KR810000321B1 - 자동문의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동문의 구동 방법

제1도는 본 발명의 방법에 따라 구동되는 자동문의 부분 정면도.

제2a도-제2d도는 본 발명의 방법에 따라 작동되는 선형 전동기의 시간과 추진력 사이의 관계를 보여주는 도표.

제3도-제6도는 본 발명에 따른 선형 전동기 제어용 회로도.

제7도는 제3도-제6도의 회로의 제어회로도.

본 발명은 자동문 조립체의 자동문 구동 방법에 관한 것으로서, 특히 자동문 조립체 내에 설치된 선형 전동기를 사용해서 자동문을 구동시키는 방법에 관한 것이다.

주요 구동소자로서 선형전동기를 사용하는 자동문 조립체는 이 선형전동기가 특수한 동력전달 장치의 사용 없이도 자동문을 선형으로 구동시킬 수 있고, 구조상 간단하고도 견고하며, 제조 가격이 적게 들 수 있다는 점에서 유리하다. 그러나 비교적 작은 행정(行程)을 갖는 자동문을 구동하는 선형 전동기는 이 선형전동기의 슬립(Slip)이 비교적 크게 유지되는 시간 동안만 작동 된다는 결점도 가지고 있다.

따라서 선형 전동기의 추진력이 너무 작으면, 자동문은 지지되어 그 행정의 끝에 도달하기 전에 정지하기 쉬우며, 추진력이 너무 크면 자동문이 너무 빨리 구동되어 문틀이 자동문과 세게 충돌하게 된다.

부가해서, 자동문에 작용하는 마찰 저항과 관성은 자동문의 구조나 자동문이 이동할 때 그 움직임에 따라 변하기 때문에, 자동문이 행정의 끝에 이르기 전에 멈추거나 행정의 끝에서 문틀에 충돌하는 것을 막을 수 있는 전동기의 추진력을 결정한다는 것은 매우 어려운 일이다. 자동문의 이동 행정중 자동문을 저지시켜서 자동문을 끝에서 정확히 정지케 함으로써 자동문이 문틀에 충돌하는 것을 막으려는 여러 가지 시도가 지금까지 행해져 왔다. 그중 하나는 자동문 행정의 마지막 단계에서 선형 전동기에 역 추진력을 주어 자동문의 속도를 전기적으로 감소시키려는 것이었다. 그러나 이 방법은 자동문의 위치와 속도를 정확히 측정하기 위해서 위치 감지장치와 속도 감지 장치등과 같은 여러가지 복잡한 제어 장치들을 자동문 조립체에 덧붙여야 한다는 결점을 가진다. 또 다른 방법은 자동 복귀형 공기 실린더(air cylinder)와 같은 완충장치 한쌍을 자동문의 행정의 양끝에 설치해서 자동문의 속도를 기계적으로 감쇄시키는 것이다.

완충장치를 갖는 자동문 집합체에는 완충장치의 반작용력을 극복하기 위하여 추가의 추진력을 자동문 행정의 양단에서 가해야 한다는 문제가 생긴다. 더우기 이들 종래의 방법에서 경험된 공통적인 난점은 자동문이 그 전행정에 걸쳐 부드럽게 이동될 수 없으며, 자동문이 행정의 양단에서 강제 정지되기 때문에 응력을 받는다는 것이다.

따라서 본 발명의 주된 목적은 자동문 접합체의 자동문의 구동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 그 전 행정에 걸쳐 자동문을 부드럽게 구동시킬 수 있으며 행정의 종점에서 문틀에 충돌하는 것을 막을 수 있는 상술한 형태의 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 자동문 집합체내에 설치된 선형 전동기를 사용해서 자동문 집합체의 자동문을 구동시키는 방법이 제공된다.

이 방법은 자동문의 행정의 초기에는 최소한 선형 전동기의 정상 추진력으로 자동문을 구동시키고 자동문의 행정의 상기 초기 주기가 경과한 후에는 0에서 상기 정상 추진력의 범위내에 있는 추진력으로 자동문을 구동시켜서 자동문의 이동 속도를 감소시키는 것으로 구성된다.

이하 본 발명의 방법을 실시예를 예로 들어 첨부도면을 참조해가며 구체적으로 설명해 나가겠다.

제1도에 보인 자동문 조립체(10)는 건물의 입구에 설치된 문틀(11)과 이 문틀(11)에 고정된 고정문짝(12)과, 문틀(11)내에서 이동하여 입구를 개폐시키도록 설치된 자동문짝(13)으로 구성된다.

각각의 문짝(12), (13)은 한쌍의 선대(14), (15)과 웃 막이대(16)을 포함하는 문짝틀과 문짝틀에, 둘러쌓인 유리창(17)으로 구성된다. 문틀(11)은 한쌍의 선틀(18), (19)과 이 선틀(18), (19)의 상단을 서로 연결하는 웃틀(head)(20)로 구성된다.

웃틀(20)내에는 선틀(18), (19)사이에 수평으로 뻗은 반작용 막대(22)와 막대(22) 위에 간격을 두고 끼워진 속이빈 시린더 형태의 가동 부재(23)를 갖는 선형 전동기(21)에 내포되어 있으며, 가동 부재(23)는 이동 자계를 제공하는 한쌍의 코일을 가지고 있다. 전력 케이블(24)이 한 선틀(19)에서 반작용 막대(22)를 둘러쌓으며 가동 부재(23)에 뻗어 권선에 연결된다. 웃틀(20)은 또한 자동 복귀형 공기 큐션 시린더(air cushion cylinder)(25), (26) 한쌍을 내포하고 있는 바, 이들 시린더(25), (26)는 자동문짝(13)의 행정과 동일한 거리만큼 서로 거리를 두고 떨어져 있어서 자동문짝(13)의 이동을 그 개폐 행정의 끝에서 감쇄시키는 기능을 한다. 이 공기 큐션시린더(25), (26)는 어떤 조건하에서는 생략될 수도 있다.

각 공기 큐션 시린더(25), (26)는 정상 상태에서 시린더 내의 코일에 의해 돌출된 위치에 있게 되는 피스톤 막대(27)를 가지고 있다. 선형 전동기(21)의 가동 부재(23)에도 이에 고정되어 아래쪽으로 연장된 막대(bar)(28)가 마련되어 있는 바, 이 막대의 하단은 이동 문짝(13)의 웃막이대(16)의 중앙에 연결되어 있다. 피스톤 막대(27)의 말단에는 고무 부재(29)가 있어서, 자동문짝(13)이 개폐 위치 바로 근방에 가게 되면 막대(28)가 이 고무 부재(29)와 계합하게 된다.

여기서 ＂정상 추진력＂이라 함은 선형 전동기를 포함하는 자동문의 마찰 저항을 이겨내기에는 충분히 크며 자동문(13)이 폐쇄되었을 때는 자동문(13)의 세로살(15)이 곁기둥(19)에 충돌하지 않을 정도의 작은 힘을 의미한다.

본 발명의 방법에 따라 제2a도에 도시된 바와 같이 정상 추진력 FO는 자동문의 개방 및 폐쇄구간 각각의 중간 주기 T₂동안에는 차단된다. 선형 전동기(21)는 초기주기 T₁또는 T₁' 동안은 추진력 FO에 의해 구동되며, 주기 T₂나 T₂' 동안은 전동기 자동문(13)의 관성에 의해 구동되며, 마지막 주기 T₃나 T₃' 동안은 다시 추진력 FO에 의해 구동된다. 자동문(13)은 주기 T₂나 T₂' 동안은 자동문 및 선형 전동기의 마찰저항에 의해 감속되며, 최종주기 T₃나 T₃' 동안은 다시 가속된다. 그러나 자동문과 선형 전동기의 관성 때문에, 자동문(13)은 행정의 끝에 이르기 전에 전속도에 이르지 못한다. 자동문(13)은 따라서 문틀(11)에 충돌하는 것이 방지되며, 부드럽게 개폐된다.

제2b도에서, 추진력 FO는 개폐구간의 중앙주기 T₂및 T₂'에서 0∼FO 추진력 범위내의 작은 추진력 F로 감소되어 자동문(13)의 진행속도를 감소시킨다.

자동문(13)은 완전 개방된 위치에 조금 못미쳐서 정지해도 좋으므로, 제2c도 및 제2d도에 보인 양식으로 구동되어 자동문 개방구간중 적당한 시간 경과후 추진력 FO가 제거되거나 감소될 수도 있다. 특히 제2c도에 도시된 바와 같이 초기주기 T₁보다 긴 T₄주기가 경과 후 추진력이 차단될 수도 있다. 이 경우, 자동문은 우선 T₄주기동안 선형전동기(21)에 의해 구동된 후 나머지 T₅주기동안 그 자체의 관성에 의해 이동된다.

제2d도를 보면, 구동력 FO는 초기주기 T₁이 경과한 후 추진력 F로 감쇠되어 나머지 주기 T₆동안 F로 유지된다.

제3도는 본 발명에 따른 방법을 실현시키는데 사용되는 전기 회로(30)을 보여준다. 회로(30)는 단상 교류전원(32)에 단자들이 연결된 단권 변압기(31)을 포함한다.

주 스위칭 릴레이(33)가 단권 변압기(31)의 단자중 하나와 선형 전동기(21)의 가동부재(23) 내에 설치된 한쌍의 병렬 연결된 제1 및 제2코일(34), (35)의 공동 단자 사이에 연결된다. 극(37)과 두 접점(38), (39)을 갖는 단극 2접점(Singlepole double throw) 제1릴레이(36)가 마련되어 있는 바, 접점(38)은 단권 변압기(31)의 단자에 연결되어 있고 접점(39)은 단권 변압기(31)의 탭(tap)(40)에 연결되어 있다. 제1릴레이(36)는 극(37)이 접점(38)과 접촉하는 동안은 정상 상태에서 탈기(de energize)된다. 제1릴레이(36)의 극(37)에 결합된 극(42)을 갖는 단극 2접점 제2릴레이(41)가 마련되어 있다. 제2릴레이(41)의 접점(43)은 제1권선(34)에, 접점(44)은 제2권선(35)에 연결되어 있다. 제2릴레이(41)는 극(42)이 접점(43)과 접촉하는 동안에는 정상적으로 탈기된다. 제2릴레이(41)에 의해 선택되는 권선(34), (35)용 진상기(進相器) ; phase-advancer)의 역할을 하는 축전기(45)가 제2릴레이(41)의 접점(43), (44)에 연결되어 있다.

주 릴레이(33)가 닫혀지고 제1 및 제2릴레이(36), (41)가 탈기되었다고 가정하면, 전력원(32)의 전 전압이 권선(34)과 축전기(45)를 통해 권선(35)에 인가되어 자동문(13)이 정상 추진력 Fo으로 구동된다. 제1릴레이(36)가 작동되어 극(37)이 접점(39)으로 이동하면 단권 변압기(31)를 통해서 강하된 전압이 권선(34)과 축전기(45)를 통해 권선(35)에 인가되어, 자동문짝(13)은 0∼Fo 범위의 추진력 F에 의해 구동된다. 선형 전동기(21)의 가동 부재(23)의 이동 방향은 릴레이(41)의 스위칭이 권선(34), (35)에 의해 형성되는 이동자계의 방향의 스위칭이 되기 때문에, 극(42)을 접점(43)에서 접점(44)로 이동함으로써 변경된다. 단권 변압기(31)는 공통 선로에 걸린 전압이 연속적으로 변할 수 있도록 가변비(可變比 : variable-ratio) 단권 변압기일 수도 있다.

제3도의 회로 구조를 가지고 제2b도에 보인 양식에 따른 자동문 집합체(10)의 작동을 설명하면, 회로성분들과 작동하도록 연결된 4개의 타이머(timer)가 제7도에 도시되었다. 제1타이머(54)는 자동문이 개방되는 시간 구간을 결정해준다. 즉 도시되지는 않았지만 바닥 위의 자동문 매트(mat)밑에 있는 스위치(58)가 개방되면, 제1타이머(54)는 얼마의 시간이 지난후 자동문이 닫히기 시작해야 하는가를 설정해준다.

주 릴레이(33)가 작동되면 제2타이머(55)가 여기(energize)되고 자동문 개방 구간 보다 약간 길게 미리 설정된 시간이 경과된 후, 이 제2타이머(55)는 주 릴레이(33)를 OFF시킨다. 제3타이머(56)는 제2타이머와 동시에 작동되어, 초기 주기 T₁'가 경과된 후 제1릴레이(36)를 여기 시키고, 미리 설정된 시간이 경과된 후 제4타이머가 작동되어 제1릴레이(36)를 탈기시킨다.

사람이 도아 매트를 밟으면, 매트 밑에 있는 스위치(58)는 주 릴레이(33)와 제2릴레이(41)를 작동시키는 한편, 제1릴레이(36)는 탈기된 상태로 유지된다. 자동문(13)은 열리기 시작하며, 개방 구간의 초기주기 T₁동안은 정상 추진력 Fo 또는 Fo보다 더 큰 힘에 의해 구동된다. 초기주기 T₁이 경과된 후, 제3타이머가 제1릴레이(36)를 작동시켜서 강화된 전압을 제1 및 제2코일(34), (35)에 인가시킴으로써, 보다 작은 추진력 F로 자동문(13)을 추진시킨다. 미리 설정된 시간이 경과한 후, 제4타이머에 의해 제1릴레이(36)가 다시 탈기되어 자동문(13)이 정상 추진력 Fo 또는 Fo 보다 큰 힘에 의해 구동된다.

자동문 개방 구간의 경과와 동시에 제2타이머가 주릴레이(33)를 탈기시켜서 자동문(13)의 개방을 완료시킨다. 자동문을 통해 사람이 통과해서 매트 밑의 스위치(58)가 개방되면 미리 설정된 시간이 지난후 제1타이머(54)가 작동되어 주 스위칭 릴레이(33)를 작동시켜서 도아 폐쇄 작업을 개시시킨다. 도아 폐쇄작업이 시작되면 제1타이머(54)에 의해 제2릴레이(31)가 탈기된다.

도아 폐쇄작업 동안의 릴레이(33), (36)의 스위칭 및 제2타이머(55) 및 제3타이머(56)의 작동 순서는 도아 개방시와 완전히 똑같다. 타이머 스위치(54)-(57)의 내부 구조는 종래 사용되는 것이고 개략적으로 도시되었다. 그러한 형태의 공지된 타이머는 대개 프로그램을 제공하는 타이밍 캠(timing cam)을 포함한다.

제4도는 또 다른 실시예에 따라 만든 선형 전동기 제어 회로(10a)를 보여주는 바, 제3도의 회로(30)내의 단권 변압기(31) 대신 가변 저항기(46)가 사용되었다.

제5도에 보인 또 다른 실시예에 따르면, 제어회로(30b)는 전력 공급기(32)의 한 단자에 연결된 극(48)과 한쌍의 접점(49), (50)을 갖는 단극 2접점 릴레이(47)를 가지고 있는 바, 접점(49)은 제1코일(34)에 그리고 접점(50)은 제2코일(45)에 연결되어 있다. 또 다른 릴레이(51)가 축전기(52)와 직렬로 연결되어 있으며, 릴레이(51)와 축전기(52)는 축전기(45)와 병렬로 연결된다. 릴레이(47)는 권선(34), (45)에 의해 형성되는 이동 자계의 방향을 변경시키는데 사용된다. 릴레이(51)는 선형 전동기의 추진력의 강도를 변화시키는 기능을 한다.

제6도를 보면, 전기회로(30C)는 제2a도에 보인 양식에 따라 본 발명의 방법을 수행하느데 특히 유용하다는 것을 알 수 있다. 주 릴레이(53)는 전력원(32)과 제2릴레이(41)의 극(42) 사이에 연결된다. 주 릴레이(53)가 여기되면, 전전압이 선형 전동기(41)의 권선(34), (35)에 인가되어 이 선형 전동기(21)를 정상 추진력 Fo로 구동시킨다. 그리고 나서 주 릴레이(53)가 탈기되면, 정상 추진력 Fo는 차단되어 자동문(13)이 운동상태를 유지하려는 자체 관성에 의해서만 움직이게 한다.

Claims (1)

1. 자동문 행정의 초기 주기 동안은 최소한 정상 추진력으로 자동문을 구동시키고, 자동문 행정의 상기 초기주기가 경과된 후에는 0에서 정상 추진력 사이의 값의 범위내의 추진력으로 자동문을 구동시켜서 자동문의 이동 속도를 감소시키고 자동문 행정의 끝까지 자동문을 구동하는데 필요한 시간 동안은 최소한 정상 추진력을 복구 유지하고, 그 후에 추진력을 제거하는 것을 특징으로 하는 자동문 집합체의 자동문구동방법.

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