eine Welle, die sich aus dem Getriebe 4 heraus erstreckt, in Rotation versetzt. Innenseitig in einer Wandung des Gehäu- ses 10 (ausschnittsweise dargestellt) ist der Sensor 9 angeordnet, so dass dieser vor Staub und sonstigen Verunreinigungen sowie Feuchtigkeit geschützt ist. Wird das Gehäuse 10 über das Getriebe 4 gesteckt, so kann der Sensor 9 mit der Gitterstruktur 15 auf der Drehgeberscheibe 8 zusammenwirken und die Drehbewegung der Drehgeberscheibe 8 detektie- ren.
Alternativ sind der Sensor 9 und die Sensorelektronik 9' auf einer Leiterplatte angeordnet, die ihrerseits inwendig in das Gehäuse 10 eingesetzt bzw. eingeschoben und fixiert ist.
Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Getriebes 4, das zusätzlich ein erstes Schalenelement 17 und ein zweites Schalenelement 18 umfasst. Die Schalenelemente 17 und 18 sind gegeneinander zur Anlage gebracht und bilden ein Gehäuse mit einem Gehäuseinnenraum, in dem das Getriebe, also die drehmomentübertragenden Teile wie Wellen und Getrieberäder, aufgenommen bzw. angeordnet sind. Im ersten Schalenelement 17 ist beispielhaft ein Durchbruch 33 gezeigt, durch den sich die Welle 7, nicht dargestellt, aus dem Getriebeinnenraum heraus erstrecken kann. Ferner besitzt das erste Schalenelement 17 außenseitig angebrach- te Mittel, durch die der schwebend vor dem Getriebegehäuse gezeigte Drehgeber 6 über dessen Gehäuse 10 am Schalenelement 17 angebracht werden kann. Diese Mittel umfassen zunächst ein Schraubenelement 20, das durch einen Schraubendurchgang 21 am Gehäuse 10 hindurchgeführt und in der Gewindebohrung 22 im ersten Schalenelement 17 verschraubt werden kann. Zugleich besitzt das Gehäuse 10 des Drehgebers 6 eine Rastanformung 19, die zum Eingriff in eine am ersten Schalenelement 17 vorhandene Rastausnehmung 23 einrasten kann. Schließlich umfassen dies Mittel vorzugsweise ferner Einsetzöffnungen 36, in die in Figur 6 nicht sichtbare hervorstehende, vorzugsweise stiftartige Abschnitte 37 des Ge- häuses iO eingreifen und den Drehgeber 6 in der Montageposition (vor)fixieren.
Wird das Gehäuse 10 am Schalenelement 17 angesetzt, kann zunächst die Rastanformung 19 in die Rastausnehmung 23 eingefügt werden, um anschließend die Verschraubung mit dem Schraubenelement 20 vorzunehmen.
Figur 7 zeigt das erste Schalenelement 17 zur Bildung des Getriebege- häuses des Getriebes des Türantriebs. Der Drehgeber 6 ist in einem am ersten Schalenelement 17 montierten Zustand gezeigt, so dass das Schraubenelement 20 im eingeschraubten Zustand und die Rastanformung 19 im eingerasteten Zustand gezeigt ist.
Figur 8 zeigt eine Innenansicht des Drehgebers 6 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Der Drehgeber 6 umfasst zunächst das Gehäuse 10, in dem eine Elektronikplatine 16 innenseitig befestigt ist. Auf der Elektronikplatine 16 ist der Sensor 9 sowie eine zugeordnete Sensorelektronik 9' angeordnet. Rückseitig ist an der Elektronikplatine 16 ein Sensorsignalka- bei 25 angebracht, wobei die Anbringung des Sensorsignalkabels 25 über eine Steckverbindung erfolgen kann. Weiterhin ist beispielhaft ein Zahnrad 24 mit einer Welle 7 gezeigt, auf der die Drehgeberscheibe 8 mit einer außenseitig umlaufenden Gitterstruktur 15 aufgebracht werden kann. Die Drehgeberscheibe 8 ist derart zum Sensor 9 positioniert, dass sich diese über ein Winkelsegment durch einen Schlitz 31 hindurch erstreckt, der im Sensor 9 eingebracht ist. Die Anordnung der Drehgeberscheibe 8 auf der Welle 7 ist in der folgenden Figur 9 näher dargestellt.
Ferner sind die in Bezug auf Figur 6 beschriebenen Einsetzabschnitte 37 sichtbar. Figur 9 zeigt in einer fliegenden Ansicht das Gehäuse 10 des Drehgebers 6 mit den Mitteln zu dessen Befestigung, die die Rastanformung 19 und wenigstens einen Schraubendurchgang 21 umfassen. Ferner ist die Elektronikplatine 16 dargestellt, auf der die Sensorelektronik 9' beispielhaft dargestellt ist. An die Sensorelektronik 9' schließt sich das Sensorsignalkabel 25 an, um die Sensorelektronik 9' mit der zentralen Steuerung des Türantriebs zu verbinden. Weiterhin beispielhaft ist in einer fliegenden Ansicht der Sensor 9 gezeigt, durch den sich der Schlitz 31 hindurch erstreckt. In diesen Schlitz 31 wird die Drehgeberscheibe 8 im montierten Zustand wenigstens teilweise eingesetzt. Ferner ist das Zahnrad 24 gezeigt, das einen Fortsatz aufweist, der als Getrieberadaufnahme 30 zur Aufnahme eines weiteren Getrieberades dient. An die Getrieberadaufnahme 30 schließt sich die Welle 7 an, auf die die Drehgeberscheibe 8 mit der Gitterstruktur 15 aufgesetzt wird. Zur Aufnahme der Drehgeberschei- be 8 auf die Welle 7 dient eine Befestigungsscheibe 26, wobei die Anordnung der Drehgeberscheibe 8 über die Befestigungsscheibe 26 auf der Welle 7 in Figur 10 näher dargestellt ist.
Figur 10 zeigt in einer schwebenden Ansicht die Drehgeberscheibe 8 mit der Gitterstruktur 15 sowie einem nabenseitigen Durchbruch, an den sich vorzugsweise schlitzartige Ausnehmungen 28 anschließen. Ferner sind zwei lochartige Ausnehmungen 28 in der Planfläche der Drehgeberscheibe eingebracht. Hierzu kommunizierend weist die Befestigungsscheibe 26 eine Geometrie an Aufsetzvorsprüngen 27 auf. Wird die Drehgeberschei- be 8 an der Befestigungsscheibe 26 plan zur Anlage gebracht, so greift die Geometrie der Aufsetzvorsprünge 27 in die Geometrie der Ausnehmungen 28 ein und kann in dieser beispielsweise verrasten oder verklemmen. Ferner besitzt die Befestigungsscheibe 26 einen kragenförmigen Ansatz 34, der sich in den Durchbruch 35 hinein erstreckt, um die Dreh- geberscheibe 8 entsprechend zentriert zur Befestigungsscheibe 26 aufzunehmen.
Figur 11 zeigt die in Figur 10 nicht sichtbare Rückseite der Befestigungs- scheibe 26 in Verbindung mit der Welle 7. Die Befestigungsscheibe 26 weist an dieser Seite nabenseitig angeordnete Rastvorsprünge 29 auf. Die
Rastvorsprünge 29 sind derart auf dem Umfang eines beispielhaft 3-fach gleich verteilt angeordnet und besitzen nach innen weisende Rastnasen, dass diese in eine Rastnut 32 vorzugsweise klemmend einrasten können, die auf der Welle 7 des Zahnrades 24 eingebracht ist.
Alternativ oder zusätzlich gelangt die Innenfläche des nicht sichtbaren, in Richtung Getriebewelle gewandten kragenförmigen Ansatzes 34 mit der korrespondierenden Außenfläche der Welle 7 in Klemm- oder Mitnehmer- eingriff. Die Welle 7 ist am der Befestigungsscheibe 26 zugewandten Ende vorzugsweise mit einem Konus versehen, was das Aufsetzen der Befestigungsscheibe 26 auf die Welle 7 erleichtert.
Im Ergebnis schafft die Erfindung eine sehr einfach aufgebaute und zu montierende Winkelerkennung für Türantriebe, die zudem universell einsetzbar ist.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsform. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Bezugszeichenliste
1 Turantrieb
2 Antriebseinheit
3 Motor
4 Getriebe
5 Schließerwelle
6 Drehgeber
7 Welle
8 Drehgeberscheibe
9 Sensor
9" Sensorelektronik
10 Gehäuse
10a Aufnahme
11 Befestigungsloch
12 Hauptleiterplatte
13 Hauptmodul
14 Anschlussmodul
15 Gitterstruktur
16 Elektronikplatine
17 erstes Schalenelement
17a Befestigungsöffnung
18 zweites Schalenelement
19 Rastanformung
20 Schraubenelement
21 Schraubendurchgang
22 Gewindebohrung
23 Rastausnehmung
24 Zahnrad
25 Sensorsignalkabel 26 Befestigungsscheibe
27 Aufsetzvorsprung
28 Ausnehmung
29 Rastvorsprung 30 Getrieberadaufnahme
31 Schlitz
32 Rastnut
33 Durchbruch
34 kragenförmiger Ansatz 35 Durchbruch
36 Einsetzöffnung
37 Einsetzabschnitt

Claims

Patentansprüche
1. Türantrieb (1 ), der an einem Türblatt, einem Türrahmen, einem Türsturz, einer Wand oder dergleichen angeordnet ist, mit einer An- triebseinheit (2), die
• wenigstens einen Motor (3) und ein Getriebe (4) aufweist, das mit einer Schließerwelle (5) zusammenwirkt, um das Türblatt zu betätigen, und
• einen Drehgeber (6) aufweist, der über ein elektrisches Signal ei- ne Information über eine Position und/oder eine Bewegung des
Türblattes bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (4) eine Welle (7) umfasst,
• die sich mit einem ersten Abschnitt aus einem Gehäuse des Ge- triebes (4) heraus erstreckt,
• die eine Drehbewegung ausführt, die mit einer Drehbewegung der Schließerwelle (5) korrespondiert, und
• an deren ersten Abschnitt eine Drehgeberscheibe (8) des Drehgebers (6) drehfest angeordnet ist.
2. Türantrieb (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeberscheibe (8) eine radial umlaufende Gitterstruktur (15) aufweist, um eine Auslesung der Drehbewegung zu ermöglichen.
3. Türantrieb (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehgeber (6) ein Gehäuse (10) aufweist, das schalenförmig ausgebildet ist und sich nach Art einer Abdeckung über der Antriebseinheit (2) erstreckt.
4. Türantrieb (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) aus einer Richtung vertikal zu einer Montageebene des Türantriebs (1) über die Antriebseinheit (2) montierbar ist, wobei das Gehäuse (10) ferner Befestigungslöcher (11 ) für Befestigungs- elemente aufweist, um dieses mit der Antriebseinheit (2) zu verbinden.
5. Türantrieb (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (4) zur Bildung eines Getriebe- gehäuses wenigstens ein erstes Schalenelement (17) und ein zweites Schalenelement (18) aufweist, wobei das Gehäuse (10) des Drehgebers (6) halbschalenartig ausgeführt ist.
6. Türantrieb (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) des Drehgebers (6) durch wenigstens ein Rastmittel und wenigstens eine Schraubverbindung an dem Gehäuse oder einem der Schalenelemente (17, 18) des Getriebes (4) angeordnet ist.
7. Türantrieb (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehgeber (6) eine Elektronikplatine (16) zur Aufnahme des Sensors (9) und/oder der Sensorelektronik (9') aufweist, wobei die Elektronikplatine (16) im Gehäuse (10) des Drehgebers (6) aufgenommen ist.
8. Türantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigungsscheibe (26) vorgesehen ist, mittels der die Drehgeberscheibe (8) des Drehgebers (6) auf der Welle (7) aufgenommen, wobei sich die Welle (7) aus dem Gehäuse bzw. ei- nem der Schalenelemente (17, 18) des Getriebes (4) heraus erstreckt und in das Gehäuse (10) des Drehgebers (6) hinein verläuft.
9. Türantrieb (1 ) nach Ansprüch e, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsscheibe (26) zumindest einen Aufsetzvorsprung (17) aufweist, der zum Eingriff in zumindest eine an der Drehgeberscheibe (8) vorhandene Ausnehmung (28) ausgebildet ist.
10. Türantrieb (1 ) nach Ansprüch e oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsscheibe (26) nabenseitig angeordnete bzw. ausgebildete Rastvorsprünge (29) besitzt, die zum Eingriff in eine auf der Welle (7) vorhandene Rastnut (32) ausgebildet sind.
11. Türantrieb (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehgeber (6) wenigstens einen optischen, magnetischen oder kapazitiven Sensor (9) aufweist, mit dem die Drehbewegung der Drehgeberscheibe (8) aufnehmbar ist.
12. Türantrieb (1 ) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) innenseitig im oder am Gehäuse (10) angeordnet ist, derart, dass der Sensor (9) mit der Drehgeberscheibe (8) zusammenwirkt, wenn das Gehäuse (10) an oder über der Antriebseinheit (2) montiert ist.
13. Türantrieb (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (10) des Drehgebers (6) eine elektrische Steckverbindungseinheit (11 ) und/oder ein Sensorsignalkabel (25) angeordnet ist bzw. sind, mittels der bzw. dessen der Drehgeber (6) mit einer Hauptleiterplatte (12) des Türantriebs (1 ) elektrisch verbunden ist.
14. Türantrieb (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
• der Türantrieb (1 ) modulartig aufgebaut ist,
• die Antriebseinheit (2) als elektrische oder elektrohydraulische Einheit ausgebildet ist und
• der Drehgeber (6) unabhängig von der Ausführungsform des Motors (3) oder des Getriebes (4) betreibbar ausgebildet ist.
15. Türantrieb (1 ) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (2) als Antriebsmodul ausgeführt ist und der Türantrieb (1 ) ferner ein Hauptmodul (13) mit einer Hauptleiterplatte (12) und ein Anschlussmodul (14) aufweist, wobei der Drehgeber (6) mo- dular an der Antriebseinheit (2) anbringbar ausgebildet ist.
16. Türantrieb (1 ) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (2, 13, 14) austauschbar sind und der Türantrieb (1 ) mit oder ohne den Drehgeber (6) betreibbar ist.
17. Türantrieb (1 ) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmodul (2) ausgebildet ist, mit Motoren (3) unterschiedlicher Ausführungsform betrieben zu werden.
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