DE2623211A1

DE2623211A1 - Verfahren zum tuervortrieb bei einer automatiktueranordnung

Info

Publication number: DE2623211A1
Application number: DE19762623211
Authority: DE
Inventors: Masaaki Ogishi
Original assignee: Yoshida Kogyo KK
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 1975-05-24
Filing date: 1976-05-24
Publication date: 1976-12-02
Also published as: FR2312635B1; US4067144A; IT1062231B; GB1553703A; DE2623211C3; FR2312635A1; DE2623211B2; JPS5724476B2; JPS51138040A; HK47383A

Description

Ve rf ε. h re η zu;v Wirvortriebbei

Üä Gründung V; zieht sich auf ein Verfahren für den Türvortrieb bei einer Autoaatiktüranordnung unc. insbesondere auf eine ,.luthode zum Antreiber der Tür ourch einen innarlialb der jiutomatiktür-■ino"; .jnung vorgesehenen Linearmotor.

Auto.a--itiktäraroInnungen mit einer. Linearmotor als Antriebsi:;-_ scliine sind insofern vorteilhaft, da ein geradliniger Antrieb der Tür durcl. uen Linearmotor ohne eine eigtns vorgesehene Kraftubertra-■j-un.jsvorriclrtun^ für die Antriebskraft möglich ist, da ferner auch der .,.otor in seiner Bauweise einfach und robust ist und da der Perti-._"a ng sauf wand g&rirger ist. Doch haben sie allerdings auch Nachteile, denn falls die Tc-rtriebskraft des Linearmotors zu gering ist, wird die ^ür gebremst und koamt mitunter zum Stillstand, bevor sie noch äcä Z, η de ihres Hubs erreicht hat, und falls die Vortriebskraft zu groii ist, wird die Tür so heftig angetrieben, daß der Türrahmen der vollen Aufprall wacht der bevvegtsn Tür ausgesetzt wird, ilan war bislang

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lar.gT schon ve rschie deutlich besäht siebe rsusttllen, da£ dit Sir genau an der Lader, ΰϊ £ vor ^o sehenen I'arLubs zu.r. 'still starά ko::nt, i ride;.: die ™iir whrend ihrs s Hubs Vo-rzü^fcrt wird, ua so zu verhiiiat ra, daß sie gegen den äußerer. Äahzen sohl Igt. -..'.n solcher Anlauf ce ruh te darauf, daü die Geschwindigkeit cer Tux· auf c-lektrischeu ^e .vf verringert wurde , incen der Linearrotor in der ^;';-;s tr-cli& ate 1'UrIiUbS .x r einer e ntg& ge η ge setzten "Vortrieb skruft beaufssLlagt 'viairdfe . jies ' · indessen den LfUigel nach sich, d&£ die xiUtor.atiktüranordnung :..i t etlichen ko implizierte η Steuereinrichtungen i^ersehen wer ds η rru.¹· ^ »vie "beispielsweise Torrichtungen zur Peststellung c:er TürfeecLv.ir.oif;-keit ur.d der Türstellung, die zudeir; auch eine genaue lo.estillua..-· erforderlich machten. i.ii; weiterer 7ereuch der Aufgabenlösuru bestand darin, av. ;unde der Hub strecke de e beweglichen Türteils zwei 3ämpfungseinrichtungen ;vie etwa Druckluftzylinder nit ^i ge nrück stell wirkung vorzusehen, ur:. so dis vV'ucht der ütir auf aiechanischem 'ü/'ege abzufangen.

Bei ^uto^atiktüra-nordnungen r/dt Dämpfungseinrichtuiigen ergibt sich nun aber das Problem, daß die Vortriebskraft des Linearmotors jederzeit hinlänglich groß bemessen bleiben muß, ua den Reibungswiderstand der Tür und des Linearmotors selbst sowie die Gegenkraft der EäKipfungsainrichtung überwinden zu können. Unterliegt also der Linearmotor einer Spannungsschwankung der Stromquelle und nacht sich insbesondere an seiner Abstoß stange ein Te ape ra tu ranstieg bemerkbar, bedingt vor allem durch häufiges Öffnen und Schließen der Tür, so niaiint die Tortriebskraft des L ine arrao to rs ab und die Tür konnnt infolge der Gegenkraft der Düapfungseinrichtung oftmals schon zum Stillstand, bevor sie ihr Hubende erreicht, iiachteilig ist dies besonders beim Schließen der Tür.

Diesem Fangel ließe sich dadurch abhelfen, daß man eine fiückführre gel vo rri chtung vorsieht, die auf Sp aiinungsände runge η der Stromquelle und auf eine -lemperaturerhöhung des Linearmotors im Sinne einer automatischen Korrektur der Abnahme der Vortriebskraft des _otors anspricht. Doch ist auch diese Lösung nachteilig, da die Autoaatiktüranordnung hierdurch in ihrem Gesamtaufbau noch komplizierter wird.

Die Erfindung hat zur Hauptaufgabe, ein Verfahren für den

•Türvor trieb

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- 3 -'Udrvortrieb bei einer -αϊ to;.;/t:\kturariordnunF zu schal"fen.

Des v/eiteren hat öie Erfindung zur Aufgabe, «in Verfahren der το roe zeichne ten Art si: schiffen, das ein vollständiges öffnen und Schließen der ¹PiJr auch ö&izri ermöglicht, wenn die Vortriebskraft des Linearaiotors abnehmen sollte, bedingt vor allem durch Schwankungen in der dem Linearmotor zugeführten Arbeite spannung und durch einen durch häufiges öffnen und Schließen der Tür hervorgerufenen Temperaturanstieg.

Durch die Erfindung wird sin Verfahren für den Türvortrieb bei einer Autonatiktüranordnung geschaffen, umfassend die Verfahrensschritte des Antreibens der Tür nit einer bleibenden Vortriebskraft des Linearmotors und des .antreibens der Tür zumindest im jsndteil des Türhubs mit einer die bleibende Vortriebskraft übersteigenden Vortriebskraft, wodurch die Gegenkraft der nahe den bilden des Türhubs vorgesehenen Dämpfungseinrichtung überwunden wird.

Zahlreiche weitere Vorteile und ..lerkinale der Erfindung erschließen sich dem Fachmann aus der nachfolgenden eingehenden Beschreibung und aus den beigegebenen Zeichnungen, in denen beispielhaft bevorzugte Ausführungsformen dargestellt sind, die die Erfindungsprinzipien verkörpern, is zeigen:

Fig. 1 eine vordere Teilansicht einer Automatik türanordnung mit Antrieb nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei in der. zeichnerischen Darstellung Teile weggebrochen sind}

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Zeitabhängigkeit der Vortriebskraft eines nach einer herkömmlichen Antriebsmethode betätigten Linearmotors;

Fig. JA bis 3D graphische Darstellungen der Zeitabhängigkeit der Vortriebskraft bei dem nach der erfindungsgemäßen Methode be tätigten Linearmotori und

Fig. 4 bis 6 Schaltschemen für die erfindungsgemäße Steuerung des Linearmotors.

Zur Beschreibung der bev rzugten Ausführungsformen sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der eine Automatiktüranordnung 10 gezeigt ist, die allgemein einen in einem Ge bau de eingang oder

-durch gang

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-durchhang zu monti5render, außenrahmen 11 und zwei Türen 12 und 13 einbegreift, wobei die Tür 12 fest mit den Rahmen 11 verbunden ist, während die Tür IJ zun. Öffnen und Schließen des Durchgangs iu dem Rahmen 11 horizontal verschiebbar ist. BLe Türen 12 und 13 v/eisen jeweils einen Innenrahmeη mit zwei Streben 14 und 15? einer oberen Schiene l6 und einer Glasscheibe 17 auf, die von dem Innenrahmen eingefaßt ist, der zu ihrer Halterung dient. Der Außenrahmen weist zwei Seitenpfosten 18 und 19 sowie ein die oberen iinden der Seitenpfosten 18 und 19 miteinander verbindendes Kopfstück 20 auf.

Las Kopfstück 20 enthält einen Linearmotor 21 mit einer Abstoßstange 22, die sich waagerecht zwischen den beiden Seitenpfosten 18 und 19 erstreckt, und ein bewegliches Teil 25 in Form eines in Spielpassung auf die Stange 22 aufgepaßten Hohlzylinders, wobei das bewegliche Teil 2J mit zwei Spulen versehen ist, damit ein zur Verschiebung dienendes Lagnetfeld aufgebaut γ/erden kann. Ton dem einen der Seitenpfosten, nämlich, hier von dem Pfosten 19, erstreckt sich ein Stromkabel 24 um. die Ab stoß stange 22 herum zu dem beweglichen Teil 23, wo e s an die Wicklungen angeschlossen ist. Das Kopfstück 20 weist ferner zwei Luftpolsterzylinder 25 und 26 mit Eigenrück stell wirkung auf, die darin angeordnet und im wesentlichen in einem Abstand gleich der Hubstrecke des beweglichen Türteils 13 auseinandergerückt sind, wobei die Zylinder 25 und 26 dazu dienen, die Bewegungen des beweglichen Türteils 13 jeweils am Ende des Öffnungsund Schließhubs zu dämpfen.

Die beiden Luftpolsterzylinder 25 und 26 weisen jeweils eine Kolbenstange 27 auf, die normalerweise durch eine in dem Zylinder vorgesehene (nicht dargestellte) Schraubenfeder in der Ausfahrstellung gehalten wird. An dem beweglichen Teil 23 des Linearmotors 21 ist eine nach, unten ragende Schiene 28 befestigt, deren unteres Ende mit einer mittleren Stelle der oberen Schiene l6 des beweglichen Tärteils 13 verbunden ist. Die Kolbenstangen 27 weisen jeweils am äußersten Ende ein Gummi teil 29 auf, gegen das die Schiene 28 in Anlage gelangt, wenn das Türteil 13 die Öffnungs- oder Schließstellung erreicht.

!fach der gängigen Praxis wurde das bewegliche Türteil einer

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ner automatik türanordnung von dem Linearmotor während des Öffnungsund Schließinte rvall s mit einer bleibenden Vortriebskraf t F angetrieben. Als "bleibende Vortriebskraft" sei in diesem Zusammenhang eine Kraft bezeichnet, die hinlänglich groß ist, um den Reibungs-νά der stand des beweglichen Türteils einschließlich des Linearmotors zu überwinden, aber noch hinlänglich gering, um ein Anschlagen der Strebe 15 des Türteils 13 gegen den Seitenpfosten 19 üu vermeiden, wenn das Tlirteil 13 geschlossen wird.

ITach dem in Fig. 3A veranschaulichten erfindungsgemäßen Verfahren wird im Schlußteil T des Türschließintervalls eine erhöhte Vortriebskraft F angelegt, die größer ist als die bleibende Vortriebskraft F , wodurch die Schließbewegung der Tür 13 entgegen der Gegenkraft des Luftpolsterzyiinders 26 auch dann zu Ende geführt wird, 7,-enn die bleibende Vortriebskraft de s Linearmotors 21 abnimmt, bedingt durch eine Spannungsschwankung in der Stromversorgung des Linearmotors 21 und durch einen Temperaturanstieg des LIotors 21 beim häufigen Öffnen und Schließen der Tür 13.

In dem Schema der Fig. 33 ist die erhöhte Vortriebskraft F auch in dem Schluß teil T des Türöf fnungsin te rvall s angelegt, um die Gegenkraft des Luftpolsterzylinders 25 zu kompensieren, so daß die I¹Ur 13 ganz geöffnet werden kann.

In Fig. 3C ist zusätzlich zu dem Schema der Fig. 3B das Anlegen einer erhöhten Vortriebskraft F auch in den Anfangsteilen T¹ und T¹ des Schließ- bzw. Cffnungsintervalls veranschaulicht, wodurch der Linearmotor 21 zu einem rascheren Antreiben der Tür 13 entgegen der Trägheitskraft betätigt wird, welche die Tür 13 in der einleitenden Phase der Öffnungs- und Schließbewegung im Ruhezustand zu halten sucht. Nach diesem Betätigungsschema kann die Tür 13 mit einer größtmöglichen Geschwindigkeit bewegt werden.

Da es nicht viel ausmacht, wenn die Tür 13 nicht ganz in die Cffnungsstellung geführt wird, kann auch ein Antrieb nach dem 3e tätigungs sehe ma der Fig. 3D vorgesehen sein, wobei die erhöhte Vortriebskraft F in diesem Fall im Schlußteil des Türöffnungsintervalls nicht angelegt wird.

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In Fig. 4 ist eine elektrische Schaltus.*· 30 dargestellt, die zur Durchführung de s erfindungsgemäßen Verfahrens dient. In die Schaltung 30 ist ein Auto transformator 31 einbegriffen, dessen i*ndanschlüsse an eine juinphasen-V/echselstromquelle 32 gelegt sind. iJin Hauptschaltrelais 33 ist zwischen den einen der indan Schlüsse des Au tu transformator s 31 und einen gemeinsamen Anschluß eines Spulenpaars gelegt, umfassend eine erste Spule 34 und eine zweite Solle yj in Parallelschaltung·, die innerhalb des be we gliciie η Ί^χΙξ 23 tie ?■ Linearraotors 21 angeordnet sind. Ss ist ein erstes einpoliges Diaschaltrelais 36 vorgesehen, das einen Pol 37 und zwei Eontakte 30 und 39 aufweist, v.obei der Kontakt 38 ^a*i den anderen SndanschluS de s Autotransformators 31 gelegt ist und der i.ontakt 39 ^an einen abgriff 40 des Autotransformators 31· Das erste Relais 36 ist normaler v/ei se geöffnet, wobei der Pol 37 hierbei gegen den Kontakt 38 anliegt. Darüber hinaus ist noch ein zweites einpoliges Umschaltrelais 4I vorgesehen, dessen Pol 42 mit dem Pol 37 des ersten Seiais 36 gekoppelt ist. Sin Kontakt 43 des zweiten Relais 4I ist mit der ersten Wicklung 34 verbunden, während ein Kontakt 44 ßiit der zweiten Wicklung 35 verbunden ist. Auch das zweite Relais 4I ist normalerweise geöffnet, wobei der Pol 42 gegen den Kontakt 43 anliegt. Über die Kontakte 43 und 44 des zweiten Relais 4I ist ein Kondensator 45 geschaltet, der als Phasenschieber far die von dem zweiten Relais 41 jeweils gewählte der Wicklungen 34 ^un-d 35 dient.

Falls nun das Eauptrelais 33 geschlossen und das erste sowie das zweite Relais 36 bzw. 41 aberregt sind, wird die volle Spannung der Stromquelle 32 an die Wicklung 34 und über den Kondensator 45 auch an die Wicklung 35 angelegt, '.vorauf die Tür 13 mit der Tortrieb skraft F angetrieben wird, die größer ist als die bleibende Vortriebskraft F₀. V7ird das erste Relais 36 zum Umlegen des Pols 37 gegen den Kontakt 39 betätigt, so wird an die Wicklung 34 und über den Kondensator 45 "-uch an die Wicklung 35 eine Spannung angelegt, die durch Erniedrigung der Speisespannung durch den Auto transformator 31 erzeugt ist, worauf die Tür 13 mit der bleibenden Vortriebskraft F angetrieben wird. Die Bewegungsrichtung des beweglichen Teils 23 des Linearmotors 21 kann verändert werden, indem der Pol von dem Kontakt43 gegen den Kontakt 44 und umgekehrt umgelegt wird,

wobei

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wobei das Schalten des Relais 41 -iner laciiturigsumkehr des zum Verschieben diene ride η, von den Wicklungen 34 und 35 aufgebauten Magnetfeldes entspricht. Bei dem Au to transformator 31 kann es sich um einen Sparschaltur.gere_faeltransformator handeln, 30 da:; die Ausgangssparnung über der gemeinsamen Leitung kontinuierlich veränderlich ist.

Anhand des Schaltungsaufbaus der Fig. 4 soll nun im folgenden eine Betriebsweise der Automatiktüranordnung 10 gemäß dem Schema der Pig. 3C beschrieben werden, ^s sind vier (nicht dargestellte) Zeitgeber vorge sehen, die be tL'.tigungsmäßig mit den Schaltelementen verbunden sind. Genauer gesagt, ein erster Zeitgeber dient zur Festlegung eines Zeitintervalls, in dem die Tür geöffnet bleibt. LiLt anderen Worten, wenn ein Schalter unter einer (nicht dargestellten) Fußmatte am Boden geöffnet wird, stellt der erste Zeitgeber ein Zeitintervall ein, nach dessen Ablauf sich die Tü.t zu schließen beginnt. Lin zweiter Zeitgeber wird bei Betätigung des Hauptrelais 33 erregt und schaltet das Eauptrelais 35 nach Verstreichen eines voreingestellten Zeitintervalls ab, das etwas langer ist als das Türöffnungsintervall. Ein dritter Zeitgeber wird gleichzeitig mit dem zweiten Zeitgeber betätigt und erregt nach Verstreichen des Anfangszeitintervalls ϊ" das erste Relais 36, um nach Verstreichen eines voreingestellten Zeitintervalls das erste Relais 36 abzuerregen. Lin vierter Zeitgeber wird bei Betätigung des zweiten Relais 4I erregt, um dieses zweite Relais nach Ablauf eines voreingestellten Zeitintervalls wieder abzuerregen, das langer ist als das Türöffnungsintervall.

Betritt jemand die Fußmatte, so wird der Schalter unter der i,iatte zur Betätigung des Hauptrelais 33 und de s zweiten Relais 41 umgelegt, wobei das erste Relais 36 aberregt bleibt. Die Tür 13 beginnt sich zu öffnen und wird während des Anfangsteils T' des Öffnungsintervalls mit der erhöhten Vortriebskraft F angetrieben. Each Ablauf des Anfangszeitintervalls T¹ betätigt der dritte Zeitgeber das erste Relais 36 zum Anlegen einer herabgesetzten Spannung an die ' erste Spule 34 und die zweite Spule 35, so daß die Tür 13 mit der bleibenden Vortriebskraft F angetrieben wird. Nach Verstreichen eines voreingestellten Zeitintervalls wird das erste Relais 36 von dem dritten Zeitgeber wieder entregt, so daß die Tür 13 mit der Vor-

triebskraf t

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F angetrieben wird. Gleichseitig mit dem Ablauf des Türöffnungsintervalls entregt der zweite Zeitgeber das Eauptrelais 33, wodurch, das Öffnen der Tiir 13 beendet wird. Da der Schalter unter der Fußmatte nach dem Durchtritt der person durch die Tür geöffnet ist, wird der erste Zeitgeber nach einem Toreingestellten Zeitintervall zur Inbetriebnahme des Hauptschaltrelais 33 betätigt, so daß der Yorgang des Schließens der Tür eingeleitet wird. Das zweite Relais 41 wird durch den vierten Zeitgeber zu einem Zeitpunkt zwischen dem Öffnungszeitintervall und dem Schließintervall entregt. Die Yorgangsfolge des Schaltens der Relais 33 und 36 sowie die Eetätigung des zweiten und dritten Zeitgebers während des Türschließvorgangs gleichen völlig den Vorgängen beim Türöffnungsvorgang.

Fig. 5 zeigt einen Linearmotor steuerkreis 30a ,üit einem Aufbau, der einer anderen Au sfüh rungs form entspricht, wobei statt des Autotransformators 31 is. der in I'ig. 4 gezeigten Schaltung 3C ein Re gel widerstand 46 vorgesehen ist.

Bei noch einer weiteren, in Hg. β dargestellten Ausführungsform ist in einen Steuerkreis 30b ein einpoliges Umschaltrelais 47 einbezogen, das mit einem Pol 48 ^an den einen Anschluß der Stromquelle 32 gelegt ist und das zwei Kontakte 49 ^un-d 50 aufweist, wobei der Kontakt 49 mit der ersten Spule 34 verbunden ist und der Kontakt 50 mit der zweiten Spule 35· Es ist ein weiteres Relais 51 vorgesehen, das mit einem Kondensator 52 in Reihe gelegt ist, wobei das Relais 51 und der Kondensator 52 dem Kondensator 45 parallelgeschaltet sind. Das Relais 47 dient zur Richtungsänderung des durch die Wicklungen 34 und 35 aufgebauten Verschiebungsmagnetfeldes. Das Relais 51 dient dagegen zur Änderung der Größe der Vortriebskraft des Linearmotors.

Dem Fachmann erschließen sich aus dem Gesagten verschiedene kleinere Abänderungsmöglichkeiten, die jedoch gleichfalls in den Rahmen der Erfindung fallen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. '/"erfahren zum Türvortrieb bei einer Automatik türanordnung jener Art, oei aer zwei Däinpfungseinrichtungen zur Dämpfung der Bewegung der CXi r an den Bnden ihres üfi'nungs- und Schließhubs vorgesehen sind, gekennzeichnet durch die Verfahre ns schritte des Antreibens der Tür (13) ß'it einer bleibenden Vortriebskraft des Linearmotors (2l) und des Antreibe ns der Tür (l3) während eine s Endteils des Türhubs mit einer erhöhten "Vortriebskraft, die größer ist als die bleibende Vortriebskraft, wobei die Gegenkraft der Dämpfungseinrichtungen (25, 26) im Sinne eines vollständigen Binrückens der ¹IUr (13) iii eine Stellung an dem einen ihrer Hubenden überwindbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt des Antreibens der Tür (l3) mit der erhöhten Vortriebskraft während eines Anfangsteils des Türhubs, wobei die Trägheitskraft überwindbar ist, welche die Tür (13) im Ruhezustand zu halten sucht.

3. Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür (13) von einem Linearmotor (2l) antreibbar ist.

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