JP6843998B2 - 緊急開放デバイスを備えたゲート - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文の特徴を有する緊急開放デバイスを備えたゲートに関する。

そのようなゲートは、取りわけ、生産施設、工場、及び倉庫をロックするための産業用途に適している。例えば、それらは、空気移動を低減して冷却又は加熱区域内の温度を維持するのを支援するように設計される。典型的実施形態は、区分式ゲート、転がり式ゲート、及び螺旋式ゲートである。そのようなゲートは、互いに対して移動可能であってゲートフレーム内で横方向に案内されて垂直移動を用いて開かれる又は閉じられるセクションに分離されたゲート可動部を有することができる。

特に、垂直に移動可能なゲートは、重量カウンターバランス機構付き又はなしに具現化することができる。公知の重量カウンターバランス機構は、ゲートが閉じられる時に引っ張られ、ゲートが開かれる時に緩められるバネを含み、バネに蓄えられるエネルギは、ゲートを開くのを支援し、従って、ゲートがより少ない作動力で移動されることを可能にする。重量カウンターバランス機構がないゲートは、生産労力と磨耗に対する故障発生度とを低減する。

作動安全性を保証するために、そのような電気駆動式ゲートは、モータ故障の事象でも、例えば、停電中でも開放可能であるべきである。モータ故障の時にゲートによって閉じられた部屋にいる人々は、自分たちを自由にするためにゲートを開くことができるべきである。そうでない場合に、例えば、彼らが密封冷凍室にいる場合に、それぞれの人々の健康及び生命に対する危険があると考えられる。

公知のゲートは、例えば、ゲートを上方に手で押すことによってゲートを手で開く方法を提供する。そのようなソリューションは、重量カウンターバランス機構を備えたゲートに特に適しており、重量カウンターバランス機構がゲートを開くのに必要な力を低く保つ時に、ゲートは、いずれの支援もなしに一個人によって移動することができる。代替手動ソリューションは、手動ウィンチ又は手動チェーンを使用する。

独国（ＤＥ）特許出願公開第２９３５４９０（Ａ１）号明細書は、ゲートを駆動するＡＣ位置決め調整ドライブを備えた一般ゲートを提案している。電気モータは、ウォーム歯車によってベルトプーリを駆動し、ベルトは、ゲートを駆動する。ウォーム歯車は、測定歯車に係合し、その使用により、ゲートの位置が、この測定値に基づいて移動の異なるフェーズでのモータとゲートの移動の速度とを制御するために決定される。主モータの共通シャフト上の下流に設置されるのは、主電源の故障の事象においてゲートを停電中に作動させるために非常電源によって駆動される２つの追加の補助モータである。主モータ、並びに２つの補助モータ及びウォーム歯車は、共通ハウジング内に具現化される。位置測定は、補助モータが主モータのシャフトを駆動するので、補助モータが作動される時でもウォーム歯車を用いて達成することができる。説明するドライブの安全機能は、明示的に主電源の遮断に向けられている。しかし、単なる停電以外のタイプの故障がこれらの構成によって発生する可能性があると考えられる。

欧州（ＥＰ）特許出願公開第８８７５３５（Ａ１）号明細書は、停電中のゲートの緊急開放を可能にするゲートのためのドライブ及び制御システムを開示している。この場合に、特に同期モータである駆動モータは、ゲートを制動するのに使用され、かつゼロ回転速度まで調整することができる。モータは、このモータコントローラを外部電源故障の事象においても作動させるように保ってゲートの緊急開放中にモータを駆動するのにも適している充電式バッテリユニットに接続される。ゲートの通常作動中の充電式バッテリユニットは、ゲートが閉じている時に放出されるエネルギを取り戻すことができる電気モータによって充電されることに向けられている。

独国特許出願公開第２９３５４９０（Ａ１）号明細書 欧州特許出願公開第８８７５３５（Ａ１）号明細書 欧州特許出願第１６１７６５５０．８号明細書

本発明は、緊急開放デバイスを備えたゲートをこの緊急開放デバイスをゲートの主駆動モータの異なるタイプの故障の事象においてゲートを開くのに確実に使用することができる程度まで改善する目的に基づいている。

この目的は、請求項１の特徴を有する緊急開放デバイスを備えたゲートを用いて本発明によって満足される。

補助モータをゲートパネルにその独自の補助モータカプリングによって結合することにより、緊急開放は、ゲートパネルドライブへの１次モータの結合により依存しないものになる。その結果、緊急開放デバイスの安全性及び信頼性を高めることができる。ゲートの開放は、停電中にこの配置によって可能にされるが、例えば、１次モータ内のそれが遮断されることに至る材料破壊の事象において又は１次モータとゲートパネルドライブの間のエネルギ伝達においても同じく可能にされる。

非常電源のためのエネルギストレージの使用は、緊急開放デバイスをそれが完全停電の事象においてさえも作動可能に留まることができるように外部電源により依存しないものにする。

本発明の目的に対して、補助モータカプリングは、補助モータからゲートパネルへの動力の伝達に適切であるべきである。用語「カプリング」は、補助モータカプリングが解除可能及びロック可能であることを必ずしも意味しない。

１次モータは、ゲートを通常作動中に望ましい速度で開閉するように設計され、かつこれらの速度を保証するのに十分に高い電力を要求する。補助モータは、それが非常作動中のゲートの移動の速度にそれほど左右されず、むしろ主としてゲートがとにかく移動することに左右されるので、例えば、有意に少ない電力で作動されるように構成することができる。エネルギストレージは、従って、そのコストを低減するために比較的低い容量を有するように有利に構成することができる。

一実施形態変形により、補助モータは、補助モータカプリングによってゲートパネルドライブに結合及び分離することができる。特に、１次モータによるゲートの通常作動中に、補助モータは、補助モータカプリングを解除することによってゲートパネルドライブから分離することができる。補助モータ内の構成要素は、従って、ゲートの通常作動中に移動せずに留まることができる。第１に、補助モータ内の摩耗を低減することができ、第２に、可動部品の低減は、システム内の慣性を低減する。

１つの更に別の発展では、１次モータは、１次モータカプリングによってゲートパネルドライブから分離可能にすることができる。特に、補助モータを使用するゲートの緊急開放の事象では、１次モータは、１次モータカプリングを解除することによってゲートパネルドライブから分離することができる。緊急開放中に、１次モータは、動かずに留まることができる。緊急開放は、次に、特に１次モータが遮断された時に依然として実行することができる。これに加えて、システムの慣性は、１次モータの可動部品が緊急開放中に移動されないので低減される。

一変形では、ゲートパネルをある位置に自動的に保持し、かつ非常電源によって給電された時に解除されるようになっている制動デバイスを提供することができる。制動デバイスは、自動的に、すなわち、外部電源なしでもゲートを１つの位置に保持し、すなわち、特に停電の事象においてゲートが崩落することを確実に防止することができる。ブレーキのこの特性を使用し、かつ停電の事象においてゲートの緊急開放を依然として実行することができるように、自動ブレーキは、外部電源なしでそれを解除してゲートを開くことができるように非常電源によって給電することができる。

本発明の一実施形態により、１次モータの故障を検出して制動デバイスを作動させるのに適する緊急コントローラを提供する。その結果、ゲートパネルの崩落は、ゲートのドライブの故障の発生後に確実かつ迅速に防止することができる。

緊急コントローラは、１次モータの故障の事象においてゲートパネルドライブから１次モータを分離するのに潜在的に適切である可能性がある。ゲートパネルからの１次モータの分離は、緊急コントローラによって簡単かつ確実に実現可能である。

１つの有利な実施形態では、緊急コントローラは、１次モータの故障の事象において補助モータをゲートパネルドライブに結合するように適応させることができる。補助モータとゲートパネルドライブの間の接続の動力伝達は、次に、ゲートの緊急開放の準備において有利に確立することができる。

緊急コントローラは、上述のタスクの一部を自動方式で又は外部制御によって遂行するように有利に配置することができる。例えば、１次モータがゲートパネルドライブから分離される事象では、補助モータは、手動で開始される緊急開放を続いて開始するためにゲートパネルドライブに自動的に結合することができる。緊急コントローラが停電を自ら検出し、次に分離／結合作動を自動的にトリガすることができるようにすることも有利であると考えられる。

上述の本発明の目的は、請求項９の特徴を備えた方法を用いても満足される。

補助モータをゲートパネルドライブにその独自の補助モータカプリングによって結合することにより、補助モータによるゲートの緊急開放は、確実にかつ主モータの異なるタイプの故障の事象においてさえも実行することができる。例えば、停電又は１次モータ内の材料破壊の事象では、ゲートの緊急開放は、補助モータによって実行することができる。

補助モータは、有利に最初はゲートパネルドライブから分離されて補助モータカプリングによってゲートパネルドライブに結合することができる。ゲートの通常作動中に、補助モータは、ゲートパネルドライブからそれがゲートパネルを１次モータによって開閉する時に必ずしも共に移動しないように分離することができる。その結果、補助モータ内の摩耗を低減することができ、通常作動中のシステムの慣性を低減することができる。緊急開放が実施されることになる場合に、補助モータは、ゲートが補助モータを使用して開かれるように補助モータカプリングによってゲートパネルドライブに結合される。

１次モータが初めはゲートパネルドライブに結合され、１次モータカプリングによってゲートパネルから分離することができることが考えられる。ゲートの通常作動中に、１次モータは、ゲートパネルドライブにそれを上下に移動することができるように結合される。ゲートの緊急作動に対して、１次モータは、緊急作動を１次モータが停止している状態で実施することができるように、ゲートパネルドライブから分離される。１次モータを分離することにより、第１に、システムの慣性は、緊急作動に必要な動力を低減するために低減することができる。第２に、ゲートの緊急作動は、遮断された１次モータ又はゲートパネルドライブへの１次モータの遮断された接続によってさえも通常作動中に保証することができる。

補助モータをゲートパネルドライブに結合し、かつ１次モータをゲートパネルドライブから分離することは、２つのモータの一方のみがそれぞれゲートパネルドライブに結合され、かつ一方のモータをゲートパネルドライブに結合することが他方のモータの分離を自動的にもたらすように有利にリンクさせることができる。

本発明の一変形では、制動デバイスは、最初に１次モータの故障の事象においてトリガされ、かつゲートパネルを自動的に保持することができる。これは、ゲートが崩落することを実質的に防止してゲート区域内の人々及び物体の安全性を高める。

１つの更に別の実施形態により、制動デバイスは、エネルギストレージから給電される方式で解除することができる。その結果、ゲートの可動性は、その緊急作動を実行するために解除することができる。

本発明は、一部の実施形態を参照して以降に説明するものとする。

本発明によるゲートの概略図である。 第２の実施形態を断面図に示す図である。 図２に示す実施形態を側面図に示す図である。 図３にＡとしてマーク付けされた拡大断面を示す図である。 図２にＢとしてマーク付けされた拡大断面を示す図である。

同じ参照番号は、異なる図において及び異なる実施形態に関して同じ又は対応する特徴に使用される。その後の図に関して対応する又は同じ特徴の解説は、それらが説明済みである場合は省略される。

以下の実施形態は、主として高速扉に関連し、すなわち、その扉可動部が１．５ｍ／ｓよりも高い、２ｍ／ｓ及び／又は４ｍ／ｓの垂直速度、特に２〜４ｍ／ｓの範囲に到達する扉に関連する。

図１に示すゲートは、互いに対して移動可能であって２つのゲートフレーム６の間で水平方向に延びるいくつかのゲートセクションでゲートパネル１が構成される螺旋ゲートとして構成される。ゲートは、約１／３まで開いて示されている。ゲートのドライブの主要部品は、通路高さ上方のリンテル１３に設けられ、かつ現在は概略的に示されている。開放状態では、ゲートパネルは、リンテル１３に取り付けられた螺旋内に格納される。ゲートの他の構成変形は、例えば、巻き上げシャフト上に巻かれる転がり式ゲートとして本発明によって可能である。

図示のゲートはまた、重量カウンターバランス機構を備えず、これは、モータの故障の事象において手で開くことが比較的容易ではない。代替実施形態では、重量相カウンターバランス構は、例えば、バネ力に基づいて設けることができる。

ゲートパネルシャフト５は、ゲートパネルドライブとして機能し、ゲートのほぼ幅全体にわたって水平に延びる。図面に図示していないが、ゲートは、ゲートパネルシャフト上でゲートパネルの両側に具現化された１対の歯車を含む。１対の歯車は、ゲートフレームの領域においてゲートパネルの下で両側でゲートパネルに接続された駆動チェーンに係合する。ゲートパネルシャフト５の回転により、歯車は、駆動チェーンと噛み合い、従って、ゲートパネル１をゲートパネルシャフト５を超えてゲートリンテルの区域で螺旋内に搬入する。

ゲートパネルシャフト５は、切換可能なカプリングが設けられている１次歯車４を介して１次モータ３に接続され、その結果、通常作動中に、１次モータ３の機械動力は、ゲートパネル１を開閉するゲートパネルシャフト５に１次歯車４を介して伝達される。１次歯車４は、チェーン又はベルトドライブを備えたウォーム歯車、平歯車、又は傘歯車として構成することができる。歯車なしバージョンも同様に考えられ、ゲートパネルドライブは、１次モータシャフトに直接に結合される。

補助モータ１０は、機能的に設けられ、１次モータ３から空間的に分離され、補助モータカプリング９によってゲートパネルシャフト５に対して結合及び分離することができる。１次モータ３は、同期又は非同期モータとして構成され、例えば、３相又は交流電流で駆動することができる。有利な実施形態では、補助モータは、１次モータよりも有意に少ない電力を有するように構成される。そのタスクは、ゲートの緊急開放を実行することであるので、このモータによって達成することができるゲートパネルの移動の速度は２次的に重要である。

図示の例では、補助モータは、ＤＣ電源を意図したエネルギストレージから有利に給電されるＤＣモータとして設計される。

バネ印加式ディスクブレーキとして具現化された制動デバイス７は、ゲートフレーム１２の領域内でゲートパネルシャフト５に係合する。実施形態では、ブレーキディスクは、ゲートパネルシャフト上に回転固定方式で具現化される。ブレーキパッドがブレーキディスクの両側に装着された２つのブレーキシュー２７が、ブレーキディスクの方向にバネ力によって予備引張され、電磁石によってバネ力に対してブレーキディスクから離間した状態に保たれる。キャッチブレーキ７をトリガするために、電磁石は作動停止され、その結果、ブレーキシューは、バネ力によってブレーキディスク及びゲートパネルシャフトに押圧される。この配置は、停電の事象において自動的に作動されてブレーキがトリガされるという更に別の利点を有する。１次モータ３、カプリングを備えた１次歯車４、制動デバイス７、及び補助モータカプリング９は、緊急コントローラ８に接続される。緊急コントローラ８は、例えば、停電又は１次モータ３の技術的な故障に起因する１次モータ３の故障を１次モータ３との接続によって検出することができる。

手動制御ユニット１２は、オペレータが外部から到達することができる位置に、例えば、ゲートフレーム６上に装着される。補助モータ１０は、ゲートの緊急開放を実行するようにこの制御ユニット１２によって制御することができる。制御ユニット１２は、プッシュボタンを含み、プッシュボタンを用いて、個人がゲートの緊急開放を開始することができる。プッシュボタンを長押しすることにより、停電（など）中の緊急開放手順が開始される。ブレーキが抽気され、ゲートパネルは、この補助ドライブによって上方へ移動される。緊急開放中にプッシュボタンから指を離した場合にブレーキが再係合することがそこで保証されるべきである。

完全停電の事象においてゲートの作動、特に、ゲートの緊急開放及び制動を保証するために、制動デバイス７及び補助モータ１０は、充電式バッテリ１１に接続され、これは、ゲートの非常電源がエネルギストレージとして保証される。

充電式バッテリ１１も、同様に１次モータ３に接続される。１次モータは、ゲートを閉鎖又は制動した場合に放出されたエネルギを取り戻すことができ、その結果、充電式バッテリが充電される。

本発明による緊急開放デバイスが装備することができるゲートの構造設計の一例は、欧州特許出願第１６１７６５５０．８号明細書に開示されている。そこに説明されたゲートは、開放状態で螺旋に格納される部分的な区分式ゲートパネルを含み、歯車は、ゲートパネルの両側に具現化された駆動チェーンに係合する。モータは、ベルトによってゲートパネルの駆動シャフトに結合される。

ゲートの通常作動中に、ゲートパネルシャフト５は、１次歯車４のカプリングを介して１次モータ５に結合される。停電又は１次モータ５内の材料不良に起因するような１次モータ５の故障は、緊急コントローラ８によって検出される。この場合に、緊急コントローラ８は、制動デバイス７を自動的にトリガし、１次歯車４内の結合を解除し、補助モータカプリング９を閉鎖し、その結果、ゲートは、補助モータ１０によって緊急開放が行うことができる状態にある。緊急開放は、必要に応じて制御ユニットによって手動で開始される。

図２は、部分的に開かれた状態の本発明によるゲートの第２の実施形態を示している。ゲートが開かれた時に、ゲートパネルは、リンテル１３内に形成された螺旋１４に格納される。

モータのためのコントローラ、並びに緊急コントローラ８及び充電式バッテリ１１は、右側のゲートフレーム６内で共通ハウジング内に手動制御ユニット１２と共に具現化される。代替実施形態では、これらの要素は、リンテル１３の領域に個々に又は一緒に具現化することができる。

１次モータ３は、ゲート螺旋１４の内側に配置され、１次モータカプリング１５によってチェーンホイール１７に接続される。１次モータのこのチェーンホイール１７は、１次チェーン１６を介してゲートパネルシャフト５のチェーンホイール１７に接続される。ゲートパネルシャフト５は、ゲートフレーム６の領域内で転がり軸受１９によって両側で支持される。それぞれの駆動ホイールは、ゲートパネルシャフト５の両端の近くに具現化され、それぞれの駆動ホイールは、ゲートパネル内でそれぞれのドライブに係合し、従って、ゲートパネルシャフトの回転をゲートパネルの垂直移動に変換する。

補助モータ１０は、ゲートの左側で螺旋１４内に配置される。１次モータの接続と同様に、補助モータ１０は、補助モータカプリング９によってチェーンホイール１７に結合することができ、補助モータカプリング９は、補助チェーン１８によってゲートパネルシャフト５上のチェーンホイール１７を駆動する。

図２に示すゲートは、側面から図３に示されている。１次モータ３は、現在は破線に示す螺旋１４内に具現化されていることを明確に見ることができる。１次チェーン１６は、１次モータ３のチェーンホイール１７からゲートパネルシャフトのチェーンホイール１７に螺旋１４から横方向に延びる。

図４は、図２で領域Ａに示すような補助モータ１０、並びにゲートパネルシャフト５とのそのカプリングを拡大して示している。補助モータ１０は、補助モータ歯車２１を介して中間シャフト２２に結合される。中間シャフトを取り付ける転がり軸受２３が設けられる。互いに対してほぼ９０°で位置合わせされた補助モータ１０のシャフトと中間シャフト２２の間の動力伝達は、傘歯車によって達成される。これに代えて、ウォーム歯車などが考えられている。

中間シャフト２２は、切換可能な補助モータカプリングによってチェーンホイール１７に接続され、切換可能な補助モータカプリングは、補助モータチェーン１８を介して動力をゲートパネルシャフト５上のチェーンホイール１７に伝達する。補助モータカプリング９内の動力伝達は、２つのカプリングディスクの間で摩擦によって達成され、２つのカプリングディスクは、バネ力によって互いに押圧され、電気作動方式で移動可能である。

ブレーキ７は、バネ印加式ディスクブレーキとして具現化される。実施形態では、ブレーキディスク２６は、ゲートパネルシャフト上に回転固定方式で具現化される。ブレーキパッドがブレーキディスクの両側に装着された２つのブレーキシュー２７は、ブレーキディスク２６の方向にバネ力によって予備引張され、電磁石によってバネ力に対してブレーキディスクから離間した状態に保たれている。キャッチブレーキ７をトリガするために、電磁石は作動停止され、その結果、ブレーキシュー２７は、バネ力によってブレーキディスク及びゲートパネルシャフト５に押圧される。この配置は、停電の事象においても自動的に作動され、ブレーキをトリガするという更に別の利点を有する。

図５は、図２に参照記号Ｂでマーク付けされたゲートの一部を詳細に示している。１次モータシャフト３１は、転がり軸受３０上に装着され、切換可能な１次モータカプリング１５によってチェーンホイール１７に接続される。１次モータカプリング１５は、補助モータカプリングと同じ原理に従って作動し、かつバネ力によって互いに対して押圧される摩擦係合方式で接続された２つのカプリングプレート３０、３１を含む。

１ ゲートパネル
３ １次モータ
４ １次歯車
５ ゲートパネルシャフト
１３ リンテル

Claims (13)

1. 開放位置と閉鎖位置との間で移動可能であるゲートパネル（１）と、
   ゲートパネルドライブ（５）によって前記ゲートパネル（１）を駆動する１次モータ（３）と、
   非常電源（１１）に接続されて前記ゲートパネル（１）を駆動するようになっている補助モータ（１０）と、
   を含む、緊急開放デバイスを備えたゲートであって、
   前記補助モータ（１０）は、補助モータカプリング（９）によって前記ゲートパネル（１）に結合され、
   前記非常電源（１１）は、エネルギストレージを含み、
   前記補助モータ（１０）は、前記１次モータ（３）から機能的且つ空間的に分離される、
   ことを特徴とするゲート。
2. 前記補助モータ（１０）は、補助モータカプリング（９）によって前記ゲートパネルドライブ（５）に対して結合及び分離することができることを特徴とする請求項１に記載のゲート。
3. 前記１次モータ（３）は、１次モータカプリング（４）によって前記ゲートパネルドライブ（５）から分離することができることを特徴とする請求項１から請求項２のいずれか１項に記載のゲート。
4. 前記ゲートパネル（１）をある位置に自動的に保持し、かつ前記非常電源（１１）によって給電された時に解除されるようになっている制動デバイス（７）を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のゲート。
5. 前記制動デバイス（７）は、この制動デバイス（７）への給電の遮断の事象において作動させることができ、かつ前記ゲートパネル（１）をある位置に保持することができることを特徴とする請求項４に記載のゲート。
6. 前記１次モータ（３）の故障を検出し、かつ前記制動デバイス（７）を作動させるようになっている緊急コントローラ（８）を特徴とする請求項４又は請求項５のいずれか１項に記載のゲート。
7. 緊急コントローラ（８）は、前記１次モータ（３）の故障の事象において、この１次モータを前記ゲートパネルドライブ（５）から分離するようになっていることを特徴とする請求項６に記載のゲート。
8. 前記緊急コントローラ（８）は、前記１次モータ（３）の故障の事象において前記補助モータ（１０）を前記ゲートパネルドライブ（５）に結合するようになっていることを特徴とする請求項７に記載のゲート。
9. ゲートパネルドライブ（５）を用いて１次モータ（３）によって駆動され、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能であり、かつ非常電源（１１）に接続された補助モータ（１０）を備えるゲートパネル（１）を含むゲートを緊急開放のための方法であって、
   前記補助モータ（１０）から前記ゲートパネルドライブ（５）への動力伝達が、補助モータカプリング（９）によって行われ、
   前記補助モータ（１０）は、前記１次モータ（３）から機能的且つ空間的に分離される、
   ことを特徴とする方法。
10. 前記補助モータ（１０）は、初期に前記ゲートパネルドライブ（５）から分離され、かつ、このゲートパネルドライブ（５）に前記補助モータカプリング（９）によって結合されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記１次モータ（３）は、初期に前記ゲートパネルドライブ（５）に結合され、かつ、このゲートパネルドライブ（５）から１次モータカプリング（４）によって分離されることを特徴とする請求項９及び請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記ゲートパネル（１）を自動的に保持する制動デバイス（７）が、前記１次モータ（３）の故障の事象において最初にトリガされることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記制動デバイス（７）は、前記非常電源（１１）によって給電された時に解除されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。

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