NO313710B1 - Drivinnretning for en dreiedör med en elektronisk styring - Google Patents

Abstract

Drivinnretaing for en dreiedør med en elektronisk styring, som inneholder i det minste et lager og en mikroprosessor, for i det minste en enfløyet dør, hvis dørfløy (53) drives av en elektromekanisk drivenhet som virker i åpnings- og lukkeretningen. Hvor drivenheten i det vesentlige består av en drivmotor (10) med et drev (9) med en dertil tilkoblet kraftoverføringsenhet (5-8) for den tilkoplede døren 53). Kraftoverføringsenhet (5-8) har en drivaksel (22), som er forbundet med en ende til en betjeningsarm. Dreietodrivinnretningen er bygget skjult inn innenfor dørfløy en hhv. en dørkarm. Kraftoverførings enheten (5-8) består av en spindel (8) med en delvis overgripende spindelmutter (7), som er forbundet kraft- og formsluttende med en tannstang (5), idet drivakselen (22) med en fortanning (56) griper inn i en fortanning (23) til en tannstang (5).

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en skjult dreiedørdrivinnretning med en elektronisk styring hhv. regulering, som inneholder i det minste et lager og en mikroprosessor, for i det minste en énfløyet dør, hvis dørfløy drives av en elektromekanisk drivenhet som virker for åpning og lukking, idet drivenheten i det vesentlige består av en drivmotor med en dertil tilkoblet kraftoverføringsenhet, som er forbundet ved den ene enden til en betjeningsarm og hvor hele dreiedørdrivinnretningen er innebygget skjult innenfor dørfiøyen hhv. en karm.

Automatiske dørdrivinnretninger har til hensikt å lette bevegelsen av dører. Den betydning øker ikke bare med hensyn til offentlig- og forretningsanvendelse i bygninger, som for eksempel forvaltaingsenheter, sykehus, aldershjem, men det er en økende anvendelse av automatiske dører i leiligheter for handikappede. I disse tilfellene er dørdrivinmetningen alltid montert på dørfiøyen hhv. over dørstokken (karmen).

DE 42 31 984-A beskriver en elektromekanisk dreiedørdrivinnretning, som er utstyrt med en databearbeidelseenhet for optimal drift. En motorstyreenhet er forbundet med databearbeidingsenheten, som viderefører utgangssignalet til en drivmotor. Åpningsforløpet til en slik dreiedør innledes derved via et sensorsignal og utføres automatisk ved hjelp av drivinnretningen. Samtidig med åpningen forsynes et energilager med nødvendig energi for å bringe en slik dør uten elektrisk energi til en sikker lukkeposisjon. Derved sikres også ved feil på motorstyreenheten en sikker lukking av den tilsluttede dreiefløy i strømløs tilstand.

DE 296 04 692 Ul beskriver en innretning for betjening av en vindusfløy. For dette formål er inneleiret kjedeledd i fløyen, hvilke kjedeledd beveges ved hjelp av en skrue til en med drev forsynt motor.

Tysk bruksmønster nr. 295 21 068 beskriver en (Wvinnretning for en dreiefløydør anordnet i nødutganger. Det anvendes derved en drivinnretning, som beveger dørens dreiefløy kun i åpningsrerningen av dørfiøyen og som samtidig forsyner et kraftlager i form av et fjærelement med nødvendig energi slik at dette i tilslutning til åpningsforløpet og eventuelt den til dreiefløydøren angitte åpenholdetid, bringer døren sikkert til lukkeposisjonen uten tilleggsenergi. Hele drivinnretningen er her bygget skjult inn over dreiefløydøren innenfor rammen. Dreiefløyen drives enten direkte av drivinnretningens drivaksel eller via en innenfor profilen liggende betjeningsarm som samvirker med et i en glideskinne forskyvbart anordnet glidestykke.

Ved drivinnrelningen er dessuten anordnet en innretning, som ved hjelp av en manuell kraft utover lukkeposisjonen tillater en frakobling av dreiefløyen fra drivinnretningen. Innretningen er her en mekanisk, kun i én retning kraftoverførende kobling. Koblingen består av en på drivakselen kraft- og formsluttende anbrakt låsebolt og minst en derpå anordnet låsemarkering. Innenfor låsemarkeringen ligger en bolt, som er fjærbelastet og forsynt med en trinnløs kraftinnstilling. Ved hjelp av kraftinnstillingen er det mulig å innstille utrykaingskraften trinnløst.

En ytterligere utførelse kan også bestå i at den øvre tverrbjelken til dreiefløyen er forsynt med to i hverandre gripende krokformede holdearmer. Holdearmene griper derved inn i hverandre slik at en frakobling av dreiefløyen fra drivinnretningen kun er mulig i en retning, nemlig i en nødutgangsretning.

Problemet ved slike drivirmretninger for dører er imidlertid at dens innbygging må taes hensyn til allerede ved planleggingen av en bygning da gjennomgangshøyden ellers ikke vil være gitt.

Oppfinnelsen har til oppgave å tilveiebringe en automatisk drivinnretning for en dreiedør som er liten og hvis utseende ikke påvirker det arkitektoniske utseende til en dør, og dessuten skal dreieinnretningen for døren være billig å fremstille og være nærmest vedlikeholdsfri.

Denne oppgaven løses ved hjelp av en drivinnretning for dører av den innledningsvis nevnte art hv is karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen, fremgår av de øvrige uselvstendige kravene.

Konseptet for en drivinnretning for en dreiedør i en kompakt oppbygning ble videreført med den hensikt å bygge inn drivinnretningen skjult, som betyr at drivinnretningen bygges innenfor en dør eller karm. Derved unngåes endringer på bygningen, som for eksempel utmeisling av gulv eller vegger. Det er kjent dørlukkere, f. eks. "DORMA ITS 96" som bygges inn skjult innenfor dører eller dørrammer. Innledningen av dreiemomentet i døren forgår derved ved hjelp av en arm, som avstøttes i en glideskinne. Overføringsforholdet til glideskinnen bevirker i forbindelse med dørlukkeren, som har en løftekurveskive, et fallende åpningsmoment. Derved kan ved hjelp av kurveforløpets utførelse konsiperes en nærmest fullstendig fri utforming av dreiemomentforløpet.

For å tilveiebringe en billig drivinnretning for dreiedører anvendes en tannstang med stor tanndeling, som er egnet for overføring tilsvarende dreiemoment som opptrer på slike dreiedører. Fortanningen utføres i en tannstang, som har et firkantet tverrsnitt og er fortrinnsvis lagret dreiesikkert mellom to plater. Tannstangen er derved drivmessig forbundet med en drivaksel, som har en tilsvarende fortanning og er opplagret i dekkplaten. Ved den glidende bevegelsen til tannstangen dreies den stedfaste drivakselen, noe som på grunn av den tilsluttede armen i forbindelse med et glidestykke, som er lagret forskyvbar i en glideskinne, bevirker bevegelsen av døren. Med tannstangen er forbundet kraft- og formsluttende en spindelmutter for frem-og-tilbakegående bevegelser. Innenfor spindelmutteren føres ved den ene enden en spindel, fortrinnsvis kuleomløpsspindel, idet den andre enden til spindelen fastholdes i et lager. Spindelen drives derved av en medbringeraksel, som rager ut av en drivinnretning. Drivirmretningen er forbundet med en drivmotor. For å kunne registrere posisjonen til den tilsluttede dreiedøren befinner det seg ved dreiedørdrivinnretningen en veiopptager, som fortrinnsvis er en inkrementalgiver eller et potensiometer. Motoren styres av en styreinnretning som inneholder en mikroprosessor og lager og som kan være utført som SPS-styring (selvprogramert styring).Styringen overføres derved ved hjelp av et sensorsignal fra en sender, som er anordnet innenfor sensoren, til en mottaker, som er anordnet innenfor styringen og dermed innenfor dørbladet. For at drivinnretningen til dreiedøren kan arbeide selvforsynende er det anordnet fortrinnsvis en tilsvarende batteripakke eller en akkumulator. Ved anvendelse av oppfinnelsen er det imidlertid mulig å tilveiebringe den nødvendige sfrømforsyningen for styringen via dertil egnete tilførselsledninger, som kan realiseres ved hjelp av kabler. I slike tilfeller kan også forbindelsen mellom sensor og styring realiseres ved hjelp av kabel, idet sensoren også kan være en bryter.

Det skal, for fullstendighetens skyld, bemerkes at slike drivinnretninger for dreiedører arbeider i forbindelse med en glideskinne, som likeledes er skjult enten i den der over anordnete dørkarm eller, når drivinnretningen til dreiedøren befinner seg innenfor karmen, er glideskinneanordningen anbrakt innenfor dørfiøyen. Forbindelsen mellom drivakselen og det i glideskinnen førte glidestykke bevirkes ved hjelp av en løftearm.

Aktiverer sensorsignalet styringen så dreies spindelen og derved oppnåes en tvangsbevegelse av tannstangen, som igjen bevirker en tvangsbevegelse på grunn av koblingen ovei armen, som på den andre siden er lagret forskyvbart på glidestykket. På grunn av den på forhånd innstillbare åpningsbredden til døren blir drivinmetningen stående i vinkel og samtidig holdes dørfiøyen i denne posisjonen. Dette kan for eksempel tilvei ebringes ved at det anvendes et selvhemmende drev. Det er imidlertid også mulig ved tilsvarende regulering av styringen, som imidlertid medfører et stort energiforbruk, å holde døren åpen ved hjelp av drivmotoren og hvor motoren etter en innstillbar tid bringer døren automatisk til lukket posisjon. Det å holde døren åpen med en motor medfører tilsvarende tapseffekter, som kan føre til overoppheting av motoren. Videre er det mulig å frembringe holdemomentet ved hjelp av en elektromagnetisk kobling eller ved hjelp av en bremse.

For å kunne betjene døren manuelt f.eks. på grunn av utkobling av drivinnretningen er en tilsvarende avstemming mellom motor og drev nødvendig. Derved virker friksjonsdreiemomentet til motoren mot dørens bevegelse. Den nøyaktige avstemminger], av virkningsgraden til kombinasjonen av tanndrev og kuleomløpsspindel muliggjør en manuell åpning av en slik dør uten store kraftanstrengelser.

Styringens oppgave er spesielt å regulere motorstrømmen hhv. motorspenningen i avhengighet av dørstillingen og kommandosignalet til f.eks. en sensor. Derved kan motoren ved lukket dør være kortsluttet og stiller således til rådighet et ytterligere lukkemoment. Avgis et åpningssignal så reguleres motorstrømmen langs motorens karakteristikk.

Etter at det p'å forhånd oppgitte maksimale omdreiningstall er oppnådd holdes motorens omdreiningstall konstant til et bremsepunkt ved hjelp av veiopptakers data i forbindelse med et forløp sprogram, som tidligere er tilveiebrakt av et læreprogram ved den første åpningen av døren. Ved bremsing av døren begrenses motorstrømmen til en mindre verdi enn ved akselerasjonen. For lukking av døren forløper dette forløpet i omvendt rekkefølge. Ved overskridelse av den tillatte motorstrømmen, f. eks. på grunn av en hindring, kob ler styringen drivinnretningen tilsvarende ut hhv. fører døren i reverseringsstillingen. Endeposisjonen til døren og bremsepunktet til styringen blir tilveiebrakt i lærefasen.

For å kunne håndtere totalenheten til dreiedørinnretningen på en god måte er anordnet i en tildekning såvel drivenheten, som især beståer av tannstang, spindel med mutter, drev, motor og veiopptager, såvel som styring og strømforsyning. Med en slik anordning, det vil si alle komponentene til dreieinnretningen ligger på en linje etter hverandre og er utført som utskiftbare moduler, er det tilveiebrakt en dreieinnretning, som kan bli innbygget skjult innenfor dører, karmer osv. Dreiedørinnretningen har derved en maksimal innbygningsbredde på 35 mm.

I det på følgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere ved hjelp av en mulig skjematisk vist utførelse med henvisning til tegningene, hvor:

Fig. 1 viser et delsnitt gjennom en dør med innebygget dreiedørinnretning.

Fig. 2 viser drivinnretning til døren i sideriss.

Fig. 3 viser drivinnretning til døren sett ovenfra.

Fig. 4 viser drivinnretning til døren i sideriss med lengde- og delriss.

Fig. 5 viser drivinnretning til døren sett ovenfra med delsnitt gjennom

dekkplaten.

Fig. 6 viser tannstangen sett forfra.

Fig. 7 viser tannstangen sett fra siden.

Fig. 8 viser tannstangen sett ovenfra.

Fig. 9 viser drivakselen sett forfra.

Fig. 10 viser drivakselen sett ovenfra.

Fig. 1 viser en drivinnretning til en dreiedør, som er bygget inn i en dør 53 innenfor en utsparing 55. Utførelseseksempelet beskriver en tredør. Drivinnretningen til dreiedøren kan imidlertid også bygges innenfor rammen til en profildør på grunn av drivinnretningens ubetydelige størrelse. Dessuten er det mulig å bygge drivinnretningen, i stedet for innenfor døren 53 som vist på fig. 1, inn i en karm over døren eller i dørstokken, som ikke er vist i utførelseseksempelet. Videre er det ikke vist i utførelseseksempelet anslaget av døren 53 via bånd, heller ikke betjeningsarmen, som i samvirke med glideskinnen og dens glidestykke kan gli frem og tilbake og som danner forbindelsen mellom dreiedørdrivinnretningen (døren) og den faststående delen, nemlig karmen. Utsparingen 55 er dimensjonert slik at en tildekning 49 kan anbringes innenfor en fordypning, idet dreiedørdrivinnretningen befinner seg på tildekkingen med sin drivenhet, en strømforsyning 52 for en styring 51 og eventuelt en signaloverføringsenhet i form av en mottaker 54. Alle komponentene ligger etter hverandre. Helu dreiedørdrivinnretningen blir ved hjelp av tildekkingen 49 og gjennom denne seg strekkende skruer 50 kraft- og formsluttende forbundet med døren 53.

I det påfølgende skal den mekaniske delen, nemlig oppbygningen av drivinnretningen til dreiedøren beskrives nærmere under henvisning til fig. 2. Drivirmretningen til dreiedøren er en elektromagnetisk drivinmetning, som er forbundet via en drivmotor 10 med et drev 9, for å bevege den tilkoplede døren 53. Ved at (irivinnretningen for dreiedøren er bygget inn skjult innenfor et dørblad hhv. en karm kan det vanligvis for en dreiedørinni etning utformete hus utelates. Huset består derfor av konstruksjonselementene som utgjør drevenheten. Dette er en øvre dekkplate 1 og en nedre dekkplate 24, idet dekkplaten 1 er vist overliggende dekkplaten 24 på fig. 2. Dekkplatene 1 og 24 holdes i avstand fra hverandre på ene siden av et endestykke 4 og på andre siden av en lagerholder 2. Endestykket 4 er innspent kraft- og formsluttende mellom dekkplatene 1 og 24 ved hjelp av skruer 20.

Lagerholderen 2 tilveiebringes via en lagerflens 3, til hvilken drev 9 med drivmotoren 10 er flensforbundet ved hjelp av skruer 19 som går gjennom både lagerflensen 3 og lagerholderen 2 og skrues inn tilsvarende gjenger i dekkplatene 1, 24. Innretningen for frem- og tilbakegående bevegelse av dreiedørdrivinnretningen består i det vesentlige av en tannstang 5, en spindelmutter 7 og en i spindelmutteren inngripende spindel 8.

Tannstangen 5 er derved anordnet dreiesikkert slik at det innenfor dekkplaten 1 er anordnet utspfiringer 25 og 26 og innenfor dekkplaten 24 utsparinger 34 og 35, i hvilke utsparinger er anordnet respektive for tannstangen tilformede føringstapper 27, 28, og 32, 33 i lengderetningen av drivinnretningen for dreiedøren (jfr. især fig. 3 og 4). I samvirke med tannstangen 5 er det anordnet en drivaksel 22, som rager med en ende ut av dekkplaten 1 og har en betjeningsknast 6, til hvilken er leddet den allerede nevnte, ikke viste, tilkobling via betjeningsarmen for glideskinnen. Forbindelsen mellom betjeningsarmen og betjeningsknasten er derved sikret ved hjelp av en skrue i en gjenget boring 47.

Tannstangen glir dermed mellom dekkplatene 1 og 24 med i området av føringstappene 27,28 og 32, 33 liggende flater 40,41,42, 43. Tannstangen 5 er nærmere vist på fig. 6, 7 og 8, som viser de enkelte siderissene av tannstangen 5.1 dens midtområdet er i tannstangen 5 en gjennomgående åpning 39, som på sin ene side har en fortanning 23. Tannstangen 5 er sett i horisontalaksen avtagende, nemlig ved utsparinger 37 og 38. På en av frontveggene til tannstangen 5 er det anordnet et opptak 44 for en spindelmutter, hvilket opptak er utformet slik at spindelmutteren 7 her kan forbindes kraft- og formsluttende. Dette kan for eksempel være en gjenge 36. Det er imidlertid også mulig å fremstille spindelmutteren 7 likesom tannstangen 5 av ett stykke.

Med fortanningen 23 står en fortanning 56 med motsvarende deling i inngrep, hvilken fortanning befinner seg på drivakselen. Dette vises på fig. 9 og 10. For at drivakselen 22 kan føres sikkert innenfor dekkplatene 1 og 24 er lagerflater 45,46 anordnet på drivakselen 22.

En detaljert oppbygning av drivinnretningen for dreiedøren er vist på fig. 4, hvor cmvinnretnhigen for dreiedøren er vist fra siden og dessuten i snitt i delområder. Her fremgår spesielt forbindelsen mellom spindelmutteren 7 og tannstangen 5, idet det i dette tilfellet er blitt valgt en forbindelse via gjengen 36 på en på spindelmutteren 7 tilformet ansats 29. Innenfor spindelmutteren 7 går spindel 8 i inngrep, hvilken spindel 8 fortrinnsvis kan være en kuleomløpsspindel for å holde friksjonstappene så små som mulig. Enden av spindelen 8, som ikke går gjenom spindelmutteren 7, fastholdes i lagerholderen 2 med en lageransats 13 innenfor et spindellager 17. På lageransatsen 13 er ved det viste utførelseeksempelet en utvendig gjenge, på hvilken en spindelsikring 18 skrus på. Dette kan også utføres ved hjelp av andre egnede sikringsorgan. Mellom lagerholderen 2 og lagerflensen 3 er anordnet en lagerholder 14 for utjevning. Lagerholderen 3 og lagerholderen 14 fastholdes ved hjelp av skruer 19, som går gjennom nevnte lagerholdere og skrues inn i dekkplatene 1 og 24.

Innenfor lagerflensen 3 er forbindelsen til drevet 9 via skrueforbindelsen 21. Drevet 9 har en medbringeraksel 15, som ved utførelseseksempelet er satt inn i lagersatsen 13, her f.eks. en firkant, og derved ved en dreiebevegelse av medbringerakselen 15 også dreier spindelen 8. Alternativt kan også her velges enhver annen kraft- og formsluttende, løsbar forbindelse, især i form av en not-/fjærforbindelse.

Drivakselen 22 føres, som det fremgår av fig. 4, innenfor dekkplatene 1 og 24 via lager 16. Lagerne 16 er derved anordnet innenfor blindboringer 30. Med betjeningsknasten 6 rager drivakselen 22 ut av dekkplaten 1. Ved denne konstruksjonen sikres at det kan anvendes såvel høyre- som venstreslående DIN-dører.

Aktiveres nå drivmotoren 10 via styringen 51 som følge av et sensorsignal så settes spindelen 8 i rotasjon på grunn av dreiebevegelsen av motorakselen via forbindelsen (koblingen) over drevet 9. Derved trekkes spindelmutteren 7 og dermed tannstangen 5 mot høyre i iitførelseseksemplene vist på fig. 1,2,4, og 5, noe som samtidig betyr at drivakselen 22, da den er stasjoner, dreies og dermed sikrer en åpning over den ikke nærmere viste koblingen mellom dørblad 53 og karm. Samtidig tilveiebringes imidlertid også dreievinkelen til dørbladet 53 via veiopptager 11. Derved sikres at til ethvert tidspunkt er åpningsvinkelen til døren 53 kjent for styringen 51. Dermed er styringen 51 i stand til, fra en på forhånd bestemt åpningsbredde, å redusere dreiehastigheten og å bringe døren 53 ved på forhånd bestemt åpningsvinkel til å stå stille. For at drivinnretningen til dreiedøren skal kunne arbeide selwirkende kan det, som vist på fig. 1, anvendes en strømforsyning 52 i form en akkumulator som opprettholder driften av døren. Anvendes en slik dør ved en inngang som benyttes svært mye, vil imidlertid effekten til en akkumulator ikke være tilstrekkelig og i dette tilfellet er det mulig å forsyne strømforsyningen med den nødvendige driftsenergien for styringen og dermed drivmotoren via en tilsvarende kabeltilførsel.

Ved kabelanvendelse kan også sensoren være tilkoblet, noe som betyr at mottakeren 54 kan utelates.

Dempningen av den tilkoplede døren kan bevirkes elektrisk. Ved at såvel den elektromekiiniske drivinnretningen så vel som strømforsyningen og styringen er bygget inn innenfo r døren eller karmen, er det for monteringen ikke nødvendig med huller gjennom vegger eller gulv. Drivinnretningen for dører er spesielt egnet for ettermontering da den kan ettermonteres i dører og også profilrammer, idet dette er et interessant alternativ for eldre mennesker såvel som personer som plutselig får begrensinger i sin bevegelse.

Claims (10)

1. Drivirmretning for en dreiedør med en elektronisk styring, som inneholder i det minste et lager og en mikroprosessor, for i det minste en enfløyet dør, hvis dørfløy blir drevet av en elektromekanisk drivenhet som virker i åpnings- og lukkeretningen, karakterisert ved at drivenheten i det vesentlige består av en drivmotor (10) med et drev (9) med en dertil tilkoblet kraftoverøfringsenhet for den tilkoplede døren, at kraftoverøfringsenhet består av en spindel (8) med en delvis overgripende spindelmutter (7), som er forbundet kraft- og formsluttende med en tannstang (5), og en drivaksel (22) med en fortanning (56) som griper inn i en fortanning (23) på tannstangen (5), at drivakselen (22) er forbundet ved en ende til en betjeningsarm, og at dreiedørdrivinnretningen er innbygget skjult innenfor dørfiøyen hhv. en dørkarm.

2. Drivinnretning i følge krav 1, karakterisert ved at tannstangen (5) er anordnet dreiesikkert.

3. Drivirmretning i følge krav 2, karakterisert ved at dreiesikkerheten består av føringstapper (27,28, 32, 33) på tannstangen (5) som går inn i utsparinger (25, 26, 34, 35) i plater (1,24).

4. Drivirmretning i følge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at dekkplatene (1, 24) holdes i avstand fra hverandre på den ene siden av et endestykke (4) og på den andre siden av en lagerholder (2) og mellom dekkplatene (1,24) er anordnet tannstangen (5), spindelmutteren (7) med spindel (8) opplagret ved den ene enden i denne, og hvor spindelen (8) er opplagret ved den andre enden i lagerholderen (2).

5. Drivinnretning i følge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at en lagerflens (3) er anbrakt kraft- og formsluttende på lagerholderen (2), til hvilken lagerflens (3) er festet drivmotoren (10) med drevet (9) og en veiopptager (11) og/eller at drevet (9) ikke er automatisk bremsende og/eller at veiopptageren (11) er en inkrementalgiver.

6. Drivinnretning i følge krav 1-5, karakterisert ved at spindelen (8) er en kuleomløpsspindel, og/eller at spindelen (8) har et opptak for en medbringeraksel (15) til drevet (9).

7. Drivinnretning i følge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at drivirinretmngen til døren har en maksimal bredde på 35 mm.

8. Drivinnretning i følge krav 1, karakterisert ved at betjeningsarmen er forbundet ved sin andre ende med et glidestykke, som er bevegelig langs en innenfor døren hhv. dørkarmen innebygd glideskinne.

9. Drivinnretning i følge krav 1, karakterisert ved at spindelmutteren (7) og tannstangen (5) består av et stykke.

10. Drivinnretning i følge krav 1, karakterisert ved at styringen (51) har en selvforsynende strømforsyning (52), og/eller at strømforsyningen er en akkumulator, og/eller styringen (51) inneholder en mottaker (54) og/eller at styringen (51) er en selvprogramert styring.