AUTOMATIC OPENING OR CLOSING DEVICE FOR SLIDING DOORS

Abstract: 1. Device for the automatic opening and closing of sliding doors, comprising a single-phase asynchronous alternating current (a. c.) motor (6, 7, 8) having rotating field windings, which acts via a transmission on a traction means, driven in the opening and closing directions, to which are attached one or more carriages (2, 3) each of which rolls along within the inner space of a carrying section (1) extending in the longitudinal direction of the traction means, a door panel (42, 43) being fastened to each carriage, characterised in that the a. c. motor (6, 7, 8) has an extremely short structural length because it is constructed as a single-phase asynchronous a. c. motor comprising a ring winding (8) having a rotating field characteristic and appropriately devised so that in the event of a stoppage of the motor caused by a high opposing torque the back induction in the rotor (9) is great and the short-circuit current caused thereby is small.

Description: Vorrichtung zum automatischen oeffnen und Schliessen von Schiebettren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Vorrichtungen ähnlicher Art sind bekannt. Bestehende Lösungen weisen heute grosse Aussenabmessungen auf, die eine elegante, ästhetisch schöne Installation beeinträchtigen. Kleiner bauende Vorrichtungen sind aufwendiger, wie pneumatische Antriebe mit extern angeordneten Kompressoreinheiten oder elektrische Antriebe mit auf wendigen wihkel'getrieben. Gerade im Privat- und Behindertenbereich, aber auch in Ladengeschäften, Spitälern usw. bieten Antriebssysteme mit kleinen Abmessungen wesentliche Vorteile bei der Unterbringung und Installation. Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfachen und preisgünstigen Schiebetürantrieb zu schaffen, der möglichst wenig Verschleissteile besitzt und kleinste Einbaumasse aufweist. Die Lösung der Aufgabe nach der Erfindung erfolgt dadurch, dass der Elektromotor dadurch eine externe, kurze Baulänge aufweist, dass er als einphasiger Asynchron-Wechselstrommotor mit Ringwicklung ausgebildet ist. Wichtig ist also, dass die Motoreinheit auf einfache Art sehr kompakt und vor allem flach gebaut ist und somit die Abmessungen der ganzen Vorrichtung klein gehalten werden können. Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht also aus einem Ringwickelmotor spezieller Bauart und annähernd proportionaler Drehmoment/Drehzahl-Kennlinie, einem Zahnriemenvorgelege zur Drehzahlreduktion, einem Keilriemen, an den der oder die Laufwagen gekuppelt werden, einem am Laufwagen befestigten Hydraulikdämpfer zur Abdämpfung der Türbewegung in den Endlagen, elektronische Steuermittel zur Steuerung der Vorrichtung. Alle beschriebenen Funktionskomponenten sind in einem selbsttragenden, extrudierten Aluminiumprofil mit Klemmverschlüssen angeordnet. Die bisher verwendeten Elektromotoren waren zwar ebenfalls als Asynchron-Wechselstrommotoren ausgebildet, bisher war es aber nicht bekannt und naheliegend, einen Motor mit einer Ringwicklung zu verwenden. Bei einer solchen Ringwicklung fehlen die die Baulänge des Motors bestimmenden Wicklungsköpfe, so dass der Motor erfindungsgemäss wesentlich kleiner gebaut werden kann. Bei der erfindungsgemässen Verwendung eines Asynchron Wechselstrommotors in Kurzschlussläufer-Ausffairung im Einphasenbetrieb ergibt sich der weitere Vorteil, dass ein solcher Ringwickelmotor eine Drehfeld-Charakteristik aufweist. Dies führt dazu, dass bei hohem Gegendrehmoment der Motor stehenbleibt, was zu wichtigen Vorteilen bei der Verwirklichung des Erfindungsgedankens führt. Dadurch , dass der Motor die beschriebene Bauweise hat, und nach dem Gegenstand des Anspruches 2 auf ein Zugmittelgetriebe wirkt, ergibt sich der Vorteil, dass eine Rückwirkung von der Tür auf den Motorantrieb möglich ist. Fährt die Tür unter Motorantrieb an ihren Endanschlag, dann bedarf es keiner elektrischen Endschalter, welche den Strom vom Motor abschalten würden. Der Motor bleibt vielmehr einfach stehen und die Gegeninduktion im Rotor ist so gross gehalten, dass der hieraus entstehende Kurzschluss strom klein ist, so dass nur eine ganz geringe Erwärmung des Motors die Folge ist. Durch die erfindungsgemässe Wahl der Art des Motors können also die vorher bekannten, aufwendigen und relativ reparaturanfälligen elektrischen Endschalter entfallen. Dadurch, dass der Motor über ein Zugmittelgetriebe wirkt, welches eine Rückwirkung von der Tür auf den Motor ermöglicht, ergibt sich der weitere Vorteil, dass im Falle eines Stromausfalles die Tür im mit dem Motor gekuppelten Zustand trotzdem noch leicht verschoben werden kann. Die bisher bekannten Antriebsaggregate verwenden einen Motor mit einem Untersetzungsgetriebe, was in der Regel als Schneckengetriebe ausgebildet ist. Hierbei besteht der Nachteil, dass eine Rückwirkung von der Tür auf den Motor nicht möglich ist. Bei einem Stromausfall muss jedoch die Tür nach wie vor geöffnet werden können. Hierzu sind dann in bekannter Weise aufwendige elektromagnetische Kupplungen zwischen dem Motor und der Tür angeordnet, um im Falle eines Stromausfalles die Kupplung zu öffnen und die Tür vom Antrieb zu trennen, so dass sie leicht vonhand verschoben werden kann. Diese Nachteile werden alle mit dir Ausführung nach der Erfindung vermieden. Durch die Verwendung eines Ringwickelmotors mit einer relativ niedrigen Drehzahl von etwa 400 Umdrehungen pro Minute hat der Rotor des Motors nur eine sehr geringe Schwungenergie, und die damit betriebenen Türen laufen leicht und ohne grosse Schwungmasse, so dass auch die Endlagenbegrenzungen relativ klein dimensioniert werden können. Zur erwähnten, kleinen Bauweise des gesamten Antriebs trägt noch der Gegenstand des Anspruches 6 bei, der beansprucht, dass bei zwei entgegengesetzt angetriebenen Türflügeln die dem einen Laufwagen zugeordnete Mitnehmerstange am hinlaufenden Teil des Keilriemens und die dem anderen Laufwagen zugeordnete Mitnehmerstange am herlaufenden Teil des Keilriemens befestigt ist und dass die Mitnehmerstangen einander übergreifen. Durch die beschriebene Ubergreifung (Überlappung) der Mitnehmerstangen kann die Baulänge des Keilriemens kurz gewählt werden, obwohl grosse öffnungswege möglich sind. Alle beschriebenen Faktoren tragen dazu bei, dass die gesamten Aussenabmessungen eines Tragprofils, welches den erfindungsgemässen Antrieb aufnimmt, nunmehr lediglich 200 x 105 mm betragen, während übliche Antriebe Aussenabmessungen von etwa 200 x 250 mm im Querschnitt aufweisen. Es werden hierbei Tragprofil-Längen von etwa 4 bis 6 m verwendet. Die angegebenen Grössenabmessungen sollen jedoch nicht beschränkend für die vorliegende Erfindung verstanden werden. Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte, räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher ¯er- läutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor. Es zeigen: Figur 1: Draufsicht auf eine Vorrichtung nach der Er findung, Figur 2: Schnitt gemäss der Linie AA in Figur 1, Figur 3: Schnitt gemäss der Linie B-B in Figur 1, Figur 4: Schnitt gemäss der Linie C-C in Figur 1, Figur 5: vergrösserte Darstellung der Motoreinheit und des Vorgeleges in der Draufsicht. In Figur 1 ist ein selbsttragendes Aluminiumprofil gezeigt, welches als Tragprofil den gesamten Antrieb, bestehend aus Motoreinheit 4, Vorgelege 47, Laufwagen 2,3 , elektrische Steuereinheit 39,41, Klemmreihe 40 und Anschlag 38 aufnimmt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden zwei Türflügel 42,43 in Pfeilrichtung 44,45 bzw. in Gegenrichtung hierzu bewegt. Jeder Türflügel 42,43 ist mit einem Laufwagen 2,3 verbunden. Jeder Laufwagen 2,3 besteht aus zwei einen gegenseitigen Abstand aufweisenden - Laufwagen köpfen 2a, 2b bzw. 3a, 3b , die starr miteinander über Mitnehmerstangen 32,33 verbunden sind. Jeder Laufwagenkopf 2a, 2b bzw. 3a, 3b setzt an auseinanderliegenden Punkten an den jeweils zugeordneten Türflügeln 42,43 an. Es sind selbstverständlich Abwandlungen des gezeichneten Ausführungsbeispieles möglich, weil mit dem nachfolgend beschriebenen Antrieb selbstverständlich auch nur ein Türflügel allein geöffnet und geschlossen werden kann. Die Motoreinheit 4 (gem. Figur 2) ist im Tragprofil 1 mit Klemmverschlüssen 5 befestigt und besteht aus einem genuteten Statorpaket 6, welches mit einem Kunststoffmantel 7 aus Isolationsgründen umspritzt ist, einer Ringwicklung 8, einem Rotor 9, der auf der Welle 10 aufgepresst ist, zwei Lagerschildern 11 und 12 mit Kugellagern 13 und 14, die in die Statorbohrung des Stators 6 direkt eingesetzt sind und die über die Welle 10 mit der Schraube 15, der Scheibe 16 und der Wellfederscheibe 17 verspannt werden. Das Lagerschild 11 ist mit den Schrauben 18 am gehäusefesten Tragbügel 19 befestigt. Jeder Laufwagenkopf weist einen abgekröpften Tragbügel 52 auf, an dessen oberem Ende drehbar eine Gegenhalterolle 48 angebracht ist, welche an der inneren Oberseite des Tragprofils 1 sich abstützt und eine Verkantung des Türflügels 42 vermeidet. Die Türlast selbst wird von einer Hauptlaufrolle 49 aufgenommen, die drehbar am Tragbügel 52 gelagert ist, und die mit einer V-förmig profilierten Lauffläche auf einer ebenso profilierten Profilschiene 50 abrollt. Die Profilschiene 50 ist in ein Gummiprofil 51 eingeclipst, welches auf einem im Tragprofil 1 abragenden Schenkel befestigt ist. Die Profilschiene So besteht hierbei aus einem Kunststoffmaterial. In Verbindung mit dem Gummiprofil ergibt sich hier ein praktisch geräuschloser Lauf. Am Tragbügel 52 ist ein Klemmstück angebracht, welches über eine in der genannten Abbildung nicht näher dargestellten Mitnehmerstange mit dem Keilriemen des Vorgeleges 47 verbunden ist. Das Vorgelege 47 zur Drehzahlreduktion (gem. Figur 5) ist ebenfalls auf einem gehäusefesten Tragbügel 19 befestigt und besteht aus einer Spannplatte 20, der Achse 21 und dem Zahnriemenrad 22, welches mit der Keilriemenscheibe 23 und dem Anker 24 der Magnetbremse 25 verbunden ist. Der Zahnriemen 26 läuft über die Zahnriemenräder 22 und 27. Die Spannplatte 20 kann zur Spannung des Zahnriemens 26 mit der Stellschraube 28 verschoben werden und wird mit den Schrauben 29 festgeklemmt. Der Keilriemen 30 läuft über die Keilriemenscheibe 23 und die Umlenkrolle 31. Die Laufwagen 2 und 3 werden über die Mitnehmerstangen 32 und 33 mit dem Keilriemen 3O durch die Klemmstücke 34 und 35 verbunden. Auf der Mitnehmerstange 33 ist der einstellbare Hydraulikdämpfer 36 befestigt, der in den Türendlagen ¯ZU/OFFEN" auf die Anschläge 37 und 38 auffährt und die Türbewegung dämpft. Die elektronischen Steuereinheiten 39 und 41 sind im Tragprofil 1 befestigt und werden über Multistecker und Flachbandkabel mit der Klemmreihe 40 verbunden, auf der sich alle Anschlüsse für Netz, Impulsmittel (wie Radar, IR-Sensoren), Sicherheitseinrichtungen und Programmwahlschalter befinden. Wenn sich in Figur 1 und Figur 5 die Keilriemenscheibe 23 in Pfeilrichtung 46 dreht, bewegen sich die Türflügel 42,43 in den Pfeilrichtungen 44,45. Jeder Türflügel besteht hierbei gemäss Figur 2 aus einem beweglichen Teil, der mit seinem Laufwagen 2,3 verbunden ist, wobei sich jeder Türflügel an einem feststehenden Türflügel 55 vorbeibewegt. Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 3 sind die Türflügel 42,43 mit Glasscheiben 54 ausgerüstet, während in Figur 4 eine Ganzglas-Konstruktion gezeigt ist. Die Türflügel sind hierbei mit Schrauben 53 (Fig. 2) an dem zugeordneten Laufwagen 2,3 befestigt. Die Verbindung einer Mitnehmerstange 32 mit dem zugeordneten Keilriemen 30 wird anhand der Figur 4 näher erläutert. In einem C-Profil 58 ist ein Nutenstein 57 mit einer Druckschraube eingesetzt, welche auf ein Klemmstück 56 wirkt, die in dem C-Profil 58 angepresst wird. Aussen am C-Profil 58 ist ein horizontal abragender Verbindungsarm 59 angeordnet, der in einem nicht näher dargestellten Klemmprofil 60 endet, welches den Keilriemen 30 umfasst und mit diesem verbunden ist. Erhält die Antriebseinheit über einen nicht näher beschriebenen Annäherungssensor einen Offnungsbefehl, wird die Schiebetür elektromotorisch über Motoreinheit 4, Keilriemen 30 und Laufwagen 2 und 3 geöffnet. Die Endlagendämpfung erfolgt durch den Dämpfer 36 hydraulisch. Nach Ablauf einer, an der Steuereinheit 39 einstellbaren Zeit, schliesst die Türe wiederum elektromotorisch mit hydraulischer Endlagendämpfung in der Zu-Stellung. Nach Ablauf einer einstellbaren Schliesszeit schaltet der Motor ab und die Magnetbremse 25 ein,so dass die Tür in der ZUstellung gehalten wird. Der Aufbau der Magnetbremse 25 ist so , dass der Anker 24 über eine Ringfeder mit der Keilriemenscheibe 23 axialfedernd verbundenist. Die Feder zieht den Anker 24 an die Keilriemenscheibe an. Wird Strom auf die Magnetbremse 25 gegeben, dann wird der Anker 24 angezogen und löst sich von der Keilriemenscheibe 23 und drückt auf die Magnetbremse 25. Der Motor kann durch eine spezielle Auslegung unter Spannung blockiert werden, ohne dass eine Überhitzung auftritt. Es werden also keine Endschalter zum Abschalten des Motors in den Endlagen benötigt. Damit ergibt sich der weitere Vorteil, dass eine sehr einfache Notöffnung der Tür vorgesehen werden kann. Jeder Laufwagen kann einfach mit einer Gummi schnur oder einer Feder gekoppelt werden, die im geschlossenen Zustand des Türflügels gespannt ist und im geöffneten Zustand entspannt ist. Bei einem evtl. Stromausfall öffnen sich dann die Türflügel 42,43 in den Pfeilrichtungen 44,45 selbsttätig unter der Kraft der sich entspannenden Gummischnüre bzw. - Federn. Dieser Effekt wird dank des eine Rückwirkung auf den Motor ermöglichenden Vorgeleges 47 in Verbindung mit der geringen Schwungmasse des Rotors 9 erzielt. ZEICHNUNGS-LEGENDE 1 Tragprofil 31 Umlenkrolle 2 Laufwagen 32 Mitnehmerstange 2a Laufwagenkopf 2b Laufwagenkopf 3 Laufwagen 33 Mitnehmerstange 3a Laufwagenkopf 3b Laufwagenkopf 4 Motoreinheit 34 Klemmstück 5 Klemmverschluss 35 Klemmstück 6 Statorpaket 36 Hydraulikdämpfer 7 Kunststoffmantel 37 Anschlag 8 Ringwicklung 38 Anschlag 9 Rotor 39 elektr.Steuereinheit 10 Welle 40 Klemmreihe 11 Lagerschild 41 elektr.Steuereinheit 12 Lagerschild 42 Türflügel(links) 13 Kugellager 43 Türflügel (rechts) 14 Kugellager 44 Pfeilrichtung 15 Schraube 45 Pfeilrichtung 16 Scheibe 46 Pfeilrichtung 17 Wellfederscheibe 47 Vorgelege 18 Schraube 48 Gegenhalterolle 19 Tragbügel 49 Hauptlaufrolle 20 Spannplatte (Vorgelege) 50 Profilschiene 21 Achse 51 Gummiprofil 22 Zahnriemenrad 52 Tragbügel 23 Keilriemenscheibe 53 Schraube 24 Anker (Magnetbremse) 54 Glasscheibe 25 Magnetbremse 55 Türflügel (feststehend) 26 Zahnriemen 56 Klemmstück 27 Zahnriemenrad 57 Nutenstein 28 Stellschraube 58 C-Profil 29 Schraube 59 Verbindungsarm 30 Keilriemen 60 Klemmprofil

Claims: Patentanspr suche 1. Vorrichtung zum automatischen öffnen und Schliessen von Schiebetüren mit einem Elektromotor, der über ein Getriebe auf ein in öffnungs- und Schliessrichtung angetriebenes Zugmittel arbeitet, an dem ein oder mehrere Laufwagen befestigt sind, von denen jeder im Innenraum eines in Längsrichtung des Zugmittels sich erstreckendes Tragprofil abrollt, wobei am jeweiligen Laufwagen ein Türflügel befestigt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Elektromotor (6,7,8) dadurch eine extrem kurze Baulänge aufweist, dass er als einphasiger Asynchron-Wechselstrommotor mit Ringwicklung (8) ausgebildet ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Elektromotor (6,7,8) auf ein Zugmittelgetriebe (Vorgelege 47) arbeitet, an dessen Ausgangsseite ein Keilriemen (30) angeordnet ist, der über eine im Abstand angeordnete Umlenkrolle (31) läuft und an dem die Laufwagen (2,3) für die Türflügel (42,43) befestigt sind. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Zugmittelgetriebe (Vorgelege 47) zweistufig ist und antriebsseitig aus einem Zahnriemenrad (22) besteht, das über einen Zahnriemen (26) vom Elektromotor (6,7,8) angetrieben ist, welches drehfest mit einer Keilriemenscheibe (23) verbunden ist, die abtriebsseitig über den Keilriemen (30) auf die Umlenkrolle (31) arbeitet. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass am Zugmittelgetriebe (Vorgelege 47) eine Magnetbremse (25) angeordnet ist. 5.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jedem Türflügel (42,43) jeweils ein Laufwagen (2,3) zugeordnet ist, dass jeder Laufwagen (2,3) aus zweifeinen gegenseitigen Abstand aufweisendenllaufwagenköpfen (2a, 2b; 3a,3b) besteht, die jeweils durch eine Mitnehmerstange (32,33) miteinander verbunden sind, welche über jeweils ein Klemmstück (34,35) mit dem Keilriemen (30) verbunden ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , dass bei zwei entgegengesetzt angetriebenen Türflügeln (42,43) die dem einen Laufwagen (2) zugeordnete Mitnehmerstange (32) am hinlaufenden Teil des Keilriemens (30) und die dem anderen Laufwagen (3) zugeordnete Mitnehmerstange (33) am herlaufenden Teil des Keilriemens befestigt ist und dass die Mitnehmerstangen (32) einander übergreifen. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an einer Mitnehmerstange (33) ein einstellbarer Hydraulikkörper (36) befestigt ist, der in den Türendlagen auf ortsfeste Anschläge (37,38) auf fährt.

Inventors: LANDERT, HEINRICH, DIPL. ING., RADAU, WOLFGANG, ING. GRAD.
Applicants: LANDERT-MOTOREN-AG
Application year: 1984
Main classification: E05F15
IPC codes: H02K7, E05F15, H02K17