EP4001572A1 - Schiebetüranlage, motorisiertes laufwerk, und puffervorrichtung - Google Patents
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- EP4001572A1 EP4001572A1 EP20207597.4A EP20207597A EP4001572A1 EP 4001572 A1 EP4001572 A1 EP 4001572A1 EP 20207597 A EP20207597 A EP 20207597A EP 4001572 A1 EP4001572 A1 EP 4001572A1
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Definitions
- the invention relates to a sliding door system, e.g. a folding sliding door system, a motorized drive for this sliding door system and a buffer device for the sliding door system.
- the US7578096B2 discloses a sliding door system with sliding doors that can be moved linearly and/or in curves, optionally rotated and parked, and which is fastened to at least two carriages guided in a running rail, one of which is provided with a drive motor.
- the drive motor is arranged between the running wheels of the carriage and therefore takes up relatively little space. Nevertheless, it is necessary to increase the cross section of the running rail according to the dimensions of the drive motor. Furthermore, it is necessary to significantly adapt the carriage or its carriage body in order to be able to mount the drive motor.
- the drive motor is supplied with power via sliding contacts that are routed along power supply lines.
- the energy supply of the motorized drives thus also causes a considerable effort and requires running rails that are designed for the installation of power supply lines. Furthermore, when using sliding contacts, signs of wear occur, which cause a corresponding maintenance effort.
- Automated systems are therefore usually based on special solutions that can be implemented with considerable effort. Due to the peculiarities of the motorized drives, adapted running rails usually have to be provided, which is why it is not possible to subsequently automate sliding door systems that have already been installed.
- the present invention is therefore based on the object of creating an improved sliding door system, such as a sliding door system with planar sliding doors or a folding sliding door system, as well as an improved motorized running gear and an advantageous buffer device for this sliding door system.
- the sliding door system should be able to be equipped with motorized drives that take up little space and preferably correspond to the dimensions of conventional or non-motorized drives.
- the motorized drives should preferably have drive bodies as are used for conventional or non-motorized drives. The manufacturer should therefore be able to produce motorized sliding door systems and non-motorized sliding door systems with a minimum of effort.
- the motorized drives should ensure the most advantageous acceleration values possible for the sliding doors. Furthermore, the motorized drives should ensure optimal running smoothness and show no signs of wear even after a long period of operation.
- the sliding door system should also be able to be implemented with conventional running rails, the cross-section of which does not have to be adapted to accommodate the motorized running gear. Sliding door systems that are already installed should also be included can be automated with little effort and equipped with motorized drives.
- the sliding door system should be capable of being automated as desired and should be able to be operated and maintained by the user in the simplest way.
- the sliding door system should be easy to install. Errors during the installation of the sliding door system should preferably be reported automatically so that corrections can be made specifically during the installation. Furthermore, the sliding door system should not have any maintenance-intensive elements, so that there is hardly any maintenance effort even after a long period of operation.
- a preferred operating method is intended to ensure optimal operation of the sliding door system over a long period of operation.
- the sliding door system comprises a running rail, which has a longitudinal axis and at least one running element running along this longitudinal axis, and at least one Sliding door held by two carriages each comprising a carriage body and at least one roller supported on the at least one runner element, at least one of the carriages being equipped with a drive motor having a stator and a rotor rotating about a rotor axis is rotatably mounted, includes and is connected to a control unit.
- At least one of the rollers of the running gear comprises the drive motor, the stator of which is provided with electromagnets and the rotor of which protrudes radially beyond the stator and is aligned with the rotor axis coaxially to the axis of rotation of the associated roller, the stator being non-rotatably connected to the associated running gear body and is connected directly or indirectly by bearing elements to the rotor, which is enclosed by a one-piece or multi-piece outer casing made of plastic, and that a mobile control unit, in which a processor unit with a mobile operating program is provided, is connected to the associated drive body and connected by drive lines to the Electromagnet of the stator is connected.
- the drive motor is an external rotor motor, the rotor of which comprises a rotor ring which encloses the stator, which is provided with electromagnets pointing at least approximately radially outwards, in a ring shape and is provided with permanent magnets pointing at least approximately radially inwards.
- the drive motor is an axial motor whose rotor, which is provided with at least approximately axially aligned permanent magnets, is displaced along the rotor axis relative to the stator, which is provided with at least approximately axially aligned electromagnets.
- the stator of the drive motor is thus non-rotatably connected to the carriage body.
- the rotor of the drive motor rotates around the rotor axis coaxially to the axis of rotation of the roller and drives it.
- the rotor projects beyond the stator at least with the outer shell radially outwards, so that only the rotor or the outer shell makes contact with the running element or running elements of the running rail.
- the rotor and the stator are preferably connected in a stable manner to the carriage body and can transmit forces acting on the rotor to the carriage body.
- the rotor and stator can be mounted in the manner described below and can be adapted or modified depending on the specific design of the drive motor.
- the drive motor therefore preferably has, in addition to the drive function, a carrying function and takes up a corresponding proportion of the load of the sliding door that is carried.
- the poles of the electromagnets and the permanent magnets thus face each other radially or axially with respect to the axis of the rotor and, with appropriate polarization of the electromagnets, allow an attraction and/or repulsion force to be exerted on one another in order to set the rotor in motion.
- a permanent magnet of the rotor which approaches an electromagnet of the stator, is attracted with a different polarization of the electromagnet and/or repelled with the same polarization after passing the electromagnet.
- the permanent magnets of the rotor of the outfeed motor are preferably integrated into a magnet ring.
- the permanent magnets of the rotor of the axial motor are preferably integrated into a magnet plate.
- the magnetic ring or the Magnetic plates form the supporting element of the rotor or are held by a supporting element of the rotor.
- Motorized drives according to the invention each have one or two rollers which comprise a drive motor. Either one or two motorized drives can be used, each with just one drive motor or each with two drive motors.
- motorized drives are extremely compact and can correspond to the structure of conventional non-motorized drives in terms of dimensions.
- Running gear bodies of conventional running gears can therefore be optionally equipped with motorized rollers or non-motorized rollers.
- the motorized running gear therefore does not differ from conventional running gears with regard to the external dimensions, given appropriate assembly, which is why already installed sliding door systems can be subsequently automated with minimal effort and equipped with motorized running gears according to the invention. It is not necessary to replace the already installed rail along which the motorized drives can be moved.
- the outer shell of a motorized roller forms its tires, which ensure optimal running smoothness of the drives and preferably good contact between the roller and the running surface or the running surfaces on the running elements of the running rail.
- the outer shell can enclose the entire rotor or the entire rotor ring or only parts thereof, which correspond to the running elements, for example.
- a symmetrical running rail with two side walls and against each other directed foot pieces is used, the rollers roll with their edge areas on the foot pieces, which form the running elements.
- the outer shell is therefore designed in two parts and comprises two ring-shaped segments which are provided on the edge areas of the rollers.
- an asymmetrically designed running rail is provided, which has only one side wall and only one foot piece, which forms the running element and whose width preferably corresponds approximately to the width of the running rail.
- the motorized rollers can therefore roll over the entire width of the base or the running element, resulting in reduced surface pressure and improved running properties.
- the outer casing preferably covers the entire running roller or the entire rotor ring.
- the material and the dimensions of the outer shell can be specified with greater choice. For example, a more elastic material can be used with reduced surface pressure.
- the thickness of the outer shell can be chosen accordingly.
- a high-quality plastic such as POM or PET is used.
- the thickness of the outer shell or the thickness of the segments of the outer shell is preferably in a range from 2.5 mm to 5 mm. For example, a thickness of at least approximately 3 mm is chosen.
- the stator of each drive motor can advantageously be non-rotatably connected to the carriage body or carriage frame or carriage chassis of the carriage by means of a stator shaft.
- the stator shaft comprises a parallel to Stator shaft running comb, which engages both in a locking groove in the drive body, as well as in a locking groove of the stator.
- the stator shaft is held in a rotationally fixed manner by the engagement of the comb in the locking groove of the drive body.
- the stator is held in a non-rotatable manner by the comb engaging in the locking groove of the stator.
- the stator is therefore not rotatable relative to the carriage body.
- the stator is connected directly or indirectly to the rotatably mounted rotor ring by bearing elements.
- at least one roller bearing is placed on the stator shaft, by means of which a bearing plate, for example, which is connected to the rotor ring, is rotatably held.
- the roller bearing or bearings allow the rotor to rotate with virtually no friction and noise.
- the drive cables for the power supply to the electromagnets of the stator can be fed into the interior of the stator, for example, through the stator shaft, which is designed as a hollow shaft. If no rotating bearing elements are provided on one side of the motorized roller, the power lines can also be fed in on this side. Furthermore, it is possible to use the stator shaft itself as a power line. If the stator shaft is designed in multiple parts, multiple power lines can be implemented. The current can therefore also be supplied advantageously and in a space-saving manner via the stator shaft.
- each of the motorized drives preferably includes a power supply unit, at least one energy store and a switching unit that can be controlled by the operating program and which is connected to the electromagnets of the stator by drive lines.
- the power supply unit can preferably be supplied with energy without a galvanic connection.
- the energy is preferably transmitted by inductive transmission of electrical energy.
- coupling coils can be arranged in such a way that the transmission takes place over the entire path of the drives.
- the inductive energy transmission preferably takes place only at at least one specific travel path position, e.g. at the end positions of the sliding door.
- Other energy transfer systems such as laser light energy, can also be used.
- the stationary coupling coil can also extend over the entire travel path, so that electrical energy can be coupled in permanently.
- Connecting lines which carry the permanently or temporarily induced supply voltage, run from the mobile coupling coil to the power supply unit, in which the supply voltage is converted into an operating voltage for the control unit and the drive motors.
- the stationary and mobile coupling coils are preferably at least approximately parallel to one another and aligned with the coil axis, which runs through the middle of the coil turns, parallel or inclined, optionally perpendicular, to the longitudinal axis of the running rail.
- the stationary coupling coil and/or the mobile coupling coil can each have one coil pack or each have a plurality of coil packs.
- a coil pack of the stationary coupling coil can be inserted between two coil packs of the mobile coupling coil or a coil pack of the mobile coupling coil can be inserted between two coil packs of the stationary coupling coil.
- a first energy store with at least one storage capacitor and a second energy store with a rechargeable battery are provided.
- the switching through of electrical energy from the energy stores to the electromagnets of the at least one drive motor can preferably be controlled by means of the operating program in such a way that the capacitive first energy store can first be discharged and only then can the second energy store be switched on to deliver electrical energy.
- a mobile communication unit is preferably provided in the mobile control unit, to which command signals can be fed from a stationary control unit and/or from a remote control device which is operated, for example, by the user Evaluated operating program and converted into control signals for the switching unit.
- the remote control device can be a mobile terminal, for example, in which an application for remote control of the sliding door system is implemented.
- the stationary transmission unit or the mobile transmission unit or preferably the stationary and the mobile transmission unit form or comprise a buffer unit.
- the buffer unit fulfills on the one hand the conventional buffer function and on the other hand an inductive coupling function or transformer function without taking up additional space.
- the stationary and mobile transmission units are equipped with coupling coils.
- the stationary transmission unit or the mobile transmission unit preferably the stationary and the mobile transmission unit, are made of an elastic material and/or are provided with elastic elements. The impact of the sliding door in the end stop can be cushioned by the elastic configuration of the transmission units or the elastic elements, so that vibrations and impact noises are avoided.
- the stationary transmission unit and the mobile transmission unit can at least partially overlap in the end positions of the sliding door and are preferably provided with mutually corresponding latching elements which can engage in one another in order to releasably hold the sliding door in the end position and to ensure the coupling between the coupling coils.
- This locking function can easily, for example, by appropriate shaping of the overlapping parts of the Transmission units or be realized by separate locking elements.
- FIG. 1 shows a sliding door system 1 according to the invention with a sliding door 5, which is held by at least one motorized running gear 2 according to the invention in a running rail 4 along its longitudinal axis x.
- Motorized drive 2 shown is provided with two rollers 6, each comprising a drive motor 60, which is surrounded by ring segments 631 of an outer shell.
- the drive motor 60 is designed as an external rotor motor or radial motor or as an axial motor.
- the second carriage (not shown) is preferably of identical design and rotated through 180° and connected to the sliding door 5 in the same way on the other side.
- the second carriage can also be a conventional carriage that is practically identical to the motorized carriage 2 in terms of its dimensions and is mounted in the same way.
- the motorized drive 2 includes a drive body 21, which by a connecting element 25, such as a Connecting screw, with a mounting device 26 is connected.
- the mounting device 26, which is anchored in a recess 50 at the top of the sliding door 5, for example, from US9341011B1 known.
- the running rail 4 which has been shifted back axially, comprises two side walls 42 which are connected to one another on the upper side by a cover plate 41 and which have foot pieces which are directed towards one another on the lower side and serve as running elements 43.
- the outer shell of the motorized rollers 6 comprises a ring segment 631 on each side, which rests on the associated running element 43 of the running rail 4 .
- the outer shell or the ring segments 631 of the outer shell are made of a high-quality plastic, such as POM or PET, which gives the motorized rollers 6 good running properties over a long service life.
- FIG 5 shows the motorized carriage 2 with drive motors 60 in the form of external rotor motors.
- Each external rotor motor 60 comprises a stationary internal stator 61 and a rotatably mounted rotor 62 with a rotor ring 620 which encloses the stator 61 in a ring shape.
- the stator 61 is provided with electromagnets 611 directed radially outwards and the rotor 62 or the cylindrical rotor ring 620 is provided on the inside with permanent magnets 621 directed radially inwards.
- the poles S and N of adjacent permanent magnets 621 facing the stator are shown as an example.
- the polarity E of the intervening electromagnet 611 of the stator 61 depends on the sense of winding and the flow direction of the current that is impressed by the mobile control unit 95 or a switching unit 953 .
- the polarity E of the electromagnet can therefore optionally be polarity S or N accept. If the electromagnet 611 facing the rotor 62 has the polarity N, then the permanent magnet 621 with the facing polarity N is pushed away and the permanent magnet 621 with the facing polarity S is attracted. The rotor 62 is thereby moved in a clockwise direction. If, on the other hand, the electromagnet 611 has the polarity S facing the rotor 62, then a counterclockwise rotation takes place.
- the permanent magnet 621 with the facing polarity S passes the discussed electromagnet 611, as a result of which its polarity is now changed from N to S. Now the permanent magnet 621 that has passed with the facing polarity S is pushed away in a clockwise direction and the next following permanent magnet 621 with the facing polarity N is attracted in a clockwise direction. It is provided that the electromagnets 611 adjacent to the discussed electromagnet 611 always have a different polarity.
- the mobile control unit 95 is equipped with a processor unit 951, in which a mobile operating program 952 is implemented, and with a switching unit 953, which is connected via drive lines 97 to the electromagnets 611 of the stator 61 connected.
- At least one sensor preferably an optical sensor or a Hall sensor, is provided for measuring the position of the rotor 62 , the sensor signals of which are transmitted to the mobile control unit 95 via a measuring line 98 .
- the control signals are used by the operating program 952 in the sequence is determined taking into account the position of the rotor 62, which is why the pole changes of the electromagnets 611 take place in a timely manner taking into account the position of the permanent magnets 621.
- a magnet ring that is easy to assemble is preferably provided, in which magnet poles are formed accordingly.
- FIG 5 shows that the carriage body 21 has bearing openings 210 in which the stator shafts 615 are held in a torque-proof manner.
- the stator shafts 615 in turn hold the stator 61 of the associated drive motor 60 in a rotationally fixed manner.
- the stator 61 or the stator shaft 615 is connected to the rotatably mounted rotor ring 620 by bearing elements or by a roller bearing 624 and a bearing plate 625 .
- the bearing elements 624, 625 ensure that the rotor 62 is aligned coaxially with the stator shaft 615 and with the stator 61 and is held in a rotatable manner.
- FIG. 11 further shows that the sliding door arrangement 1 has a stationary operating unit 8 with a stationary transmission unit 81 and a mobile operating unit 9 with a mobile transmission unit 91 for the operation of the motorized drive 2 .
- the stationary transmission unit 81 includes a stationary coupling coil 88 (not visible) and the mobile transmission unit 91 includes a mobile coupling coil 99 (schematically shown).
- the coupling coils 88, 99 which are preferably cast in the transmission units 81 or 91 or arranged in a chamber therein, are aligned parallel to one another and with the coil axis parallel to the longitudinal axis x of the running rail 4.
- the inductive coupling of the coupling tracks 88, 99 takes place.
- an AC voltage supplied via a power supply line 811 can be transmitted via the stationary coupling coil 81 to the mobile coupling coil 91 and can be routed via connection lines 991 to the mobile operating unit 9.
- the transmitted electrical energy can be stored there in at least one storage unit 94, 96.
- the mobile operating unit 9 is thus able to supply the motorized rollers 6 or the drive motors 60 with energy via drive lines 97, as has been described above.
- modeled data signals can also be transmitted from a stationary control unit 82 via a data line to the mobile control unit 95 in the mobile operating unit 9 (see Fig figure 5 ).
- a remote control device 83 can be provided, by means of which command signals are transmitted wirelessly to the mobile control unit 95 (see Fig figure 5 ).
- the mobile operation unit 9 and the mobile transmission unit 91 are connected to mounting parts 211 of the deck body 21 with screws, for example.
- the transmission units 81 , 91 meet when the sliding door 5 moves into the end stop and preferably form an elastic buffer device 3 .
- At least one of the transmission units 81, 91 is designed to be elastic or is provided with elastic elements, so that impacts can be absorbed in a spring-elastic manner.
- Both transmission units 81, 91 are preferably designed to be elastic or shaped accordingly and/or are made of an elastic material made so that they can cushion the impact of the sliding door 5 together.
- a separate damping and retraction device can be provided, as for example from the EP2217782B1 is known.
- the damping and retraction device allows the sliding door to be guided automatically and damped to the end stop and held there, so that the coupling of the coupling coil 88, 99 is ensured.
- Figure 2a shows the sliding door system 1 from 1 with an asymmetrical running rail 4, which has only one side wall 42 adjoining a cover plate 41 and only one foot piece, which forms the running element 43. A portion of the track 4 is cut away to show the motorized deck 2.
- FIG. The assembly device 26 is partially extended from the assembly opening 50 of the sliding door. A panel 49 is placed on the asymmetrical running rail 4 and covers the interior of the running rail 4 .
- the carriage body 21 is connected to the connecting part or the connecting screw 25 by an intermediate piece 28 .
- the intermediate piece 28, which is connected to the carriage body 21 by a mounting screw 29, is designed in the shape of a U-profile and is open to the side, so that it can accommodate the foot piece or running element 43 of the running rail 4.
- the foot piece or running element 43 can extend almost over the entire width of the running rail 4 and accommodate the motorized running rollers 6 over the entire width.
- the outer shell 63 of motorized rollers 6 therefore preferably extends over the entire width of the motorized rollers 6.
- Figure 2b shows the sliding door system 1 from Figure 2a with the carriage body 21 in a sectional view and an exposed roller 6, which is placed on the foot piece or running element 43 of the running rail 4.
- stator shaft 615 is drawn out to show the comb 6151 running along the stator shaft 615, by means of which the stator shaft 615 is held in the holding openings 210 of the carriage body 21 in a rotationally fixed manner on the one hand and holds the stator 61 in a rotationally fixed manner on the other.
- Figure 3a shows the inventive drive 2 from 1 or Figure 2a with the stationary transmission unit 81 and the mobile transmission unit 91 being angularly formed and overlapping each other with parts 3S, 3M in which the stationary coupling coil 88 and the mobile coupling coil 99 are arranged, as shown in FIG Figure 3b indicates.
- the coupling coils 88, 99 can be moved parallel one above the other and are aligned with the coil axis z perpendicular to the longitudinal axis x of the running rail 4 and preferably horizontally or vertically.
- the stationary transmission unit 81 and/or the mobile transmission unit 91 in turn form a buffer device 3 and are preferably made of an elastic plastic and/or are provided with elastic buffer elements.
- the mutually overlapping parts 3S, 3M of the transmission units 81, 91 preferably form elastically deformable buffer parts, by means of which impacts of the sliding door 5, which has moved into the end stop, can be elastically absorbed.
- the coupling coils 88, 99 can be placed in chambers 30 or completely in the buffer parts 3S, 3M be cast and thereby advantageously serve as reinforcing spring elements.
- Figure 3b 12 shows the transmission units 81, 91 coupled to one another in a longitudinal section along the longitudinal axis x of the running rail 4. It is shown that the coupling coils 88, 99 lie one above the other and are inductively coupled to one another.
- Figure 4a shows the transmission units 81, 91 in a position in which the sliding door 5 has not yet reached the end position.
- the buffer parts 3S and 3M which are optionally provided with elastic elements 32M, 32S and with latching elements 31M, 31S on the front side, are therefore not yet shifted over one another.
- the locking members 31M, 31S are formed as a rib and a recess in the bodies of the transmission units 81, 91 and the buffer parts 3S and 3M, respectively.
- Figure 4b shows the transmission units 81, 91 in the end position of the sliding door 5 with the buffer parts 3S and 3M latched to one another and abutting one another at the front.
- both the buffer parts 3S and 3M are elastically deformed in the same manner.
- the buffer device 3 thus advantageously fulfills a buffer function and a coupling function for supplying energy to the motorized drives 2 and the control electronics 95.
- FIG. 5 shows a motorized carriage 2 according to the invention in a preferred embodiment with a stationary operating unit 8 and a mobile operating unit 9 arranged on the motorized carriage 2, by means of which the motorized drive 2 is operated.
- the drive motor 60 is an external rotor motor or radial motor.
- the drive motors 60 are preferably brushless permanent magnet motors.
- brushless permanent magnet motors including radial motors and axial motors, are in dr Duane Hanselman, Brushless Permanent Magnet Motor Design, Magna Physics Publishing, 2006 , described.
- the stationary operating unit 8 comprises in particular the stationary transmission unit 81 to which an AC voltage can be supplied via a power supply line 811 and data signals can be supplied from the stationary control unit 82 via a data line 812 .
- the AC voltage provided for the power supply preferably serves as a carrier signal for the data signals and is preferably modulated by means of the data signals.
- a high-pass filter with a capacitor 96 is provided in the mobile operating unit 9 or in the mobile control unit 95 , via which the high-frequency data signals are transmitted to a communication unit 954 .
- digital control signals are obtained from the transmitted data signals and are transmitted to the processor unit 951, in which an operating program or control program 952 is implemented.
- data signals can also be transmitted wirelessly from a remote control device 83 to the communication unit 954 .
- a mobile terminal 83 is used, which is equipped with an application that includes a control program for the sliding door system 1 .
- the mobile terminal 83 can, for example, using the Bluetooth protocol of the communication unit 954 to communicate.
- Data can preferably be transmitted bidirectionally, so that status information of the motorized drive 2 or the electronic circuit connected thereto or the mobile operating unit 9 can be transmitted to the stationary control unit 82 or to the remote control device 83 .
- the stationary control unit 82 is also connected to the mobile communication unit 954 by a wireless network.
- the preferably bidirectional communication link via the inductive interface of the coupling coils 88, 99 is only used for maintenance purposes, for example.
- status information such as operating data, in particular distances covered, wheel revolutions, temperatures or measured vibrations and noises can be transmitted from the motorized drives 2 to the stationary control unit 82 and evaluated there .
- the operating program 952 can call up sequences of control signals from a memory unit of the processor unit 951 or generate them directly.
- the sequences of control signals are fed to the switching unit 953 which in turn applies voltages of the appropriate polarity to the windings of the electromagnets 611 .
- the motorized drive 2 is driven forwards or backwards in accordance with the transmitted command signals and the correspondingly provided control signals.
- the phase angle of the control signals is selected according to the position of the rotor 62 so that the interactions between the electromagnets 611 of the stator 61 and the permanent magnets 621 of the rotor 62 result for driving the rotor 62 .
- the respective position of the rotor 62 is detected, for example, by means of optical sensors or by means of Hall sensors.
- the switching unit 953 can apply DC voltages to the windings of one or more electromagnets 611 simultaneously or sequentially.
- the DC voltages are provided by two energy stores 94, 96, which are charged by means of a power supply unit 92.
- the AC voltage inductively transmitted from the first coupling coil 88 to the second coupling coil 99 is applied via connecting lines 991 to a rectifier 922, which emits a DC voltage to a filter capacitor 922 and to the input of a voltage regulator 923 (e.g. to a semiconductor module LM7805), at its output there is a regulated DC voltage.
- a rectifier 922 which emits a DC voltage to a filter capacitor 922 and to the input of a voltage regulator 923 (e.g. to a semiconductor module LM7805), at its output there is a regulated DC voltage.
- the regulated DC voltage is used to charge charging capacitors or storage capacitors of a first energy store 94 and accumulators of a further energy store 96 with electrical energy, which is then used to operate the motorized drive 2 and is switched through accordingly by the switching unit 953.
- the storage capacity of the storage capacitors 94 is preferably dimensioned such that the sliding door 5 can complete at least one journey from one end stop to the other end stop and back again, so that the storage capacitors 94 can be recharged before the next journey.
- the storage capacitors 94 can be charged and discharged as often as desired without the storage capacity being reduced.
- Accumulators on the other hand, have a limited number of permissible charging cycles, which is why energy from the second energy store 96 only then is retrieved when the storage capacitors in the first energy store 94 are discharged.
- the state of charge of the energy stores 94 and 96 is preferably permanently monitored, so that the sliding door 5 can be automatically moved to the end stop, if necessary, in order to charge the energy stores inductively.
- the mobile operating unit 9 can only operate one motorized drive 2 or several motorized drives 2 .
- each motorized carriage 2 is preferably provided with a mobile operating unit 9 and can be inductively coupled to a stationary operating unit 8 in the end stop. If the sliding door system 1 includes several doors, stationary transmission units 81 can also be arranged along the running rail 4 .
- Motorized drives 2 and buffer device 3 according to the invention can be used in any sliding door systems 1, in particular also in folding sliding door systems, in which door leaves are connected to one another in an articulated manner and can be folded against one another.
- An operating program 821 which is preferably provided in the stationary operating unit 82 and exchanges data with the mobile operating programs 852 implemented in the motorized drives 2, preferably allows the self-configuration of the sliding door system 1. From the US9500019B1 an operating method is known by means of which information such as the direction of opening and closing of the folding system, the number, mass and dimensions of the folding elements can be determined and self-configuration can be carried out. It has now been determined that the self-configuration is not satisfactory in individual cases.
- the track or the running rail 5 is traversed at a constant speed, on the one hand in the closing direction and on the other hand in the opening direction, while the motor current is measured. If a current difference or a difference in the motor currents measured in each direction of travel is detected during these journeys in one direction or the other, the running rail is inclined. A threshold value for a maximum permissible inclination of the running rail is preferably defined and an alarm is triggered if the current difference exceeds the defined threshold value.
- the fitter therefore receives an error message with the request to align the running rail horizontally. After the running rail 5 has been realigned, its alignment can be checked again by running the test program again with runs in both directions and measuring the current difference.
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- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
Abstract
Die Schiebetüranlage (1) umfasst eine Laufschiene (4), die eine Längsachse (x) und wenigstens ein entlang dieser Längsachse (x) verlaufendes Laufelement (43) aufweist, und wenigstens eine Schiebetür (5), die von zwei Laufwerken (2) gehalten ist, die je einen Laufwerkskörper (21) und wenigstens eine Laufrolle (6) umfassen, die auf das wenigstens eine Laufelement (43) abgestützt ist, wobei zumindest eines der Laufwerke (2) mit einem Antriebsmotor (60) ausgerüstet ist, der einen Stator (61) und einen Rotor (62), der um eine Rotorachse (r) drehbar ist, umfasst und der mit einer Steuereinheit (95) verbunden ist. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Laufrollen (6) der Laufwerke (2) den Antriebsmotor (60) umfasst, dessen Stator (61) mit Elektromagneten (611) versehen ist und dessen Rotor (62) den Stator (61) radial überragt und mit der Rotorachse (r) koaxial zur Drehachse der zugehörigen Laufrolle (6) ausgerichtet ist, wobei der Stator (61) drehfest mit dem zugehörigen Laufwerkskörper (21) verbunden und durch Lagerelemente (624, 625) mit dem Rotor (62) verbunden ist, der von einer einteiligen oder mehrteiligen Aussenhülle (63, 631) aus Kunststoff umschlossen ist, und dass eine mobile Steuereinheit (95), in der eine Prozessoreinheit (951) mit einem mobilen Betriebsprogramm (952) vorgesehen ist, mit dem zugehörigen Laufwerkskörper (21) verbunden und durch Antriebsleitungen (97) mit den Elektromagneten (611) des Stators (61) verbunden ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Schiebetüranlage, z.B. eine Faltschiebetüranlage, ein motorisiertes Laufwerk für diese Schiebetüranlage sowie eine Puffervorrichtung für die Schiebetüranlage.
- Aus dem Stand der Technik sind bereits automatisierte Schiebetüranlagen bekannt. Die
US8671633B1 offenbart eine Faltschiebetüranlage mit einem motorisierten Laufwerk. - Die
US7578096B2 offenbart eine Schiebetüranlage mit linear und/oder in Kurven verschiebbaren, gegebenenfalls dreh- und parkierbaren Schiebetüren, die an wenigstens zwei in einer Laufschiene geführten Laufwerken befestigt ist, von denen eines mit einem Antriebsmotor versehen ist. Der Antriebsmotor ist zwischen den Laufrädern des Laufwerks angeordnet und beansprucht daher relativ wenig Raum. Trotzdem ist es erforderlich, den Querschnitt der Laufschiene entsprechend den Abmessungen des Antriebsmotors zu vergrössern. Weiterhin ist es erforderlich, das Laufwerk bzw. dessen Laufwerkskörper wesentlich anzupassen, um den Antriebsmotor montieren zu können. - Die Stromversorgung des Antriebsmotors erfolgt über Schleifkontakte, die entlang von Stromversorgungsleitungen geführt werden. Die Energieversorgung der motorisierten Laufwerke verursacht somit ebenfalls einen beachtlichen Aufwand und erfordert Laufschienen, die für die Installation von Stromversorgungsleitungen ausgelegt sind. Weiterhin treten bei der Verwendung von Schleifkontakten Verschleisserscheinungen auf, die einen entsprechenden Wartungsaufwand verursachen.
- Automatisierte Systeme beruhen daher meist auf Sonderlösungen, die mit erheblichem Aufwand zu realisieren sind. Aufgrund der Eigenheiten der motorisierten Laufwerke sind üblicherweise angepasste Laufschienen vorzusehen, weshalb eine nachträgliche Automatisierung bereits installierter Schiebetüranlagen nicht möglich ist.
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schiebetüranlage, wie eine Schiebetüranlage mit planar verschiebbaren Schiebetüren oder eine Faltschiebetüranlage, sowie ein verbessertes motorisiertes Laufwerk und eine vorteilhafte Puffervorrichtung für diese Schiebetüranlage zu schaffen.
- Die Schiebetüranlage soll mit motorisierten Laufwerken ausgerüstet werden können, die nur wenig Raum in Anspruch nehmen und vorzugsweise den Abmessungen konventioneller bzw. nicht motorisierter Laufwerke entsprechen. Vorzugsweise sollen die motorisierten Laufwerke Laufwerkskörper aufweisen, wie sie für konventionelle bzw. nicht motorisierte Laufwerke eingesetzt werden. Der Hersteller soll daher motorisierte Schiebetüranlagen und nicht-motorisierte Schiebetüranlagen mit minimalem Aufwand herstellen können.
- Die motorisierten Laufwerke sollen möglichst vorteilhafte Beschleunigungswerte für die Schiebetüren gewährleisten. Weiterhin sollen die motorisierten Laufwerke eine optimale Laufruhe gewährleisten und auch nach längerer Betriebszeit keine Verschleisserscheinungen aufweisen.
- Die Schiebetüranlage soll auch mit konventionellen Laufschienen realisierbar sein, deren Querschnitt für die Aufnahme des motorisierten Laufwerks nicht angepasst werden muss. Bereits installierte Schiebetüranlagen sollen mit geringem Aufwand automatisiert und mit motorisierten Laufwerken ausgerüstet werden können.
- Die Installation von Stromversorgungsleitungen in die Laufschiene soll möglichst vermieden werden, sodass auch komplexe Kurvenverläufe der Laufschienen, z.B. in einen Parkraum, in dem gegebenenfalls mehrere Schiebetüren parallel nebeneinander parkiert werden, in einfacher Weise realisiert werden können.
- Die Schiebetüranlage soll beliebig automatisierbar sein und vom Anwender in einfachster Weise bedient und gewartet werden können.
- Weiterhin soll die Schiebetüranlage einfach installierbar sein. Fehler bei der Installation der Schiebetüranlage sollen vorzugsweise automatisch gemeldet werden, sodass Korrekturen gezielt noch während der Installation vorgenommen werden können. Die Schiebetüranlage soll ferner keine wartungsintensiven Elemente aufweisen, sodass auch nach langer Betriebsdauer kaum Wartungsaufwand resultiert.
- Mittels eines bevorzugten Betriebsverfahrens soll ein optimaler Betrieb der Schiebetüranlage über eine lange Betriebsdauer gewährleistet werden.
- Diese Aufgabe wird mit einer Schiebetüranlage, gegebenenfalls einer Faltschiebetüranlage, gemäss Anspruch 1, einem motorisierten Laufwerk gemäss Anspruch 11 und einer Puffervorrichtung gemäss Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
- Die Schiebetüranlage umfasst eine Laufschiene, die eine Längsachse und wenigstens ein entlang dieser Längsachse verlaufendes Laufelement aufweist, und wenigstens eine Schiebetür, die von zwei Laufwerken gehalten ist, die je einen Laufwerkskörper und wenigstens eine Laufrolle umfassen, die auf das wenigstens eine Laufelement abgestützt ist, wobei zumindest eines der Laufwerke mit einem Antriebsmotor ausgerüstet ist, der einen Stator und einen Rotor, welcher um eine Rotorachse drehbar gelagert ist, umfasst und der mit einer Steuereinheit verbunden ist.
- Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Laufrollen der Laufwerke den Antriebsmotor umfasst, dessen Stator mit Elektromagneten versehen ist und dessen Rotor den Stator radial überragt und mit der Rotorachse koaxial zur Drehachse der zugehörigen Laufrolle ausgerichtet ist, wobei der Stator drehfest mit dem zugehörigen Laufwerkskörper und durch Lagerelemente direkt oder indirekt mit dem Rotor verbunden ist, der von einer einteiligen oder mehrteiligen Aussenhülle aus Kunststoff umschlossen ist, und dass eine mobile Steuereinheit, in der eine Prozessoreinheit mit einem mobilen Betriebsprogramm vorgesehen ist, mit dem zugehörigen Laufwerkskörper verbunden und durch Antriebsleitungen mit den Elektromagneten des Stators verbunden ist.
- In einer ersten prinzipiellen Ausgestaltung ist der Antriebsmotor ein Aussenläufermotor, dessen Rotor einen Rotorring umfasst, der den Stator, der mit zumindest annähernd radial nach aussen gerichteten Elektromagneten versehen ist, ringförmig umschliesst und der mit zumindest annähernd radial nach innen gerichteten Permanentmagneten versehen ist.
- In einer zweiten prinzipiellen Ausgestaltung ist der Antriebsmotor ein Axialmotor, dessen Rotor, der mit zumindest annähernd axial ausgerichteten Permanentmagneten versehen ist, entlang der Rotorachse gegenüber dem Stator, der mit zumindest annähernd axial ausgerichteten Elektromagneten versehen ist, verschoben.
- In beiden prinzipiellen Ausgestaltungen ist der Stator des Antriebsmotors somit mit dem Laufwerkskörper drehfest verbunden. Der Rotor des Antriebsmotors dreht mit um die Rotorachse koaxial zur Drehachse der Laufrolle und treibt diese an. Der Rotor überragt den Stator zumindest mit der Aussenhülle radial nach aussen, sodass alleine der Rotor bzw. die Aussenhülle das Laufelement oder die Laufelemente der Laufschiene kontaktiert.
- Der Rotor und der Stator sind vorzugsweise stabil mit dem Laufwerkskörper verbunden und können auf den Rotor einwirkende Kräfte auf den Laufwerkskörper übertragen. Die Lagerung von Rotor und Stator kann in der nachfolgend beschriebenen Weise erfolgen und in Abhängigkeit der konkreten Ausgestaltung des Antriebsmotors angepasst oder modifiziert werden. Der Antriebsmotor weist daher vorzugsweise nebst der Antriebsfunktion eine Tragfunktion auf und nimmt einen entsprechenden Anteil der Last der getragenen Schiebetür auf.
- Die Pole der Elektromagneten und der Permanentmagneten sind einander somit radial oder axial in Bezug auf die Rotorachse zugewandt und erlauben es bei entsprechender Polarisierung der Elektromagneten eine Anziehungskraft und/oder Abstosskraft aufeinander auszuüben, um den Rotor in Bewegung zu versetzen. Ein Permanentmagnet des Rotors, der sich einem Elektromagneten des Stators annähert wird dabei mit unterschiedlicher Polarisierung des Elektromagneten angezogen und/oder nach Passieren des Elektromagneten mit gleicher Polarisierung abgestossen.
- Die Permanentmagneten des Rotors des Ausläufermotors sind vorzugsweise in einen Magnetring integriert. Die Permanentmagneten des Rotors des Axialmotors sind vorzugsweise in eine Magnetplatte integriert. Der Magnetring oder die Magnetplatte bilden das tragende Element des Rotors oder sind von einem tragenden Element des Rotors gehalten.
- Erfindungsgemässe motorisierte Laufwerke weisen je eine oder zwei Laufrollen auf, die einen Antriebsmotor umfassen. Dabei können wahlweise eines oder zwei motorisierte Laufwerke mit je nur einem Antriebsmotor oder je mit zwei Antriebsmotoren eingesetzt werden.
- Der Aufbau derart motorisierter Laufwerke ist ausserordentlich kompakt und kann hinsichtlich der Abmessungen dem Aufbau konventioneller nicht-motorisierter Laufwerke entsprechen. Laufwerkskörper konventioneller Laufwerke können daher wahlweise mit motorisierten Laufrollen oder nicht motorisierten Laufrollen ausgerüstet werden. Das motorisierte Laufwerk unterscheidet sich bei entsprechender Konfektionierung hinsichtlich der Aussenabmessungen daher nicht von konventionellen Laufwerken, weshalb bereits installierte Schiebetüranlagen mit minimalem Aufwand nachträglich automatisiert und mit erfindungsgemässen motorisierten Laufwerken ausgerüstet werden können. Ein Austausch der bereits installierten Laufschiene, entlang der die motorisierten Laufwerke verschiebbar sind, ist nicht notwendig.
- Die Aussenhülle einer motorisierten Laufrolle bildet deren Bereifung, die eine optimale Laufruhe der Laufwerke gewährleistet und vorzugsweise einen guten Kontakt zwischen der Laufrolle und der Lauffläche oder den Laufflächen auf den Laufelementen der Laufschiene sicherstellt.
- Die Aussenhülle kann den gesamten Rotor oder den gesamten Rotorring oder nur Teile davon umschliessen, die z.B. zu den Laufelementen korrespondieren. Sofern eine symmetrische Laufschiene mit zwei Seitenwänden und gegeneinander gerichteten Fussstücken eingesetzt wird, so rollen die Laufrollen mit ihren Randbereichen auf den Fussstücken, welche die Laufelemente bilden, ab. In vorzugsweisen Ausgestaltungen ist die Aussenhülle daher zweiteilig ausgebildet und umfasst zwei ringförmige Segmente, welche an den Randbereichen der Laufrollen vorgesehen sind.
- In einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung der Schiebetüranlage ist eine asymmetrisch ausgebildete Laufschiene vorgesehen, die nur eine Seitenwand und nur ein Fussstück aufweist, welches das Laufelement bildet und dessen Breite vorzugsweise etwa der Breite der Laufschiene entspricht. Die motorisierten Laufrollen können daher über die gesamte Breite auf dem Fussstück bzw. dem Laufelement abrollen, weshalb ein reduzierter Flächendruck und verbesserte Laufeigenschaften resultieren. Die Aussenhülle überdeckt in diesem Fall vorzugsweise die gesamte Laufrolle bzw. den gesamten Rotorring.
- Aufgrund des reduzierten Flächendrucks können das Material und die Dimensionen der Aussenhülle mit grösseren Wahlmöglichkeiten festgelegt werden. Beispielsweise kann bei reduziertem Flächendruck ein elastischeres Material verwendet werden. Ferner kann die Dicke der Aussenhülle entsprechend gewählt werden. Beispielsweise wird ein hochwertiger Kunststoff, wie POM oder PET, verwendet. Die Dicke der Aussenhülle oder die Dicke der Segmente der Aussenhülle liegen vorzugsweise in einem Bereich von 2.5 mm bis 5 mm. Beispielsweise wird eine Dicke von zumindest annähernd 3 mm gewählt.
- Der Stator jedes Antriebsmotors kann vorteilhaft mittels einer Statorwelle mit dem Laufwerkskörper bzw. Laufwerksrahmen oder Laufwerkschassis des Laufwerks drehfest verbunden werden. Vorzugsweise umfasst die Statorwelle einen parallel zur Statorwelle verlaufenden Kamm, der sowohl in eine Arretiernut im Laufwerkskörper, als auch in eine Arretiernut des Stators eingreift. Durch das Eingreifen des Kamms in die Arretiernut des Laufwerkskörpers wird die Statorwelle drehfest gehalten. Durch das Eingreifen des Kamms in die Arretiernut des Stators wird der Stator drehfest gehalten. Der Stator ist gegenüber dem Laufwerkskörper daher nicht drehbar.
- Der Stator ist durch Lagerelemente direkt oder indirekt mit dem drehbar gelagerten Rotorring verbunden. Beispielsweise wird wenigstens ein Rollenlager auf die Statorwelle aufgesetzt, durch das z.B. eine Lagerplatte, die mit dem Rotorring verbunden ist, drehbar gehalten ist. Durch das oder die Rollenlager kann der Rotor praktisch reibungslos und geräuschlos gedreht werden.
- Die Antriebsleitungen für die Stromversorgung der Elektromagnete des Stators können z.B. durch die als Hohlwelle ausgebildete Statorwelle in den Innenraum des Stators eingeführt werden. Sofern auf einer Seite der motorisierten Laufrolle keine drehenden Lagerelemente vorgesehen sind, so können die Energieleitungen auch auf dieser Seite zugeführt werden. Ferner ist es möglich, die Statorwelle selbst als Stromleitung zu benutzen. Sofern die Statorwelle mehrteilig ausgebildet ist, können mehrere Stromleitungen realisiert werden. Die Stromzufuhr kann daher vorteilhaft und raumsparend auch über die Statorwelle erfolgen.
- Durch Verwendung bürstenloser Antriebsmotoren arbeiten die Laufwerke praktisch verschleissfrei.
- Zum Betreiben der Antriebsmotoren umfasst jedes der motorisierten Laufwerke vorzugsweise eine Stromversorgungseinheit, wenigstens einen Energiespeicher und eine Schalteinheit, die durch das Betriebsprogramm steuerbar und die durch Antriebsleitungen mit den Elektromagneten des Stators verbunden ist.
- Die Stromversorgungseinheit ist vorzugsweise ohne galvanische Verbindung mit Energie versorgbar. Die Energieübertragung erfolgt vorzugsweise durch induktive Übertragung elektrischer Energie. Dabei können Kopplungsspulen derart angeordnet sein, dass die Übertragung über den gesamten Fahrweg der Laufwerke erfolgt. Vorzugsweise erfolgt die induktive Energieübertragung hingegen nur an wenigstens einer bestimmten Fahrwegposition, z.B. an den Endpositionen der Schiebetür. Andere Systeme zur Übertragung von Energie, z.B. Lichtenergie mittels Laser, sind ebenfalls einsetzbar.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass wenigstens eine stationäre Übertragungseinheit mit einer stationären Kopplungsspule stationär in der Laufschiene angeordnet ist und dass eine mobile Übertragungseinheit mit einer mobilen Kopplungsspule mit dem zugeordneten Laufwerk derart verbunden ist, dass die mobile Übertragungseinheit gegenüber der wenigstens einen stationären Übertragungseinheit fahrbar ist und eine induktive Kopplung zwischen der wenigstens einen stationären Kopplungsspule und der mobilen Kopplungsspule an einer vorgesehenen Position oder an mehreren Positionen erfolgen kann. Die stationäre Kopplungsspule kann sich grundsätzlich auch über den gesamten Fahrweg erstrecken, sodass eine Einkopplung elektrischer Energie permanent möglich ist.
- Von der mobilen Kopplungsspule verlaufen Anschlussleitungen, welche die permanent oder temporär induzierte Versorgungsspannung führen, zur Stromversorgungseinheit, in der die Versorgungsspannung in eine Betriebsspannung für die Steuereinheit und die Antriebsmotoren umgewandelt wird.
- Die stationären und mobilen Kopplungsspulen sind vorzugsweise zumindest annähernd parallel zueinander und mit der Spulenachse, welche die Spulenwindungen in der Mitte durchläuft, parallel oder geneigt, gegebenenfalls senkrecht, zur Längsachse der Laufschiene ausgerichtet. Dabei können die stationäre Kopplungsspule und/oder die mobile Kopplungsspulen je ein Spulenpaket oder je mehrere Spulenpakete aufweisen. Beispielsweise ist ein Spulenpaket der stationären Koppelspule zwischen zwei Spulenpakete der mobilen Kopplungsspule oder ein Spulenpaket der mobilen Koppelspule zwischen zwei Spulenpakete der stationären Koppelspule einführbar.
- In einer vorzugsweisen Ausgestaltung sind ein erster Energiespeicher mit wenigstens einem Speicherkondensator und ein zweiter Energiespeicher mit einem wieder aufladbaren Akkumulator vorgesehen. Mittels des Betriebsprogramms ist die Durchschaltung elektrischer Energie von den Energiespeichern zu den Elektromagneten des wenigstens einen Antriebsmotors vorzugsweise derart steuerbar, dass der kapazitive erste Energiespeicher zuerst entladbar und erst anschliessend der zweite Energiespeicher zur Abgabe elektrischer Energie zuschaltbar ist. Durch entsprechende Dimensionierung des ersten Energiespeichers ist es möglich, den Fahrstrom praktisch ausschliesslich aus den Kondensatoren zu beziehen, weshalb der zweite Energiespeicher mit dem wieder aufladbaren Akkumulator geschont wird und das Erreichen der maximalen Anzahl von Ladezyklen zeitlich hinausgeschoben werden kann, sodass ein Austausch der Akkumulatoren auch nach längerer Betriebsdauer nicht notwendig sein wird.
- Vorzugsweise ist in der mobilen Steuereinheit eine mobile Kommunikationseinheit vorgesehen, der von einer stationären Steuereinheit und/oder von einem Fernsteuergerät, das z.B. vom Anwender bedient wird, Kommandosignale zuführbar sind, die vom Betriebsprogramm ausgewertet und in Steuersignale für die Schalteinheit umgewandelt werden. Das Fernsteuergerät kann beispielsweise ein Mobilendgerät sein, in dem eine Applikation für die Fernsteuerung der Schiebetüranlage implementiert ist.
- In vorzugsweisen Ausgestaltungen bilden oder umfassen die stationäre Übertragungseinheit oder die mobile Übertragungseinheit oder bevorzugt die stationäre und die mobile Übertragungseinheit eine Puffereinheit. Auf diese Weise erfüllt die Puffereinheit einerseits die konventionelle Pufferfunktion und andererseits eine induktive Kopplungsfunktion oder Transformatorfunktion, ohne dass zusätzlicher Raum in Anspruch genommen wird.
- Zur Erfüllung der Kopplungsfunktion sind die stationäre und mobile Übertragungseinheit mit den Koppelspulen versehen. Zur Erfüllung der Pufferfunktion sind die stationäre Übertragungseinheit oder die mobile Übertragungseinheit, bevorzugt die stationäre und die mobile Übertragungseinheit, aus einem elastischen Material gefertigt und/oder mit elastischen Elementen versehen. Durch die elastische Ausgestaltung der Übertragungseinheiten oder die elastischen Elemente kann das Auftreffen der Schiebetür im Endanschlag abgefedert werden, sodass Erschütterungen und Schlaggeräusche vermieden werden.
- Die stationäre Übertragungseinheit und die mobile Übertragungseinheit können sich in der Endpositionen der Schiebetür zumindest teilweise überlappen und sind vorzugsweise mit zueinander korrespondierenden Rastelementen versehen, die ineinander eingreifen können, um die Schiebetür in der Endposition lösbar zu halten und die Kopplung zwischen den Kopplungsspulen sicherzustellen. Diese Rastfunktion kann in einfacher Weise beispielsweise durch entsprechende Formgebung der sich überlappenden Teile der Übertragungseinheiten oder durch separate Rastelemente realisiert werden.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemässe Schiebetüranlage 1 mit einer Schiebetür 5, die von wenigstens einem erfindungsgemässen motorisierten Laufwerk 2 gehalten ist, das in einer symmetrischen Laufschiene 4 geführt ist und das einen Laufwerkskörper 21 aufweist, der Laufrollen 6 aufweist, die einen Antriebsmotor 60 umfassen;
- Fig. 2a
- die Schiebetüranlage 1 von
Fig. 1 mit einer asymmetrischen Laufschiene 4; - Fig. 2b
- die Schiebetüranlage 1 von
Fig. 2a mit dem Laufwerkskörper 21 in Schnittdarstellung und einer freiliegenden Laufrolle 6; - Fig. 3a
- das erfindungsgemässe Laufwerk 2 von
Fig. 1 oderFig. 2a mit Übertragungseinheiten 81, 91, in denen Kopplungsspulen 88, 89 integriert sind und die vorzugsweise eine Puffervorrichtung 3 mit einem stationären Pufferteil 3S und einem mobilen Pufferteil 3M bilden; - Fig. 3b
- die miteinander gekoppelten Übertragungseinheiten 81, 91 in Schnittdarstellung mit den freigelegten Kopplungsspulen 88, 99, die eingegossen oder in einer Pufferkammer 30 angeordnet sind;
- Fig. 4a
- die Übertragungseinheiten 81, 91 von
Fig. 3b in einer Position, in der die Schiebetür 5 die Endlage noch nicht erreicht hat; - Fig. 4b
- die Übertragungseinheiten 81, 91 von
Fig. 3b in der Endlage der Schiebetür 5 mit den miteinander verrasteten Pufferteilen 3S und 3M; - Fig. 5
- ein erfindungsgemässes motorisiertes Laufwerk 2 in einer vorzugsweisen Ausgestaltung mit einer stationären Betriebseinheit 8 und einer auf dem motorisierten Laufwerk 2 angeordneten mobilen Betriebseinheit 9, mittels der das motorisierte Laufwerk 2 betrieben wird; und
- Fig. 6
- ein erfindungsgemässes motorisiertes Laufwerk 2 mit Laufrollen 6, die je einen Antriebsmotor 60 in der Ausgestaltung eines Axialmotors umfassen.
-
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Schiebetüranlage 1 mit einer Schiebetür 5, die von wenigstens einem erfindungsgemässen motorisierten Laufwerk 2 in einer Laufschiene 4 entlang deren Längsachse x verschiebbar gehalten ist. - Das in
Fig. 1 gezeigte motorisierte Laufwerk 2 ist mit zwei Laufrollen 6 versehen, die je einen Antriebsmotor 60 umfassen, der von Ringsegmenten 631 einer Aussenhülle umschlossen ist. Der Antriebsmotor 60 ist als Aussenläufermotor bzw. Radialmotor oder als Axialmotor ausgebildet. - Das in
Fig. 1 nicht gezeigte zweite Laufwerk ist vorzugsweise identisch ausgebildet und um 180° gedreht und auf der anderen Seite der Schiebetür 5 in gleicher Weise mit dieser verbunden. Alternativ kann das zweite Laufwerk auch ein konventionelles Laufwerk sein, das in seinen Abmessungen praktisch identisch zum motorisierten Laufwerk 2 ausgebildet ist und in gleicher Weise montiert wird. - Das motorisierte Laufwerk 2 umfasst einen Laufwerkskörper 21, welcher durch ein Verbindungselement 25, beispielsweise eine Verbindungsschraube, mit einer Montagevorrichtung 26 verbunden ist. Die Montagevorrichtung 26, die in einer Ausnehmung 50 an der Oberseite der Schiebetür 5 verankert ist, ist beispielsweise aus der
US9341011B1 - Die Laufschiene 4, die axial zurück verschoben wurde, umfasst zwei Seitenwände 42, die an der Oberseite durch eine Deckplatte 41 miteinander verbunden sind und die an der Unterseite gegeneinander gerichtete Fussstücke aufweisen, die als Laufelemente 43 dienen. In der gezeigten Ausgestaltung umfasst die Aussenhülle der motorisierten Laufrollen 6 auf jeder Seite ein Ringsegment 631, welches auf dem zugehörigen Laufelement 43 der Laufschiene 4 ruht. Die Aussenhülle oder die Ringsegmente 631 der Aussenhülle sind aus einem hochwertigen Kunststoff, wie POM oder PET, gefertigt, welcher den motorisierten Laufrollen 6 über eine lange Betriebsdauer gute Laufeigenschaften verleiht.
-
Fig. 5 zeigt das motorisierte Laufwerk 2 mit Antriebsmotoren 60 in der Ausgestaltung von Aussenläufermotoren. Jeder Aussenläufermotor 60 umfasst einen stationären innen liegenden Stator 61 und einen drehbar gelagerten Rotor 62 mit einem Rotorring 620, welcher den Stator 61 ringförmig umschliesst. Der Stator 61 ist mit radial nach aussen gerichteten Elektromagneten 611 versehen und der Rotor 62 bzw. der zylinderförmige Rotorring 620 ist an der Innenseite mit radial nach innen gerichteten Permanentmagneten 621 versehen. Exemplarisch sind die dem Stator zugewandten Pole S und N benachbarter Permanentmagneten 621 gezeigt. Die Polarität E des dazwischenliegenden Elektromagneten 611 des Stators 61 ist abhängig vom Wicklungssinn und der Durchflussrichtung des Stromes, der durch die mobile Steuereinheit 95 bzw. eine Schalteinheit 953 eingeprägt wird. Die Polarität E des Elektromagneten kann daher wahlweise die Polarität S oder N annehmen. Weist der Elektromagnet 611 dem Rotor 62 zugewandt die Polarität N auf, so wird der Permanentmagnet 621 mit der zugewandten Polarität N weggestossen und der Permanentmagnet 621 mit der zugewandten Polarität S angezogen. Der Rotor 62 wird dadurch im Uhrzeigersinn bewegt. Weist der Elektromagnet 611 hingegen die dem Rotor 62 zugewandte Polarität S auf, so erfolgt eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn. Nach einer Bewegung im Uhrzeigersinn läuft der Permanentmagnet 621 mit der zugewandten Polarität S am diskutierten Elektromagneten 611 vorbei, weshalb dessen Polarität nun von N auf S geändert wird. Nun wird der vorbeigelaufene Permanentmagnet 621 mit der zugewandten Polarität S im Uhrzeigersinn weggestossen und der nächstfolgende Permanentmagnet 621 mit der zugewandten Polarität N im Uhrzeigersinn angezogen. Dabei wird vorgesehen, dass die dem diskutierten Elektromagneten 611 benachbarten Elektromagneten 611 stets eine unterschiedliche Polarität aufweisen. - Durch Festlegung und Änderung der Frequenz, Phasenlage und Amplitude des den Elektromagneten 611 zugeführten Stroms können die Drehrichtung, die Drehgeschwindigkeit und die Beschleunigung des Rotors 62 festgelegt werden.
- Zur entsprechenden Ansteuerung des Antriebsmotors 60 oder der Antriebsmotoren 60 des motorisierten Laufwerks 2 ist die mobile Steuereinheit 95 mit einer Prozessoreinheit 951, in der ein mobiles Betriebsprogramm 952 implementiert wird, und mit einer Schalteinheit 953, die durch Antriebsleitungen 97 mit den Elektromagneten 611 des Stators 61 verbunden ist, versehen. Zur Messung der Position des Rotors 62 ist wenigstens ein Sensor, vorzugsweise ein optischer Sensor oder ein Hallsensor vorgesehen, dessen Sensorsignale über eine Messleitung 98 zur mobilen Steuereinheit 95 übertragen wird. Die Steuersignale werden vom Betriebsprogramm 952 in der Folge unter Berücksichtigung der Position des Rotors 62 festgelegt, weshalb die Poländerungen der Elektromagneten 611 zeitgenau unter Berücksichtigung der Position der Permanentmagneten 621 erfolgen.
- Anstelle vereinzelter Permanentmagneten 62 ist vorzugsweise ein einfach montierbarer Magnetring vorgesehen, in dem Magnetpole entsprechend ausgebildet sind.
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Fig. 5 zeigt, dass der Laufwerkskörper 21 Lageröffnungen 210 aufweist, in denen Statorwellen 615 drehfest gehalten sind. Die Statorwellen 615 ihrerseits halten den Stator 61 des zugeordneten Antriebsmotors 60 drehfest. Der Stator 61 oder die Statorwelle 615 ist durch Lagerelemente bzw. durch ein Rollenlager 624 und eine Lagerplatte 625 mit dem drehbar gelagerten Rotorring 620 verbunden. Mittels der Lagerelemente 624, 625 wird sichergestellt, dass der Rotor 62 koaxial zur Statorwelle 615 und zum Stator 61 ausgerichtet und drehbar gehalten ist. -
Fig. 1 zeigt weiter, dass die Schiebetüranordnung 1 für den Betrieb des motorisierten Laufwerks 2 eine stationäre Betriebseinheit 8 mit einer stationären Übertragungseinheit 81 und eine mobile Betriebseinheit 9 mit einer mobilen Übertragungseinheit 91 aufweist. Die stationäre Übertragungseinheit 81 umfasst eine stationäre Kopplungsspule 88 (nicht sichtbar) und die mobile Übertragungseinheit 91 umfasst eine mobile Koppelungsspule 99 (schematisch gezeigt). Die Kopplungsspulen 88, 99, die vorzugsweise in den Übertragungseinheiten 81 bzw. 91 eingegossen oder darin in einer Kammer angeordnet sind, sind parallel zueinander und mit der Spulenachse parallel zur Längsachse x der Laufschiene 4 ausgerichtet. Sobald das motorisierte Laufwerk 2 den Endanschlag erreicht und mit der mobilen Übertragungseinheit 91 auf die stationäre Übertragungseinheit 81 auftrifft, erfolgt die induktive Kopplung der Kopplungsspuren 88, 99. In dieser Position kann eine über eine Stromversorgungsleitung 811 zugeführte Wechselspannung über die stationäre Kopplungsspule 81 in die mobile Kopplungsspule 91 übertragen und über Anschlussleitungen 991 weiter zur mobilen Betriebseinheit 9 geführt werden. Die übertragene elektrische Energie kann dort in wenigstens einer Speichereinheit 94, 96 gespeichert werden. Die mobile Betriebseinheit 9 ist somit in der Lage, die motorisierten Laufrollen 6 bzw. die Antriebsmotoren 60 über Antriebsleitungen 97 mit Energie zu versorgen, wie das oben beschrieben wurde. - Solange die Kopplungsspulen 88, 99 miteinander gekoppelt sind können ferner von einer stationären Steuereinheit 82 über eine Datenleitung gegebenenfalls modellierte Datensignale zur mobilen Steuereinheit 95 in der mobilen Betriebseinheit 9 übertragen werden (siehe
Fig. 5 ). Zusätzlich oder alternativ kann ein Fernsteuergerät 83 vorgesehen sein, mittels dessen Kommandosignale drahtlos zur mobilen Steuereinheit 95 übertragen werden (sieheFig. 5 ). - Die mobile Betriebseinheit 9 und die mobile Übertragungseinheit 91 sind z.B. mittels Schrauben mit Montageteilen 211 des Laufwerkskörpers 21 verbunden.
- In vorzugsweisen Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass die Übertragungseinheiten 81, 91 bei der Fahrt der Schiebetür 5 in den Endanschlag aufeinandertreffen und vorzugsweise eine elastische Puffervorrichtung 3 bilden. Dabei ist wenigstens eine der Übertragungseinheiten 81, 91 elastisch ausgebildet oder mit elastischen Elementen versehen, sodass Stösse federelastisch aufgefangen werden können. Vorzugsweise sind beide Übertragungseinheiten 81, 91 elastisch ausgebildet bzw. entsprechend geformt und/oder aus einem elastischen Material gefertigt, sodass sie gemeinsam das Auftreffen der Schiebetür 5 abfedern können.
- Alternativ kann auch eine separate Dämpfungs- und Einzugsvorrichtung vorgesehen sein, wie sie z.B. aus der
EP2217782B1 bekannt ist. Durch die Dämpfungs- und Einzugsvorrichtung kann die Schiebetür selbsttätig und gedämpft bis in den Endanschlag geführt und dort gehalten werden, sodass die Kopplung der Kopplungsspule 88, 99 sichergestellt ist. -
Fig. 2a zeigt die Schiebetüranlage 1 vonFig. 1 mit einer asymmetrischen Laufschiene 4, die nur eine an eine Deckplatte 41 anschliessende Seitenwand 42 und nur ein Fussstück aufweist, welches das Laufelement 43 bildet. Ein Teil der Laufschiene 4 ist weggeschnitten, um das motorisierte Laufwerk 2 zu zeigen. Die Montagevorrichtung 26 ist teilweise aus der Montageöffnung 50 der Schiebetür ausgezogen. Auf die asymmetrische Laufschiene 4 ist eine Blende 49 aufgesetzt, welche den Innenraum der Laufschiene 4 abdeckt. - Da der Raum zwischen der Schiebetür 5 und dem motorisierten Laufwerk 2 durch das Fussstück 43 der Laufschiene 4 unterbrochen ist, ist der Laufwerkskörper 21 durch ein Zwischenstück 28 mit dem Verbindungsteil bzw. der Verbindungsschraube 25 verbunden. Das Zwischenstück 28, das durch eine Montageschraube 29 mit dem Laufwerkskörper 21 verbunden ist, ist U-Profil-förmig ausgebildet und zur Seite geöffnet, sodass es das Fussstück bzw. Laufelement 43 der Laufschiene 4 aufnehmen kann.
- Durch die asymmetrische Ausbildung der Laufschiene 4 kann sich das Fussstück bzw. Laufelement 43 fast über die gesamte Breite der Laufschiene 4 erstrecken und die motorisierten Laufrollen 6 über die gesamte Breite aufnehmen. Die Aussenhülle 63 der motorisierten Laufrollen 6 erstreckt sich daher vorzugsweise über deren gesamte Breite der motorisierten Laufrollen 6.
-
Fig. 2b zeigt die Schiebetüranlage 1 vonFig. 2a mit dem Laufwerkskörper 21 in Schnittdarstellung und einer freiliegenden Laufrolle 6, die auf das Fussstück bzw. Laufelement 43 der Laufschiene 4 aufgesetzt ist. - Zudem ist eine Statorwelle 615 ausgezogen, um den entlang der Statorwelle 615 verlaufenden Kamm 6151 zu zeigen, mittels dessen die Statorwelle 615 einerseits drehfest in den Halteöffnungen 210 des Laufwerkskörpers 21 gehalten ist und andererseits den Stator 61 drehfest hält.
-
Fig. 3a zeigt das erfindungsgemässe Laufwerk 2 vonFig. 1 oderFig. 2a mit der stationären Übertragungseinheit 81 und der mobilen Übertragungseinheit 91, die winkelförmig ausgebildet sind und einander mit Teilen 3S, 3M überlappen, in denen die stationäre Kopplungsspule 88 und die mobile Kopplungsspule 99 angeordnet sind, wieFig. 3b zeigt. Die Kopplungsspulen 88, 99 können parallel übereinander gefahren werden und sind mit der Spulenachse z senkrecht zur Längsachse x der Laufschiene 4 und vorzugsweise horizontal oder vertikal ausgerichtet. - Die stationäre Übertragungseinheit 81 und/oder die mobile Übertragungseinheit 91 bilden in dieser Ausgestaltung wiederum eine Puffervorrichtung 3 und sind vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoff gefertigt und/oder mit elastischen Pufferelementen versehen. Die einander überlappenden Teile 3S, 3M der Übertragungseinheiten 81, 91 bilden vorzugsweise elastisch deformierbaren Pufferteile, mittels denen Stösse der in den Endanschlag gefahren Schiebetür 5 elastisch aufgefangen werden können. Die Kopplungsspulen 88, 99 können in Kammern 30 angeordnet oder vollständig in die Pufferteile 3S, 3M eingegossen sein und dadurch vorteilhaft als verstärkende Federelemente dienen.
-
Fig. 3b zeigt die miteinander gekoppelten Übertragungseinheiten 81, 91 in einem Längsschnitt entlang der Längsachse x der Laufschiene 4. Es ist gezeigt, dass die Kopplungsspulen 88, 99 übereinander liegen und induktiv miteinander gekoppelt sind. -
Fig. 4a zeigt die Übertragungseinheiten 81, 91 in einer Position, in der die Schiebetür 5 die Endlage noch nicht erreicht hat. Die Pufferteile 3S und 3M, die optional stirnseitig mit elastischen Elementen 32M, 32S sowie mit Rastelementen 31M, 31S versehen sind, sind daher noch nicht übereinander verschoben. Die Rastelemente 31M, 31S sind als Rippe und Vertiefung in die Körper der Übertragungseinheiten 81, 91 bzw. der Pufferteile 3S und 3M eingeformt. -
Fig. 4b zeigt die Übertragungseinheiten 81, 91 in der Endlage der Schiebetür 5 mit den miteinander verrasteten und stirnseitig aneinander anstossenden Pufferteilen 3S und 3M. In dieser Ausgestaltung werden vorzugsweise beide Pufferteile 3S und 3M in gleicher Weise elastisch deformiert. In anderen Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass nur eines der Pufferteile 3S oder 3M elastisch deformierbar ist. - Die Puffervorrichtung 3 erfüllt somit vorteilhaft eine Pufferfunktion und eine Kopplungsfunktion zur Energieversorgung der motorisierten Laufwerke 2 und der Steuerelektronik 95.
- Die bereits oben beschriebene
Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemässes motorisiertes Laufwerk 2 in einer vorzugsweisen Ausgestaltung mit einer stationären Betriebseinheit 8 und einer auf dem motorisierten Laufwerk 2 angeordneten mobilen Betriebseinheit 9, mittels der das motorisierte Laufwerk 2 betrieben wird. Der Antriebsmotor 60 ist ein Aussenläufermotor oder Radialmotor. -
Fig. 6 zeigt ein erfindungsgemässes motorisiertes Laufwerk 2 mit Laufrollen 6, die je einen Antriebsmotor 60 in der Ausgestaltung eines Axialmotors umfassen. Die Antriebsmotoren 60, Radialmotoren und Axialmotoren, sind vorzugsweise bürstenlose Permanentmagnet-Motoren. Bürstenlose Permanentmagnet-Motoren, einschliesslich Radialmotoren und Axialmotoren, sind z.B. in Dr. Duane Hanselman, Brushless Permanent Magnet Motor Design, Magna Physics Publishing, 2006, beschrieben. - Die stationäre Betriebseinheit 8 umfasst insbesondere die stationäre Übertragungseinheit 81, der über eine Stromversorgungsleitung 811 eine Wechselspannung und von der stationären Steuereinheit 82 über eine Datenleitung 812 Datensignale zuführbar sind. Die zur Stromversorgung vorgesehene Wechselspannung dient vorzugsweise als Trägersignal für die Datensignale und wird mittels der Datensignale vorzugsweise moduliert. In der mobilen Betriebseinheit 9 bzw. in der mobilen Steuereinheit 95 ist ein Hochpassfilter mit einer Kondensators 96 vorgesehen, über den die hochfrequenten Datensignale zu einer Kommunikationseinheit 954 übertragen werden. In der Kommunikationseinheit 954 werden aus den übertragenen Datensignalen digitale Steuersignale gewonnen und zur Prozessoreinheit 951 übertragen, in der ein Betriebsprogramm oder Steuerprogramm 952 implementiert ist. Alternativ können Datensignale auch drahtlos von einem Fernsteuergerät 83 zur Kommunikationseinheit 954 übertragen werden. Beispielsweise wird ein Mobilendgerät 83 verwendet, welches mit einer Applikation ausgerüstet ist, die ein Steuerprogramm für die Schiebetüranlage 1 umfasst. Das Mobilendgerät 83 kann z.B. nach dem Bluetooth-Protokoll mit der Kommunikationseinheit 954 kommunizieren. Daten können vorzugsweise bidirektional übertragen werden, sodass Zustandsinformationen des motorisierten Laufwerks 2 oder der damit verbundenen elektronischen Schaltung bzw. der mobilen Betriebseinheit 9 zur stationären Steuereinheit 82 oder zum Fernsteuergerät 83 übertragen werden können. In vorzugsweisen Ausgestaltungen ist auch die stationäre Steuereinheit 82 durch ein drahtloses Netzwerk mit der mobilen Kommunikationseinheit 954 verbunden. Die vorzugsweise bidirektionale Kommunikationsverbindung über die induktive Schnittstelle der Kopplungsspulen 88, 99 wird beispielsweise nur für Wartungszwecke verwendet. Über die beschriebene Übertragungskanäle, z.B. die induktiv gekoppelten Kopplungsspule 88, 99 durch Modulation der Stromversorgungssignale können z.B. Statusinformationen, wie Betriebsdaten, insbesondere zurückgelegte Weglängen, Radumdrehungen, Temperaturen oder gemessene Vibrationen und Geräusche von den motorisierten Laufwerken 2 zur stationären Steuereinheit 82 übertragen und dort ausgewertet werden.
- Anhand der empfangenen Datensignale bzw. Kommandoinformationen kann das Betriebsprogramm 952 Sequenzen von Steuersignalen aus einer Speichereinheit der Prozessoreinheit 951 abrufen oder direkt generieren. Die Sequenzen von Steuersignalen werden der Schalteinheit 953 zugeführt, welche in der Folge Spannungen entsprechender Polarität an die Wicklungen der Elektromagneten 611 angelegt. In der Folge wird das motorisierte Laufwerk 2 entsprechend den übertragenen Kommandosignalen und den entsprechend bereitgestellten Steuersignalen vor oder zurück gefahren. Wie bereits beschrieben wird die Phasenlage der Steuersignale entsprechend der Position des Rotors 62 gewählt, sodass für die für den Antrieb des Rotors 62 erforderlichen Wechselwirkungen zwischen den Elektromagneten 611 des Stators 61 und den Permanentmagneten 621 des Rotors 62 resultieren. Die jeweilige Position des Rotors 62 wird z.B. mittels optischen Sensoren oder mittels Hallsensoren erfasst.
- Die Schalteinheit 953 kann Gleichspannungen gleichzeitig oder sequenziell an die Wicklungen eines oder mehrerer Elektromagneten 611 anlegen. Die Gleichspannungen werden im vorliegenden Beispiel durch zwei Energiespeicher 94, 96 bereitgestellt, die mittels einer Stromversorgungseinheit 92 geladen werden.
- Die induktiv von der ersten Kopplungsspule 88 auf die zweite Kopplungsspule 99 übertragene Wechselspannung wird über Anschlussleitungen 991 an einen Gleichrichter 922 angelegt, welcher eine Gleichspannung an einen Siebkondensator 922 und an den Eingang eines Spannungsreglers 923 (z.B. an einen Halbleiterbaustein LM7805) abgibt, an dessen Ausgang eine geregelte Gleichspannung vorliegt.
- Mittels der geregelten Gleichspannung werden Ladekondensatoren oder Speicherkondensatoren eines ersten Energiespeichers 94 und Akkumulatoren eines weiteren Energiespeichers 96 mit elektrischer Energie geladen, die in der Folge für den Betrieb des motorisierten Laufwerks 2 verwendet und von der Schalteinheit 953 entsprechend durchgeschaltet wird.
- Die Speicherkapazität der Speicherkondensatoren 94 ist vorzugsweise derart bemessen, dass die Schiebetür 5 wenigstens eine Fahrt von einem Endanschlag zum anderen Endanschlag und wieder zurück vollziehen kann, sodass die Speicherkondensatoren 94 vor der nächsten Fahrt wieder geladen werden können. Das Laden und Entladen der Speicherkondensatoren 94 kann beliebig oft erfolgen, ohne dass sich die Speicherkapazität reduziert. Akkumulatoren weisen hingegen eine beschränkte Zahl zulässiger Ladezyklen auf, weshalb Energie aus dem zweiten Energiespeicher 96 nur dann abgerufen wird, wenn die Speicherkondensatoren im ersten Energiespeicher 94 entladen sind. Der Ladezustand der Energiespeicher 94 und 96 wird vorzugsweise permanent überwacht, sodass die Schiebetür 5 gegebenenfalls automatisch in den Endanschlag gefahren werden kann, um die Energiespeicher induktiv zu laden.
- Die mobile Betriebseinheit 9 kann nur ein motorisiertes Laufwerk 2 oder mehrere motorisierte Laufwerke 2 betreiben. Vorzugsweise ist hingegen jedes motorisierte Laufwerk 2 mit einer mobilen Betriebseinheit 9 versehen und im Endanschlag induktiv mit einer stationären Betriebseinheit 8 koppelbar. Sofern die Schiebetüranlage 1 mehrere Türen umfasst, können stationäre Übertragungseinheiten 81 auch entlang der Laufschiene 4 angeordnet werden.
- Erfindungsgemässe motorisierte Laufwerke 2 und Puffervorrichtung 3 können in beliebigen Schiebetüranlagen 1, insbesondere auch in Faltschiebetüranlagen eingesetzt werden, bei denen Türflügel gelenkig miteinander verbunden und gegeneinander faltbar sind.
- Ein vorzugsweise in der stationären Betriebseinheit 82 vorgesehenes Betriebsprogramm 821, welches Daten mit den in den motorisierten Laufwerken 2 implementierten mobilen Betriebsprogrammen 852 austauscht, erlaubt vorzugsweise die Selbstkonfiguration der Schiebetüranlage 1. Aus der
US9500019B1 - Es wäre daher wünschenswert, wenn die Ursachen fehlerhafter Selbstkonfiguration mit möglichst geringem Aufwand vorzugsweise automatisch erkannt und dadurch in einfacher Weise bereits während der Installation der Schiebetüranlage korrigiert werden könnten.
- Bei der installierten Schiebetüranlage 1 wird dazu der Fahrweg bzw. die Laufschiene 5 mit einer konstanten Geschwindigkeit einerseits in Schliessrichtung und andererseits in Öffnungsrichtung durchfahren, während der Motorstrom gemessen wird. Sofern bei diesen Fahrten in die eine oder andere Richtung eine Stromdifferenz bzw. eine Differenz der in jeder Fahrtrichtung gemessen Motorströme festgestellt wird, so liegt eine Schrägstellung der Laufschiene vor. Vorzugsweise wird ein Schwellwert für eine maximal zulässige Neigung der Laufschiene festgelegt und ein Alarm ausgelöst, falls die Stromdifferenz den festgelegten Schwellwert überschreitet. Bei der Inbetriebnahme der installierten Schiebetüranlage 1 erhält der Monteur daher eine Fehlermeldung mit der Aufforderung, die Laufschiene horizontal auszurichten. Nach der Neuausrichtung der Laufschiene 5 kann deren Ausrichtung durch erneuten Ablauf des Testprogramms mit Fahrten in beide Richtungen und Messung der Stromdifferenz erneut überprüft werden.
-
- 1
- Schiebetüranlage
- 2
- motorisiertes Laufwerk
- 21
- Laufwerkskörper
- 210
- Lageröffnungen
- 211
- Montageteile
- 25
- Verbindungselement
- 28
- Zwischenstück
- 29
- Montageschraube
- 3
- Puffervorrichtung
- 30
- Pufferkammer
- 3M
- mobiles Pufferteil
- 3S
- stationäres Pufferteil
- 31M
- mobiles Rastelement
- 31S
- stationäres Rastelement
- 32
- elastische Elemente
- 4
- Laufschiene
- 41
- Deckplatte der Laufschiene 4
- 42
- Seitenstück oder Seitenstücke der Laufschiene 4
- 43
- Fussstück oder Fussstücke der Laufschiene 4
- 5
- Schiebetür
- 50
- Montageöffnung in der Schiebetür
- 6
- Laufrolle
- 60
- Antriebsmotor, Aussenläufermotor oder Axialmotor
- 61
- Stator des Ausläufermotors 6
- 611
- Elektromagneten des Stators 61
- 615
- Statorwelle
- 6151
- Kamm
- 62
- Rotor des Ausläufermotors 6
- 620
- Rotorring
- 621
- Permanentmagneten des Aussenläufermotor
- 624
- Lagerplatte des Rotors 62
- 625
- Lagerelement für die Lagerplatte 624
- 63
- Aussenhülle des Rotors 62
- 631
- Ringsegment
- 8
- stationäre Betriebseinheit
- 81
- stationäre Übertragungseinheit
- 810
- Bohrungen für Arretierschraube 819
- 811
- Stromversorgungsleitung
- 812
- Datenleitung
- 813
- Anschlussleitung
- 819
- Arretierschrauben
- 82
- stationäre Steuereinheit
- 83
- Fernsteuergerät, Mobilendgerät
- 88
- stationäre Kopplungsspule
- 9
- mobile Betriebseinheit
- 91
- mobile Übertragungseinheit
- 92
- Stromversorgungseinheit
- 921
- Gleichrichterelement
- 922
- Siebkondensator
- 923
- Spannungsregler, z.B. LM7805
- 94
- erster Energiespeicher mit Speicherkondensatoren
- 95
- mobile Steuereinheit
- 96
- zweiter Energiespeicher mit einem Akkumulator
- 951
- Prozessoreinheit
- 952
- Betriebsprogramm
- 953
- Schalteinheit
- 954
- Kommunikationseinheit
- 96
- Kopplungskondensator
- 97
- Antriebsleitungen
- 98
- Messleitungen
- 99
- mobile Kopplungsspule
- 991
- Anschlussleitungen
Claims (15)
- Schiebetüranlage (1) mit einer Laufschiene (4), die eine Längsachse (x) und wenigstens ein entlang dieser Längsachse (x) verlaufendes Laufelement (43) aufweist, und mit wenigstens einer Schiebetür (5), die von zwei Laufwerken (2) gehalten ist, die je einen Laufwerkskörper (21) und wenigstens eine Laufrolle (6) umfassen, die auf das wenigstens eine Laufelement (43) abgestützt ist, wobei zumindest eines der Laufwerke (2) mit einem Antriebsmotor (60) ausgerüstet ist, der einen Stator (61) und einen Rotor (62), der um eine Rotorachse (r) drehbar ist, umfasst und der mit einer Steuereinheit (95) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Laufrollen (6) der Laufwerke (2) den Antriebsmotor (60) umfasst, dessen Stator (61) mit Elektromagneten (611) versehen ist und dessen Rotor (62) den Stator (61) radial überragt und mit der Rotorachse (r) koaxial zur Drehachse der zugehörigen Laufrolle (6) ausgerichtet ist, wobei der Stator (61) drehfest mit dem zugehörigen Laufwerkskörper (21) verbunden und durch Lagerelemente (624, 625) mit dem Rotor (62) verbunden ist, der von einer einteiligen oder mehrteiligen Aussenhülle (63, 631) aus Kunststoff umschlossen ist, und dass eine mobile Steuereinheit (95), in der eine Prozessoreinheit (951) mit einem mobilen Betriebsprogramm (952) vorgesehen ist, mit dem zugehörigen Laufwerkskörper (21) verbunden und durch Antriebsleitungen (97) mit den Elektromagneten (611) des Stators (61) verbunden ist.
- Schiebetüranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,a) dass der Antriebsmotor (60) ein Aussenläufermotor ist, dessen Rotor (62) einen Rotorring (620) umfasst, der den Stator (61), der mit zumindest annähernd radial nach aussen gerichteten Elektromagneten (611) versehen ist, ringförmig umschliesst und der mit zumindest annähernd radial nach innen gerichteten Permanentmagneten versehen ist, oderb) dass der Antriebsmotor (60) ein Axialmotor ist, dessen Rotor (62), der mit zumindest annähernd axial ausgerichteten Permanentmagneten (611) versehen ist, entlang der Rotorachse (r) gegenüber dem Stator (61), der mit zumindest annähernd axial ausgerichteten Elektromagneten (611) versehen ist, verschoben ist.
- Schiebetüranlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufschiene (4) symmetrisch ausgebildet ist und zwei Seitenwände (42) umfasst, die an einer Seite durch eine Deckplatte (41) miteinander verbunden sind und die auf der gegenüberliegenden Seite mit gegeneinander gerichteten Fussstücken versehen sind, welche die Laufelementen (43) bilden, oder dass die Laufschiene (4) asymmetrisch ausgebildet ist und eine Seitenwand (42) aufweist, die auf einer Seite mit einer Deckplatte (41) und auf der anderen Seite mit einem Fussstück versehen ist, welches das Laufelement (43) bildet.
- Schiebetüranlage (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (61) jedes Antriebsmotors (60) von einer Statorwelle (615) mittels eines an der Statorwelle (615) vorgesehenen Kamms (6151) drehfest gehalten ist und dass die Statorwelle (615) mittels des Kamms (6151) in einer Lageröffnung (210) des Laufwerkskörpers (21) des zugehörigen Laufwerks (2) drehfest gehalten ist.
- Schiebetüranlage (1) nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise jedes der motorisierten Laufwerke (2) eine Stromversorgungseinheit (91), die zur Aufnahme von Energie, die über eine Luftschnittstelle übertragen wird, geeignet ist, wenigstens einen Energiespeicher (94, 96) und eine Schalteinheit (953) umfasst, welche Schalteinheit (953) durch das Betriebsprogramm (952) steuerbar und durch die Antriebsleitungen (97) mit den Elektromagneten (611) des Stators (61) verbunden ist.
- Schiebetüranlage (1) nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine stationäre Übertragungseinheit (81) mit einer stationären Kopplungsspule (88) stationär in der Laufschiene (4) angeordnet ist und dass eine mobile Übertragungseinheit (91) mit einer mobilen Kopplungsspule (99) mit dem zugeordneten Laufwerk (2) derart verbunden ist, dass die Übertragungseinheiten (81, 91) gegeneinander fahrbar sind und eine induktive Kopplung zwischen der stationären Kopplungsspule (88) und der mobilen Kopplungsspule (99), die im zugeordneten Laufwerk (2) zur Abgabe einer Versorgungsspannung vorgesehen ist, erstellbar ist und dass die Kopplungsspulen (88, 99) parallel zueinander und parallel oder geneigt, gegebenenfalls senkrecht zur Längsachse (x) der Laufschiene (4) ausgerichtet sind.
- Schiebetüranlage (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Energiespeicher (94) mit wenigstens einem Speicherkondensator und ein zweiter Energiespeicher (96) mit einem wieder aufladbaren Akkumulator vorgesehen sind, wobei die Durchschaltung elektrischer Energie von den Energiespeichern (94, 96) zu den Elektromagneten (61) des wenigstens einen Antriebsmotors (60) durch das Betriebsprogramm (952) derart steuerbar ist, dass der erste Energiespeicher (94) zuerst entladbar und erst anschliessend der zweite Energiespeicher (96) zur Abgabe elektrischer Energie zuschaltbar ist.
- Schiebetüranlage (1) nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der mobilen Steuereinheit (95) eine mobile Kommunikationseinheit (954) vorgesehen ist, der von einer stationären Steuereinheit (82) oder von einem Fernsteuergerät (83) Kommandosignale zuführbar sind, die vom Betriebsprogramm (952) in Steuersignale für die Schalteinheit (953) unwandelbar sind.
- Schiebetüranlage (1) nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die stationäre Übertragungseinheit (81) oder die mobile Übertragungseinheit (91) eine Puffereinheit (3) bildet oder umfasst oder dass die stationäre Übertragungseinheit (81) und die mobile Übertragungseinheit (91) gemeinsam eine Puffereinheit (3) bilden.
- Schiebetüranlage (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die stationäre Übertragungseinheit (81) oder die mobile Übertragungseinheit (91) oder dass die stationäre Übertragungseinheit (81) und die mobile Übertragungseinheit (91) aus einem elastischen Material gefertigt sind oder mit elastischen Elementen (32S; 32M) versehen sind und vorzugsweise zueinander korrespondierende Rastelemente (31S, 31M) aufweisen.
- Motorisiertes Laufwerk (2) mit einem Laufwerkskörper (21), der eine oder zwei Laufrollen (6) hält, für eine Schiebetüranlage (1) nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Laufrollen (6) einen Antriebsmotor (60) umfasst, dessen Stator (61) mit Elektromagneten (611) versehen ist und dessen Rotor (62) den Stator (61) radial überragt und mit der Rotorachse (r) koaxial zur Drehachse der zugehörigen Laufrolle (6) ausgerichtet ist, wobei der Stator (61) drehfest mit dem Laufwerkskörper (21) verbunden und durch Lagerelemente (624, 625) mit dem Rotor (62) verbunden ist, der von einer einteiligen oder mehrteiligen Aussenhülle (63, 631) aus Kunststoff umschlossen ist, und dass eine mobile Steuereinheit (95), in der eine Prozessoreinheit (951) mit einem mobilen Betriebsprogramm (952) vorgesehen ist, mit dem zugehörigen Laufwerkskörper (21) verbunden und durch Antriebsleitungen (97) mit den Elektromagneten (611) des Stators (61) verbunden ist.
- Motorisiertes Laufwerk (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,a) dass der Antriebsmotor (60) ein Aussenläufermotor ist, dessen Rotor (62) einen Rotorring (620) umfasst, der den Stator (61), der mit zumindest annähernd radial nach aussen gerichteten Elektromagneten (611) versehen ist, ringförmig umschliesst und der mit zumindest annähernd radial nach innen gerichteten Permanentmagneten versehen ist, oderb) dass der Antriebsmotor (60) ein Axialmotor ist, dessen Rotor (62), der mit zumindest annähernd axial ausgerichteten Elektromagneten (611) versehen ist, entlang der Rotorachse (r) gegenüber dem Stator (61), der mit zumindest annähernd axial ausgerichteten Elektromagneten (611) versehen ist, verschoben ist.
- Motorisiertes Laufwerk (2) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromversorgungseinheit (91), die zur Aufnahme von drahtlos übertragener Energie geeignet ist, wenigstens ein Energiespeicher (94, 96) und eine mobile Steuereinheit (95) vorgesehen sind, wobei die Steuereinheit (95) eine Prozessoreinheit (951) mit einem mobilen Betriebsprogramm (952) und eine Schalteinheit (953) umfasst, welche Schalteinheit (953) durch die Prozessoreinheit (951) steuerbar und durch die Antriebsleitungen (97) mit den Elektromagneten (611) des Stators (61) verbunden ist und dass die Stromversorgungseinheit (91) mit einer mobilen Kopplungsspule (99) verbunden ist, die parallel oder geneigt, gegebenenfalls senkrecht zur Längsachse (x) der Laufschiene (4) ausgerichtet ist.
- Motorisiertes Laufwerk (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Energiespeicher (94) mit wenigstens einem Speicherkondensator und ein zweiter Energiespeicher (96) mit einem wieder aufladbaren Akkumulator vorgesehen sind, wobei die Durchschaltung elektrischer Energie von den Energiespeichern (94, 96) zu den Elektromagneten (61) des wenigstens einen Antriebsmotors (60) durch das Betriebsprogramm (952) derart steuerbar ist, dass der erste Energiespeicher (94) zuerst entladbar und erst anschliessend der zweite Energiespeicher (96) zur Abgabe elektrischer Energie zuschaltbar ist.
- Puffervorrichtung (3) für eine Schiebetüranlage (1) nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine stationäre Übertragungseinheit (81) mit einer stationären Kopplungsspule (88) und/oder eine mobile Übertragungseinheit (91) mit einer mobilen Kopplungsspule (99) vorgesehen sind, welche die Puffervorrichtung (3) bilden, wobei die stationäre Übertragungseinheit (81) und/oder die mobile Übertragungseinheit (91) aus einem elastischen Material gefertigt sind oder mit wenigstens einem elastischen Element (32S; 32M) versehen sind, wobei die stationäre Übertragungseinheit (81) und die mobile Übertragungseinheit (91) vorzugsweise zueinander korrespondierende Rastelemente (31S, 31M) aufweisen.
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