[0001] Die Erfindung betrifft auf Linearmotoren basierende Linearantriebe für entlang eines
jeweiligen Verfahrwegs bewegbare Teile, insbesondere für Schiebetüren.
[0002] Mittels Linearmotoren betriebene Schiebetüren sind bekannt. Üblicherweise ist oberhalb
eines jeweiligen Schiebetürflügels in einem feststehenden Teil ein Stator angeordnet,
der im Wesentlichen aus einer Reihe von miteinander verschalteten Elektrospulen besteht.
Der jeweilige Schiebetürflügel ist an einer dem Stator zugewandten Seite mit einem
Läufer versehen, der eine Reihe von Permanentmagneten aufweist und/oder aus einem
magnetisierbaren Material gebildet ist.
EP 0 433 830 offenbart ein Beispiel von mittels linearmotoren betreibenen Schiebetüren.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, auf Linearmotoren basierende Linearantriebe für entlang
eines jeweiligen Verfahrwegs bewegbare Teile hinsichtlich ihrer Funktionalität zu
erweitern.
[0004] Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0005] Ein erfindungsgemäßer Linearantrieb für zumindest ein entlang eines Verfahrwegs bewegbares
Teil, insbesondere einen Schiebetürflügel, weist zumindest einen Linearmotor für dieses
zumindest eine Teil auf. Der Linearmotor ist mit einem Statorteil und einem Laufwagen
versehen. Der Linearantrieb weist ferner eine Ansteuerschaltung auf. Die Ansteuerschaltung
ist eingerichtet, den Linearmotor im Falle eines Ausbleibens einer Energieversorgung
für den Linearmotor mittels Abschaltens und Betreibens des Linearmotors als ein Generator
anzuhalten. Daraufhin wird dieses bewegbare Teil bezüglich seiner Verfahrbarkeit seitens
der Ansteuerschaltung freigegeben. Zudem weist der erfindungsgemäße Linearantrieb
ein Schaltmittel zum Abschalten der Energieversorgung des zumindest einen Linearmotors
auf.
[0006] Erfindungsgemäß ist die Ansteuerschaltung vorzugsweise ferner eingerichtet, nach
erneutem Anliegen der Energieversorgung eine Positionierfahrt des zumindest einen
Teils zum Ermitteln zumindest eines Endanschlags des zumindest einen Teils durchzuführen.
Dies dient der Betriebssicherheit des Linearantriebs und erhöht die Sicherheit für
Personen, die eine mit einem derartigen Linearantrieb ausgestattete Anlage nutzen.
[0007] Ferner ist die Ansteuerschaltung vorzugsweise eingerichtet, initial oder nach Aktivieren
eine Lernfahrt des zumindest einen Teils zum Ermitteln vorbestimmter Parameter zum
Antreiben des zumindest einen Teils durchzuführen. Die Lernfahrt umfasst zumindest
ein Verfahren dieses zumindest einen Teils in eine erste Verfahrrichtung und zumindest
ein Verfahren von ihm in eine zweite, der ersten Verfahrrichtung entgegengesetzte
Richtung jeweils mit einer minimalen Verfahrgeschwindigkeit aufweist. Die minimale
Verfahrgeschwindigkeit ist vorgesehen, da während der Lernfahrt eine etwaige Überwachung
von Schließkanten des bewegbaren Teils kaum möglich ist.
[0008] Der Linearantrieb umfasst vorzugsweise ferner ein Mittel zum Einstellen einer Verfahrgeschwindigkeit
des zumindest einen Teils. Dieses Mittel kann beispielsweise ein Potentiometer sein,
mittels dessen die dem Linearmotor zugeführte maximale Antriebsenergie eingestellt
werden kann. Vorteilhafterweise ist das Mittel eingerichtet, Verfahrgeschwindigkeiten
des zumindest einen Teils in beide Verfahrrichtungen separat einzustellen. Dadurch
ist es möglich, einen Öffnungsvorgang schneller ablaufen zu lassen als einen Schließvorgang.
Dadurch wird die Sicherheit beim Betreiben des bewegbaren Teils erhöht.
[0009] Die Ansteuerschaltung ist erfindungsgemäß vorzugsweise ferner eingerichtet, bei einem
Verfahren des zumindest einen Teils in eine zu einer Antriebsrichtung des Linearmotors
entgegengesetzte Richtung und/oder mit einer Verfahrgeschwindigkeit, die von einer
Antriebsgeschwindigkeit des Linearmotors abweicht, den Linearmotor abzuschalten oder
generatorisch zu betreiben. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das bewegbare Teil
manuell entgegen einer aktuellen Antriebsrichtung des Linearmotors bewegt wird. Das
Abschalten dient einem Schutz des Linearmotors vor Schäden beispielsweise aufgrund
höherer Antriebsströme und damit einer übermäßigen Erwärmung des Linearmotors. Der
generatorische Betrieb kann vorgesehen werden, um einem jeweiligen Bediener zu signalisieren,
dass das bewegbare Teil in die entgegengesetzte Bewegung angetrieben werden sollte.
[0010] Der Linearantrieb weist ferner vorzugsweise ein Mittel zum Aktivieren des Linearmotors
auf, das zumindest eine Teil in eine vorbestimmte Verfahrrichtung zu bewegen. Vorzugsweise
der Linearmotor umfasst einen Wegsensor, wobei die Ansteuerschaltung eingerichtet
ist, mittels Signalen vom Wegsensor eine Bewegung und eine aktuelle Position des zumindest
einen Teils entlang seines Verfahrwegs zu ermitteln. Bei einem Ermitteln einer Bewegung
des zumindest einen Teils aus einem Ruhezustand heraus und eines Abweichens der aktuellen
Position des zumindest einen Teils von einer Ruheposition, bei der ein Beginn der
Bewegung des zumindest einen Teil erstmalig erkannt wurde, um mehr als ein vorbestimmtes
Mindestmaß aktiviert die Ansteuerschaltung erfindungsgemäß den Linearmotor derart,
dass er das zumindest eine Teil in eine derzeitige Bewegungsrichtung bewegt. Vorzugsweise
ist die Ermittlung der Bewegung und der Positionsabweichung auf Endpositionen des
zumindest einen Teils beschränkt. Mit dem vorgenannten Vorgehen kann eine Person beispielsweise
ein als Schiebetürflügel ausgebildetes bewegbares Teil in eine Verfahrrichtung anschieben.
Die Ansteuerschaltung interpretiert dies bei einem vorbestimmten Mindestverfahrweg
als Wille der Person, den Schiebetürflügel in diese Richtung verfahren zu wollen,
und übernimmt den weitergehenden Antrieb des Schiebetürflügels. Damit ist ein intuitiv
zu bedienender Antrieb geschaffen. Dies bietet sich insbesondere bei Nachrüstungen
an, bei denen die betreffenden Personen nicht über den nunmehr vorhandenen automatischen
Antrieb informiert werden müssen.
[0011] Die Ansteuerschaltung ist erfindungsgemäß ferner vorzugsweise eingerichtet, mittels
Überwachens vorbestimmter Parameter ein Vorhandensein etwaiger Hindernisse im Verfahrweg
des zumindest einen Teils zu erkennen. Die Parameter können eine Verfahrgeschwindigkeit
des zumindest einen Teils, eine Position des zumindest einen Teils und/oder einen
Antriebsstrom des dieses Teil antreibenden Linearmotors umfassen. Dadurch können beispielsweise
Betriebsstörungen erkannt und etwaig notwendige Gegenmaßnahmen ergriffen werden, was
die Betriebssicherheit erhöht.
[0012] Die Ansteuerschaltung ist ferner vorzugsweise eingerichtet, ein vom Linearmotor unabhängiges,
d. h. manuelles Verfahren des zumindest einen Teils bis zu einer vorbestimmten maximalen
Verfahrgeschwindigkeit des zumindest einen Teils zu erlauben. Bei einem ermittelten
Überschreiten der maximalen Verfahrgeschwindigkeit kann die Ansteuerschaltung den
Linearmotor in eine zu einer aktuellen Verfahrrichtung des zumindest einen Teils entgegengesetzte
Richtung mit einer vorbestimmten, von einem Maß der Überschreitung der maximalen Verfahrgeschwindigkeit
abhängigen Antriebskraft betreiben. D. h. das bewegbare Teil kann nur bis zu einer
bestimmten Maximalgeschwindigkeit verfahren werden. Dies dient insbesondere dem Schutz
beispielsweise von Läufer-Laufrollen vor übermäßiger mechanischer Beanspruchung und
damit vor vorzeitigem Verschleißen oder gar Beschädigungen. Vorzugsweise erfolgt diese
Art des Betreibens des Linearmotors mittels Abschaltens, generatorischen Betreibens
und/oder Antreibens des Linearmotors in eine zur aktuellen Verfahrrichtung des zumindest
einen Teils entgegengesetzte Richtung. Damit ist die Möglichkeit geschaffen, etwaig
zu hohe Motorströme zu verhindern und die Schiebetür vor Beschädigungen zu schützen.
Zudem ist es dadurch möglich, das bewegbare Teil aus einer Geschwindigkeit heraus
im Bereich eines Endanschlags zumindest in einem derartigen Maß abzubremsen, dass
eine Gefahr von Beschädigungen zumindest verringert ist.
[0013] Die Ansteuerschaltung ist ferner vorzugsweise eingerichtet, bei einem Antreiben des
zumindest einen Teils bei Erreichen eines vorbestimmten Bremsbereichs bezüglich des
zumindest einen Teils den Linearmotor gemäß einem vorbestimmten Bremsverhalten anzutreiben.
Bevorzugt gibt es zwei Bremsbereiche, nämlich jeweils vor einem Endanschlag des zumindest
einen Teils. Diese Bremsbereiche dienen einem sicheren Abbremsen des bewegbaren Teils.
[0014] Die Ansteuerschaltung ist ferner vorzugsweise eingerichtet, in zumindest einer Endposition
des zumindest einen Teils den Linearmotor derart anzusteuern, dass das zumindest eine
Teil mit einer vorbestimmten Kraft gegen eine Bewegung des zumindest einen Teils aus
der jeweiligen Endposition heraus behindert wird. Bevorzugt erfolgt dies mittels Ansteuerns
des Linearmotors in zumindest einer Endposition des zumindest einen Teils derart,
dass das Teil seine Position beibehält. Dies dient einem Verhindern einer nicht erwünschten
Bewegung des Teils beispielsweise infolge eines Windeinflusses.
[0015] Der Linearantrieb weist vorzugsweise ferner eine Sensorik zum Überwachen von Parametern
auf, die für einen reibungslosen Betrieb des Linearantriebs relevant sind. Diese Betriebsparameter
umfassen beispielsweise eine Betriebstemperatur des Linearmotors und/oder der Ansteuerschaltung
und/oder eines Netzteils des Linearantriebs. Die Ansteuerschaltung ist bevorzugt eingerichtet,
bei einem Erkennen, dass zumindest einer der Betriebsparameter außerhalb eines vorbestimmten,
zulässigen Bereichs liegt, den Linearantrieb geändert anzusteuern. Die Änderung kann
beispielsweise in eine Verminderung einer Antriebsgeschwindigkeit des Linearmotors,
einem Verlängern einer Öffnungs- oder Schließungs-Haltezeit bezüglich des zumindest
einen Teils und/oder einem Abschalten des Linearantriebs münden. Dies dient dem Zweck,
dem Linearantrieb die (zeitlich gesehen) Möglichkeit zu geben, sich abzukühlen, was
bei einem ansonsten normalen Weiterbetrieb ggf. nicht möglich ist.
[0016] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen.
[0017] Es zeigen:
- Figur 1
- eine Schiebetüraufhängung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- Figur 2
- ein Verfahren zum Betrieb eines auf exemplarisch einem Linearmotor basierenden Linearantriebs
Schiebetüraufhän-gung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- Figur 3
- einen Normalbetrieb des Linearantriebs im Rahmen des in Figur 2 dargestellten Verfahrens,
- Figur 4
- ein Verfahren zur Überwachung des Normalbetriebs von Figur 3 und
- Figur 5
- ein Verfahren zum Aktivieren des Linearantriebs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
[0018] Die in Figur 1 gezeigte Anlage umfasst einen Linearantrieb 1, der im gezeigten Beispiel
ein Tragprofil 1a aufweist. An einer in Figur 1 abwärts weisenden Innenfläche des
Tragprofils 1a sind im Querschnitt vorzugsweise beidseitig Führungsschienen 1 b ausgebildet
bzw. angeordnet.
[0019] Die Anlage umfasst ferner im gezeigten Beispiel ein als Schiebetürflügel 4 ausgebildetes,
entlang eines Verfahrwegs bewegbares Teil auf. Der Verfahrweg ist mittels eines Verlaufs
der Führungsschienen 1 b definiert.
[0020] An besagter Innenseite des Tragprofils 1 a ist ein Statorteil 3 vorzugsweise zwischen
den Führungsschienen 1 b angeordnet. Alternativ können die Führungsschienen 1b mittels
der Innenfläche selbst gebildet sein, sofern diese eine ausreichende Festigkeit hat.
[0021] Das Statorteil 3 weist vorzugsweise eine sich entlang zumindest eines Teils des Verfahrwegs
erstreckende Reihe von Elektrospulen auf, die untereinander gemäß einem vorbestimmten
Ansteuerschema, bevorzugt einem 3-Phasen-Ansteuerschema, verschaltet sind. Vorzugsweise
sind die Elektrospulen mit einem Rückschlusskörper aus magnetisierbarem Material versehen.
[0022] An einer Unterseite der Elektrospulen in Figur 1 sind Laufwagen 2 angeordnet, an
denen der Schiebetürflügel 4 aufgehängt ist. Jeder Laufwagen 2 weist an einer dem
Statorteil 3 zugewandten Seite jeweils einen Läufer auf, der bevorzugt mittels einer
sich ebenfalls entlang eines Teils des Verfahrwegs erstreckenden Reihe 2b von Permanentmagneten
aufweist. Alternativ kann der jeweilige Läufer mittels magnetisierbaren Materials
gebildet sein, insofern eine Antriebskraft des Statorteils 3 ausreicht, den Schiebetürflügel
4 zu verfahren bzw. zu bewegen.
[0023] Am jeweiligen Laufwagen 2 sind bevorzugt Rollen 2a frei rotierbar und auf einer Lauffläche
einer der Führungsschienen 1b abrollend angeordnet. Das Tragprofil 1 a kann ferner
mit zusätzliche Führungsschienen versehen sein, die an im Querschnitt freien Enden
einander zugewandt ausgebildet sind. Zusätzliche Rollen sind dann auf jeweils einer
in Figur 1 aufwärts weisenden Lauffläche einer dieser zusätzlichen Führungsschienen
abrollend angeordnet.
[0024] Der Linearantrieb umfasst ferner eine Ansteuerschaltung. Die Ansteuerschaltung ist
vorzugsweise in eine Logik-Ansteuerschaltung und eine Motor-Ansteuerschaltung aufgeteilt.
[0025] Die Logik-Ansteuerschaltung bildet die Schalt- und Kommunikationszentrale der Ansteuerschaltung
des Linearantriebs. Die Logik-Ansteuerschaltung ist unter anderem eingerichtet, an
die Motor-Ansteuerschaltung Fahr- und Prüfbefehle zu senden sowie Zustands- und Sicherheitsmeldungen
zu empfangen. Solche Zustands- und Sicherheitsmeldungen umfassen beispielsweise eine
Temperatur des Linearantriebs sowie Geschwindigkeit und Position des Schiebetürflügels
4. Vorzugsweise an die Logik-Ansteuerschaltung können externe Signalgeber wie Taster,
Radar und Programmschalter angeschlossen sein.
[0026] Zur Ansteuerung des Linearmotors sind in der Motor-Ansteuerschaltung vorzugsweise
Hardware-Komponenten in Form einer Leistungsendstufe und einer Steuereinheit bevorzugt
in Form eines Mikrocontrollers beispielsweise zur Berechnung physikalischer Prozesse
vorgesehen. Die Motor-Ansteuerschaltung ist eingerichtet, den Linearmotor zu kommutieren,
indem bevorzugt eine 3-Phasen-Fahrspannung mittels Pulsweitenmodulation erzeugt wird.
Ferner kann sie eingerichtet sein, eine Position und Geschwindigkeit des Schiebetürflügels
4 zu ermitteln, Fahrzustände des Schiebetürflügels 4 zu steuern bzw. zu regeln und/oder
eine Geschwindigkeitsregelung des Schiebetürflügels 4 durchzuführen.
[0027] Logik- und Motor-Ansteuerschaltung verwenden bevorzugt ein und denselben Mikrocontroller,
was zu Kostenersparnissen führt.
[0028] Figur 2 zeigt ein Verfahren bzw. eine Routine zum Betreiben exemplarisch eines Linearmotors.
Zu Beginn ist der Linearmotor, d. h. der Linearantrieb 1, abgeschaltet. Dies ist insbesondere
unmittelbar nach einer Montage des Linearantriebs 1 der Fall. Nach einem Einschalten
des Linearantriebs 1 (Schritt S1) beispielsweise mittels Anschließens an ein Energieversorgungsnetz
aktiviert die Ansteuerschaltung initial vorzugsweise einen Ruhebetrieb des Linearantriebs
1 (Schritt S2). Dieser Ruhebetrieb sieht ein In-Position-Halten des Schiebetürflügels
4 vor.
[0029] Daraufhin wird geprüft, ob eine (ausreichende) Energieversorgung vorhanden ist (Schritt
S3). Dies erfolgt beispielsweise, indem mittels der Ansteuerschaltung eine an ihr
anliegende Spannung und ein an ihr anliegender Strom gemessen und mit einzuhaltenen,
in einem nichtflüchtigen Speicher der Ansteuerschaltung abgelegten Referenzwerten
abgeglichen werden. Diese Situation kann beispielsweise auftreten, wenn bei der Montage
in der Stromversorgungsleitung ein Kurzschluss fabriziert wurde.
[0030] Ist keine oder nur unzureichend Energie vorhanden, d. h. der Linearmotor kann nicht
betrieben werden, wird in einem nachfolgenden Schritt S9 geprüft, ob der Linearantrieb
1 möglicherweise noch abgeschaltet ist oder wieder abgeschaltet wurde. D. h. dieser
Funktionszweig in Figur 2 ist auch für den Fall vorgesehen, dass beispielsweise während
des Betriebs ein Energieausfall aufgetreten ist, was zur Abschaltung des Linearantriebs
1 geführt hat. Ist der Linearantrieb 1 abgeschaltet, ist die Routine beendet und wird
aufgrund eines erneuten Einschaltens neu gestartet. Diese Prüfung kann beispielsweise
mittels eines Flags geschehen, das einen Einschalt-Zustand des Linearantriebs 1 kennzeichnet
und in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt ist. D. h. das somit Einschalt-Flag
ist im Ausschaltzustand des Linearantriebs 1 vorzugsweise zurückgesetzt, hat also
den logischen Wert "0" bzw. "Falsch", und wird beim Einschalten auf logisch "1" bzw.
"Wahr" gesetzt, also High-aktiv ist. Es ist aber auch eine Low-Aktivität hinsichtlich
dieses Flags möglich, sodass das Einschalt-Flag im Ausschaltzustand des Linearantriebs
1 gesetzt ist, also den logischen Wert "1" bzw. "Wahr" hat, und beim Einschalten auf
logisch "0" bzw. "Falsch" gesetzt wird.
[0031] Nachstehend wird der Betrieb mit High-aktiven Flags beschrieben.
[0032] Befindet sich der Linearantrieb 1 allerdings noch in einem Einschaltzustand, wird
in einem Schritt S10 vorteilhafterweise in einem nichtflüchtigen Speicher vorzugsweise
ein Flag gesetzt, das kennzeichnet, dass die Energieversorgung während des Betriebs
des Linearantriebs 1 unterbrochen wurde oder unzureichend ist.
[0033] Um die vorstehenden Prüfungen durchführen zu können, ist vorzugsweise ein Speicher
für elektrische Energie beispielsweise in Form eines Akkumulators oder einer Kondensatorschaltung
vorgesehen, auf welchen Speicher die Ansteuerschaltung in diesem Fall zurückgreift.
[0034] Ist in Schritt S3 ermittelt worden, dass eine ausreichende Energieversorgung vorhanden
ist, wird in einem Schritt S4 ermittelt, ob für einen reibungslosen Betrieb des Linearantriebs
1 notwendige physikalische System- und/oder Linearantriebsparameter bereits ermittelt
wurden oder nicht.
[0035] Diese Parameter sind vorzugsweise in einem diesmal flüchtigen Speicher abgelegt und
initial mit beispielsweise unzulässigen Werten belegt oder gar nicht vorhanden. Sind
diese Parameter noch nicht ermittelt, was beispielsweise bei einem initialen Einschalten
des Linearantriebs 1 der Fall ist, wird in einem nachfolgenden Schritt S5 eine sogenannte
Lernfahrt durchgeführt. Dabei betreibt die Ansteuerschaltung des Linearantriebs 1
den bzw. die Linearmotor(en) zumindest jeweils einmal in eine erste Verfahrrichtung,
beispielsweise Öffnungsrichtung, und einmal in eine zweite, zur ersten Verfahrrichtung
entgegengesetzte Verfahrrichtung, beispielsweise Schließrichtung, führt also vorzugsweise
jeweils zumindest eine Öffnungs- und eine Schließfahrt des Schiebetürflügels 4 durch.
Die Ansteuerschaltung veranlasst den bzw. die Linearmotor(en), den betreffenden Schiebetürflügel
4 mit bevorzugt minimaler Verfahrgeschwindigkeit und mit bevorzugt minimalen Antriebskräften
zu verfahren. Während dieser Phase ist vorzugsweise eine interne Hinderniserkennung
deaktiviert. Die erste Verfahrrichtung erfolgt dabei bevorzugt von der Ansteuerschaltung
weg und wird erfindungsgemäß einmalig nach einer Montage des Linearantriebs 1 durchgeführt.
[0036] Es kann ferner vorgesehen sein, die Lernfahrt zusätzlich mittels Betätigens eines
mit der Ansteuerschaltung gekoppelten besonderen Schalters, beispielsweise eines Rücksetz-
bzw. Reset-Schalters, manuell bewirken zu können. Dies kann beispielsweise sinnvoll
sein, wenn der Schiebetür-flügel 4 gegen einen anderen Schiebetürflügel ersetzt wird,
der ein anderes Gewicht hat. In dem Fall ändern sich zumindest die Antriebskräfte,
die vom jeweiligen Linearmotor aufzubringen sind. Ist die Lernfahrt beendet, schaltet
die Ansteuerschaltung in einen sogenannten Normalbetrieb, d. h. in einen automatischen
Antrieb des Linearantriebs 1 (SprungpunktⓃ).
[0037] Sind die besagten physikalische System- und/oder Linearantriebsparameter bereits
ermittelt (Ja-Zweig nach Schritt S4), wird in einem nachfolgenden Schritt S6 geprüft,
ob das vorbeschriebene Unterbrechungs-Flag gesetzt ist oder nicht, d. h. ob es unmittelbar
vor Eintritt des Vorhandenseins einer ausreichenden Energieversorgung eine Unterbrechung
oder einen Ausfall der Energieversorgung gegeben hat oder nicht. Ist es IM Fall einer
High-Aktivität nicht gesetzt, d. h. hat es den logischen Wert "0" bzw. "Falsch", kann
der Linearantrieb 1 normal betrieben werden, und die Ansteuerschaltung schaltet wiederum
in den Normalbetrieb (SprungpunktⓃ).
[0038] Ist allerdings in Schritt S6 das Unterbrechungs-Flag gesetzt, wird in einem nachfolgenden
Schritt S7 eine sogenannte Positionierfahrt durchgeführt. Dabei steuert die Ansteuerschaltung
den Linearmotor derart an, dass er zunächst den Schiebetürflügel 4 mit bevorzugt minimaler
Geschwindigkeit in Öffnungsrichtung bis zu einem vorbestimmten Endanschlag, d. h.
einer Offen-Position, verfährt. Darauffolgend wird der Linearmotor so angesteuert,
dass er den betreffenden Schiebetürflügel 4 mit einer vorbestimmten, bevorzugt einstellbaren
Normal-Schließgeschwindigkeit in Schließrichtung verfährt. Alternativ kann über im
Statorteil 3 vorhandene Hall-Sensoren eine aktuelle Position ermittelt werden und
der Schiebetürflügel 4 aufgrund einer in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegte
Endanschlag-Information zugefahren werden, sofern der Schiebetürflügel 4 nicht schon
geschlossen ist.
[0039] Nach erfolgreicher Positionierfahrt wird das Unterbrechungs-Flag zurückgesetzt, und
die Ansteuerschaltung schaltet wiederum in den Normalbetrieb (Sprungpunkt Ⓝ).
[0040] Figur 3 zeigt den Normalbetrieb des Linearantriebs 1, d. h. den automatischen Betrieb
exemplarisch eines Linearmotors. Dem Sprungpunkt Ⓝ nachfolgend wird in einem Schritt
S11 überprüft, ob sich der Linearantrieb 1 in einem Ruhebetrieb befindet oder nicht.
Ruhebetrieb bedeutet, dass die Ansteuerschaltung den betreffenden Schiebetürflügel
4 in Position hält. Im einfachsten Fall wird/werden der/die zugehörige/n Linearmotor/en
nicht betrieben und befinden sich tatsächlich in Ruhe. Alternativ ist vorgesehen,
dass die Ansteuerschaltung den bzw. die Linearmotor/en derart ansteuert, dass er bzw.
sie eine Haltekraft vorbestimmter Kraft, beispielsweise in einem Bereich zwischen
3 N und 10 N, aufbringen. Insbesondere betrifft dies eine Geschlossen-Stellung des
Schiebetürflügels 4, der dadurch zugehalten wird bzw. bei einer Bewegung des Schiebetürflügels
4 in Öffnungsrichtung mit einer entsprechenden Antriebskraft in Schließrichtung angetrieben
wird. Alternativ kann eine Regelung vorgesehen sein, sodass der Linearmotor den Schiebetürflügel
4 in Position hält, dieser also bei einer beispielsweise manuellen Bewegung automatisch
in die Ruheposition zurückgefahren wird.
[0041] Befindet sich der Linearantrieb in Schritt S11 nicht in Ruhebetrieb (Nein-Zweig nach
Schritt S11), werden vorzugsweise zumindest drei Überwachungsschaltungen aktiviert.
[0042] Erstens wird eine Schließkantenüberwachung aktiviert (Schritt S12), mittels der ermittelt
werden kann, wenn sich ein Hindernis, wie beispielsweise ein Finger einer Person,
in einem Bereich einer jeweiligen Schließkante befindet und damit eine Gefahr eines
möglichen Einklemmens und damit Verletzens oder Beschädigens besteht. Die Schließkantenüberwachung
kann so ausgebildet sein, dass jeweils nur die Schließkante überwacht wird, die in
eine aktuelle Verfahrrichtung des Schiebetürflügels 4 weist. Alternativ können beide
Schließkanten, also Haupt- und Nebenschließkante, jederzeit gleichzeitig überwacht
werden.
[0043] Zusätzlich kann eine Hinderniserkennung aktiviert werden (Schritt S13), mittels der
ermittelt werden kann, wenn sich während eines Verfahrens des Schiebetürflügels 4
vor diesem ein Hindernis befindet.
[0044] Zusätzlich wird vorzugsweise eine Bewegungsüberwachung aktiviert (Schritt S14), mittels
der ungewöhnliche Fahrzustände ermittelt werden können, wie später erläutert.
[0045] Nach Aktivierung der Überwachungen wird in einem Schritt S15 geprüft, ob sich der
Schiebetürflügel 4 bereits an der Endposition befindet, zu der er hin verfahren werden
soll. Ist dies der Fall (Ja-Zweig nach Schritt S15), wird über einen SprungpunktⓃ
zur Aktivierung des Ruhebetriebs des Linearantriebs zu Schritt S2 zurückgesprungen.
Ist allerdings ein Hindernis erkannt, sei es im Schließkantenbereich oder allgemein
im Verfahrbereich vor dem Schiebetürflügel 4, wird in Schritt S17 eine sogenannte
Bewegungs-Sicherheitsreaktion ausgeführt. Im einfachsten Fall beinhaltet diese Reaktion
ein Anhalten des Linearmotors. Zusätzlich kann ein generatorischer Betrieb des Linearmotors
vorgesehen sein, um den Schiebetürflügel 4 noch schneller zum Stehen zu bringen. Daraufhin
wird über einen Sprungpunkt Ⓔ zu Schritt S3 in Figur 1 zurückgesprungen. Damit wird
sichergestellt, dass der Linearantrieb 1 solange stehen bleibt, bis das Hindernis
beseitigt ist, und daraufhin wird der Schiebetürflügel 4 weiter in die gewünschte
Bewegungsrichtung verfahren.
[0046] Alternativ ist ein Reversieren des Linearmotors vorgesehen. In dem Fall wird der
Linearmotor zunächst, wie im vorigen Abschnitt beschrieben, angehalten, daraufhin
allerdings in eine entgegengesetzte Richtung verfahren, und zwar vorzugsweise bis
zu einer dieser Verfahrrichtung entsprechenden Endposition. D. h. anstelle des Sprungpunkts
Ⓔspringt die Ansteuerschaltung mittels nunmehr zu Schritt S11.
[0047] Die Bewegungsüberwachung beinhaltet hauptsächlich eine in Figur 4 gezeigte Routine,
in die über den Sprungpunkt Ⓑ in Figur 3 gesprungen wird. Diese Überwachungsroutine
beinhaltet vorzugsweise zumindest zwei Überwachungszweige. In einem ersten, links
in Figur 4 dargestellten Zweig wird eine Temperaturüberwachung durchgeführt. Dabei
wird eine Temperatur ϑ
A dahingehend überwacht, dass sie sich in einem vorbestimmten Normalbereich befindet.
Üblicherweise wird dieser Bereich mittels einer Höchsttemperatur für den Linearantrieb
1 bestimmt, die nicht überschritten werden darf. In einem Schritt S18 wird eine Überprüfung
darauf durchgeführt.
[0048] Auch wenn nur ein Temperaturwert ϑ
A angegeben ist, kann für jeden temperaturkritischen Bereich des Linearantriebs 1,
wie beispielsweise eines Netzteils, der Ansteuerschaltung und der Ansteuerschaltung,
jeweils ein eigener Temperatursensor vorgesehen sein. D. h. ϑ
A steht für alle zu überwachenden Temperaturwerte im Linearantrieb 1. Ferner kann jeder
Temperatursensor mit einer eigenen Auswerteschaltung gekoppelt sein, die einen jeweiligen
Temperaturwert überprüft. Ausgänge dieser Auswerteschaltungen können beispielsweise
mit Eingängen eines ODER-Glieds gekoppelt sein, das vorzugsweise Bestandteil der Ansteuerschaltung
ist. Die Auswerteschaltungen sind vorzugsweise High-aktiv, d. h. sie geben bei einem
Überschreiten der jeweils zu prüfenden Temperatur logisch "1" und sonst logisch "0"
aus. Bei Anliegen zumindest einer logischen "1" an einem der Eingänge des ODER-Glieds
schaltet dieses Signal auf die Ansteuerschaltung durch, das dieses Signal beispielsweise
als Interrupt-Eingangssignal empfängt und somit in der Lage ist, unverzüglich zu reagieren.
Bei Low-Aktivität der Auswerteschaltungen, d. h. sie geben bei einem Überschreiten
der jeweils zu prüfenden Temperatur logisch "0" und sonst logisch "1" aus, ist anstelle
des ODER-Glieds ein NAND-Glied eingekoppelt, das logisch "0" ausgibt, sobald an einem
seiner Eingänge logisch "0" anliegt.
[0049] Ist eine Temperaturüberschreitung ermittelt (Nein-Zweig nach Schritt S18), wird in
einem nachfolgenden Schritt S19 geprüft, ob sich der Linearantrieb 1 im Ruhebetrieb
befindet oder nicht. Befindet sich der Linearantrieb 1 im Ruhebetrieb, ist davon auszugehen,
dass die Temperaturerhöhung von außen, beispielsweise mittels eines Brands hervorgerufen
wurde bzw. der Linearantrieb 1 eine derartige Fehlfunktion hat, dass er abgeschaltet
werden muss (Schritt S20). Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Ansteuerschaltung
den Linearmotor dazu bringt, den Schiebetürflügel 4 im Fall einer Fluchttür zu öffnen
oder zum Zweck des Verhinderns eines Ausbreitens eines Brandes zu schließen, und daraufhin
den Linearantrieb 1 abschaltet. Daraufhin wird über einen Sprungpunkt Ⓐ vor Schritt
S1 in Figur 1 gesprungen, um einen Neustart des Linearantriebs 1 zu ermöglichen.
[0050] Befindet sich der Linearantrieb 1 nicht im Ruhebetrieb, d. h. der Schiebetürflügel
4 wird gerade verfahren, kann die Ansteuerschaltung den Linearmotor veranlassen, den
Schiebetürflügel 4 mit geringerer Geschwindigkeit zu verfahren, um damit eine Abkühlung
der überhitzten Teile des Linearantriebs 1 zu fördern. Anstatt dessen kann aber auch
hier ein Abschalten des Linearantriebs 1 vorgesehen sein.
[0051] Parallel zur Temperaturüberwachung wird ein zweiter Routinezweig durchlaufen. In
einem Schritt S22 wird ebenfalls geprüft, ob sich der Linearantrieb 1 im Ruhebetrieb
befindet oder nicht. Befindet sich der Linearantrieb 1 im Ruhebetrieb (Ja-Zweig nach
Schritt 22), wird über den Sprungpunkt Ⓔ zu Schritt S3 in Figur 2 zurückgesprungen.
[0052] Befindet sich der Linearantrieb 1 nicht im Ruhebetrieb (Nein-Zweig nach Schritt S22),
wird zunächst in einem Schritt S23 geprüft, ob sich der Schiebetürflügel 4 in eine
mittels des Linearantriebs 1 vorgegebene Richtung bewegt, d. h. ob eine Geschwindigkeit
v
A des Linearantriebs 1 bzw. dessen Linearmotors und eine Geschwindigkeit v
F des Schiebetürflügels 4 in ihrer Richtung übereinstimmen oder nicht, also in eine
selbe Richtung weisen. Weisen sie in verschiedene Richtungen, bewegt sich der Schiebetürflügel
4 entgegengesetzt zur Antriebsrichtung des Linearantriebs 1, was ein fehlerhaftes
Betriebsverhalten bedeutet. Dies kann auftreten, wenn der Schiebetürflügel 4 manuell
gegen die Antriebsrichtung verfahren wird. Aufgrund dessen wird in Schritt S25 mittels
der Ansteuerschaltung eine sogenannte Bewegungs-Sicherheitsreaktion initiiert. Um
Schäden am Linearantrieb 1 zu vermeiden, wird der Antrieb des Linearmotors abgeschaltet,
und der Schiebetürflügel 4 kann manuell bewegt bzw. verfahren werden. Gelangt der
Schiebetürflügel 4 in einen vorbestimmten Bremsbereich vor einer Endposition des Schiebetürflügels
1, ist ein Abbremsen des Schiebetürflügels 4 beispielsweise mittels generatorischen
Betreibens und/oder in Bezug auf eine gegenwärtige Verfahrrichtung gegensinnigen Antreibens
des zugehörigen Linearmotors im Falle einer zu hohen Verfahrgeschwindigkeit vorgesehen.
Nach einem Abbremsen wird über den Sprungpunkt Ⓔzu Schritt S3 in Figur 2 zurückge-sprungen.
[0053] Bewegt sich der Schiebetürflügel 4 in Schritt S23 in eine mittels des Linearantriebs
1 vorgegebene Richtung, wird in einem Schritt S24 geprüft, ob die Verfahrgeschwindigkeit
|v
F|, d. h. betragsmäßig, größer als eine Antriebsgeschwindigkeit |v
A| des Linearantriebs 1 ist oder nicht. Ist sie größer, wird der Schiebetürflügel 4
von außen, beispielsweise durch eine Person, beschleunigt. Um Schäden am Linearantrieb
zu vermeiden, erfolgt wiederum eine Bewegungs-Sicherheitsreaktion (Schritt S25), wie
vorstehend erläutert.
[0054] Ist die Verfahrgeschwindigkeit |v
F| betragsmäßig kleiner oder gleich der Antriebsgeschwindigkeit |v
A| des Linearantriebs 1, wird in einem Schritt S26 geprüft, ob die Verfahrgeschwindigkeit
|v
F| des Schiebetürflügels 4 betragsmäßig kleiner als die Antriebsgeschwindigkeit |v
A| des Linearantriebs 1 ist. Dabei sind bei der Antriebsgeschwindigkeit |v
A| etwaige Verluste beispielsweise aufgrund von Reibung und dergleichen Energieverluste
einbezogen. Dafür können mittels der Ansteuerschaltung während der Lernfahrt ermittelte
Parameter herangezogen werden. Liefert der Vergleich ein positives Ergebnis, d. h.
ist die Verfahrgeschwindigkeit |v
F| des Schiebetürflügels 4 betragsmäßig kleiner als die Antriebsgeschwindigkeit |v
A| des Linearantriebs 1, wird in einem nachfolgenden Schritt S27 geprüft, ob der Geschwindigkeitsunterschied
einen vorbestimmten Schwellenwert Δv
S überschreitet oder nicht. Ist die Überschreitung größer als der vorgegebene Geschwindigkeitsunterschied
Δv
S, ist davon auszugehen, dass der Schiebetürflügel beispielsweise durch eine Person
manuell abgebremst wird. Um Schäden zu vermeiden, wird in einem nachfolgenden Schritt
S28 die Antriebsenergie des Linearantriebs 1 verringert und im Extremfall völlig abgeschaltet.
Danach wird wieder zu Schritt S23 zurückgekehrt, um zu prüfen, ob die Verringerung
der Antriebsenergie weiterhin notwendig ist oder nicht.
[0055] Die in Figur 4 gezeigten zwei Zweige werden vorzugsweise parallel abgearbeitet. Dies
kann beispielsweise mittels zweier getrennt ausgebildeter, in der Ansteuerschaltung
integrierter Schaltungen realisiert sein. Alternativ können die beiden Routinezweige
mittels eines einzigen Mikrocontrollers oder Prozessors gemäß bekannter Pipeline-Verfahren
quasi-parallel durchlaufen werden.
[0056] Ergibt die Prüfung in Schritt S11 in Figur 3, dass sich der Linearantrieb 1 nicht
im Ruhebetrieb befindet, wird über einen SprungpunktⓈ zu einer in Figur 5 gezeigten
Routine gesprungen.
[0057] Die in Figur 5 gezeigte Routine zeigt eine Möglichkeit gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung, den Linearantrieb 1 zu aktivieren, sodass der Schiebetürflügel 1 mittels
des Linearantriebs bzw. dessen Linearmotors/en verfahren wird. In einem Schritt S30
wird geprüft, ob die Verfahrgeschwindigkeit |v
F| des Schiebetürflügels 4 größer als 0 ist oder nicht.
[0058] Ist die Verfahrgeschwindigkeit |v
F| größer als 0, wird in einem nachfolgenden Schritt S31 geprüft, ob ein zurückgelegter
Weg s
F des Schiebetürflügels größer als ein vorbestimmter, vorzugsweise in einem nichtflüchtigen
Speicher der Ansteuerschaltung abgelegter Wert s
min oder nicht. Der Wert s
min repräsentiert somit einen minimalen Verfahrweg. Ist er gleich oder kleiner, wird
zu Schritt S30 zurückgekehrt. Andernfalls wird in einem nachfolgenden Schritt S32
der Linearantrieb 1 zum Antreiben des Schiebetürflügels 4 in die mittels des Geschwindigkeitsvektors
|v
F| vorgegebene Richtung, d. h. in die aktuelle Verfahrrichtung des Schiebetürflügels
4, aktiviert. Nachfolgend auf diese Aktivierung wird über einen Sprungpunkt Ⓥ zu Schritt
S15 in Figur 3 gesprungen. Vorzugsweise ist der minimale Verfahrweg s
min auf einen Wert zwischen 10 mm und 30 mm festgelegt.
[0059] Es ist somit möglich, ein Öffnen bzw. Schließen eines Schiebetürflügels 4 zu bewirken,
indem der Schiebetürflügel 4 in eine entsprechende Verfahrrichtung manuell entlang
eines vorgegebenen minimalen Verfahrwegs bewegt wird.
[0060] Ist die Verfahrgeschwindigkeit |v
F| des Schiebetürflügels 4 in Schritt S30 einmal mit einem Wert von 0 ermittelt, d.
h. steht der Schiebetürflügel 4, wird in einem nachfolgenden Schritt S33 geprüft,
ob sich der Schiebetürflügel 4 in einer Endposition befindet oder nicht. Befindet
er sich in einer Endposition, d. h. in einer Offen- oder Geschlossen-Stellung, wird
über den Sprungpunkt Ⓡ zu Schritt S2 in Figur 2 gesprungen.
[0061] Andernfalls wird der Linearantrieb 1 in Schritt S34 aktiviert, und zwar in Richtung
nächster Endposition. Daraufhin wird über den Sprungpunkt Ⓥ zu Schritt S15 in Figur
3 gesprungen. Damit kann der Schiebetürflügel 4 in eine jeweilige Endposition zurückgefahren
werden, wenn er beispielsweise um weniger als den Mindestweg s
min manuell verfahren wurde. Damit ist ein nachfolgendes Prüfen hinsichtlich eines wiederholten
manuellen Verfahrens fehlerfrei durchführbar. Zudem wird verhindert, dass der Schiebetürflügel
4 nach und nach geöffnet oder geschlossen wird, ohne dass es gewollt ist.
[0062] Die Aktivierung kann neben dem manuellen anfänglichen Verfahren des Schiebetürflügels
4 selbstverständlich auch mittels Aktivierungsschaltern erfolgen, die beispielsweise
in einer Wand integriert sind.
[0063] Alternativ oder zusätzlich sind im jeweiligen Schiebetürflügel 4 Schalter integriert
und vorteilhafterweise mittels Berührungsschaltern gebildet. Bei einem Ganzglas-Schiebetürflügel
kann solch ein Schalter auch mittels in das Glas integrierter Piezoelemente realisiert
sein, die beispielsweise mittels RFID mit der Ansteuerschaltung koppelbar sind. Bei
einem Drücken auf ein jeweiliges Piezoelement wird eine Spannung ausgegeben, die das
Schaltelement veranlasst, einen Aktivierungsbefehl abzusetzen, der von der zugehörigen
Ansteuerschaltung empfangen wird.
[0064] Ein Linearmotor-Betrieb ermöglicht insgesamt ein harmonische, ruckfreies Verfahren
des Schiebetürflügels 4. Zudem ist eine einfache, stabile Regelung unter verschiedenen
Bedingungen, wie beispielsweise gemäß Schiebetürflügelgewichten, möglich. Die Verfahrgeschwindigkeit
v
F des Schiebetürflügels 4 kann sehr präzise innerhalb eines relativ engen Toleranzbereichs
geregelt werden.
[0065] Zur Verbesserung der Regelung und Hinderniserkennung ist die Ansteuerschaltung eingerichtet,
während des Betriebes kontinuierlich eine Überprüfung von Betriebsparametern, wie
beispielsweise einer Ansteuerspannung, und ggf., eine Adaption von Betriebsparamtern
vorzunehmen.
[0066] Bevorzugt ist die Ansteuerschaltung eingerichtet, den jeweiligen Linearmotor in einem
sogenannten Full-Energy-Modus zu betreiben. Dieser Modus ist vorzugsweise nur mittels
Betätigens eines versiegelten Schalters möglich. Bevorzugt sind in diesem Modus Verfahrgeschwindigkeiten
|v
F| des Schiebetürflügels 4 in beide Verfahrrichtungen vorzugsweise stufenlos beispielsweise
jeweils mittels eines Potentiometers einstellbar. Eine Schließgeschwindigkeit des
Schiebetürflügels 4 ist vorzugsweise geringer als eine Öffnungsgeschwindigkeit des
Schiebetürflügels 4 und beträgt bevorzugt das 0,6fache von dessen Öffnungsgeschwindigkeit.
Damit ist eine Erhöhung der Sicherheit möglich. Aufgrund der relativen geringeren
Schließgeschwindigkeit kann der Schiebetürflügel schneller gestoppt und ggf. reversiert
werden.
[0067] Alternativ oder zusätzlich ist die Ansteuerschaltung eingerichtet, die Fahrt des
Schiebetürflügels 4 kurz vor Erreichen einer Geschlossen-Position, vorzugsweise in
einem Bereich zwischen 100 mm bis 200 mm davor, zu verlangsamen. Eine Verfahrgeschwindigkeit
in diesem Bereich beträgt vorzugsweise zwischen 50 mm/s und 100 mm/s, wobei eine besonders
sensible Hinderniserkennung vorgesehen ist. Es handelt sich hierbei somit um eine
sogenannte Hauptschließkanten-Überwachung.
[0068] Zusätzlich oder alternativ ist eine Not-Aus-Funktion vorgesehen, indem am Linearantrieb
1 oder bauseitig, beispielsweise in einer Wand, Not-AusSchalter bzw. Schalter zum
Trennen des Linearantriebs 1 von der Energieversorgung vorgesehen sein.
[0069] Wiederum alternativ kann an einer jeweiligen Endposition, die bei Schiebetüren üblicherweise
Endpositionen sind, ein Haftmagnet vorgesehen sein, der nach einem Ruhestromprinzip
arbeitet und mit der Ansteuerschaltung gekoppelt ist. Der Haftmagnet gelangt vorzugsweise
mit einer ihm zugewandten Seite eines ihm zugewandten Laufwagens 2 des Schiebetürflügels
4 in Wirkverbindung, sobald sich der Schiebetürflügel 4 in Geschlossen-Stellung befindet.
Solch eine Vorrichtung kann auch für die Offen-Position des Schiebetürflügels 4 vorgesehen
sein. Ein somit zweiter Haftmagnet gelangt mit einer ihm zugewandten Seite nunmehr
eines ihm zugewandten Laufwagens 2 des Schiebetürflügels 4 in Wirkverbindung. Bei
Netzausfall werden die Haftmagneten nicht mehr mit Energie versorgt, und der Schiebetürflügel
4 ist freigegeben.
[0070] Alternativ oder zusätzlich ist die Ansteuerschaltung eingerichtet, im Fall eines
Netzausfalls den jeweils angesteuerten Linearmotor und damit den damit angetriebenen
Schiebetürflügel 4 so schnell wie möglich anzuhalten. Dazu ist vorgesehen, neben einer
Abschaltung den Linearmotor als Generator zu betreiben, indem er mit einem sogenannten
Bremswiderstand gekoppelt wird. Dies kann mittels eines nach dem Ruhestromprinzip
geschalteten Schaltelements, wie beispielsweise eines Relais' oder einer Umschalt-Schaltung,
realisiert sein.
[0071] Zusätzlich oder alternativ ist ein Speicher für elektrische Energie, wie beispielsweise
ein Akku oder Hochleistungskondensatoren, vorgesehen, in dem während eines Normalbetriebs
des Linearantriebs Energie gespeichert worden ist. Bei Netzausfall ist der Energiespeicher
so mit dem Linearmotor bzw. der Ansteuerschaltung gekoppelt, dass mittels dessen gespeicherter
Energie der Linearmotor in eine Richtung angetrieben wird, die einer aktuellen Verfahrrichtung
des Schiebetürflügels 4 entgegengesetzt ist. Damit ist ein noch schnelleres Abbremsen
des Schiebetürflügels 4 möglich. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Ansteuerschaltung
unter Nutzung der gespeicherten Energie mittels des Linearmotors den betreffenden
Schiebetürflügel 4 vollständig bis zu einer vorbestimmten Endposition verfährt.
[0072] Nach Beenden eines der vorbeschriebenen Abbrems- bzw. Verfahrvorgänge bis zur jeweiligen
Endposition schaltet die Ansteuerschaltung insofern ab, dass sie den jeweiligen Linearmotor
nicht mehr ansteuert. Damit ist erreichbar, dass der Schiebetürflügel 4 von Hand weiterhin
betätigbar ist.
[0073] Gelangt zur Ansteuerschaltung wieder ausreichend Energie, d. h. liegt der Netzausfall
nicht mehr vor, ist die Ansteuerschaltung vorzugsweise eingerichtet, die vorbeschriebene
Positionierfahrt durchzuführen.
[0074] Alternativ oder zusätzlich ist eine Dauer-Auf-Funktion aktivierbar, bei der der Schiebetürflügel
4 mittels des Linearantriebs 1 in Offen-Stellung verfahren wird und danach in Ruhebetrieb
geschaltet wird, ohne den Schiebetürflügel 4 beispielsweise nach Ablauf einer einstellbaren
Öffnungszeit automatisch in Geschlossen-Stellung zu verfahren.
[0075] Alternativ oder zusätzlich ist eine Funktion vorgesehen, bei der der Schiebetürflügel
4 mittels des Linearantriebs 1 in eine jeweilige Endposition verfahren wird und dort
verharrt, bis ein neuerlicher Startimpuls beispielsweise mittels eines Schalters den
Linearantrieb 1 veranlasst, den Schiebetürflügel 4 in die jeweils andere Endposition
zu verfahren. Zudem kann vorgesehen sein, dass ein Schaltimpuls während eines Verfahrens
des Schiebetürflügels 4 mittels des Linearantriebs 1 diesen veranlasst, den Schiebetürflügel
4 in entgegengesetzte Richtung zu verfahren.
[0076] Die Umschaltung zwischen den einzelnen Verfahrfunktionen kann mittels eines Programmschalters
erfolgen. Der Programmschalter ist vorzugsweise an einer Blende des Linearantriebs
1, also von außen, oder alternativ von der Blende verdeckt angeordnet. Alternativ
oder zusätzlich können Leitungsanschlüsse, wie beispielsweise USB oder Firewire vorgesehen
sein, um ein externes Gerät, wie beispielsweise einen Palm, Mobiltelefon und/oder
Computer, anschließen und die Funktionen (um)schalten zu können. Alternativ oder zusätzlich
kann der Linearantrieb vorzugsweise an der Ansteuerschaltung eine Schnittstelle für
drahtlose Kommunikation, wie beispielsweise Bluetooth oder Infrarot, aufweisen.
[0077] Auch wenn die Erfindung in bezug auf eine einflügelige Schiebetüranlage beschrieben
wurde, ist sie ohne weiteres auf mehrflügelige Schiebetüranlagen, wie beispielsweise
Teleskop-Schiebetüranlagen, sowie auf Bogenschiebetüren, Kreisschiebetüren, Faltflügeltüren,
mobile Trennwände und dergleichen anwendbar.
Bezugszeichenliste
[0078]
- 1
- Linearantrieb
- 1a
- Tragprofil
- 1b
- Führungsschiene
- 2
- Laufwagen
- 2a
- Läuferrolle
- 2b
- Magnetreihe
- 3
- Statorteil
- 4
- Schiebetürflügel
- ϑA
- Temperatur
- vA
- Geschwindigkeit des Linearantriebs 1
- vF
- Geschwindigkeit des Schiebetürflügels 4
- ΔvS
- Schwellen-Geschwindigkeitsunterschied
- Si, n ∈ N
- Schritt
- Ⓐ
- Sprungpunkt
- Ⓑ
- Sprungpunkt
- Ⓔ
- Sprungpunkt
- Ⓝ
- Sprungpunkt
- Ⓡ
- Sprungpunkt
- Ⓢ
- Sprungpunkt
- Ⓥ
- Sprungpunkt
1. Linearantrieb (1) für zumindest ein entlang eines Verfahrwegs bewegbares Teil (4),
wobei das bewegbare Teil (4) ein Bogenschiebetürflügel, Kreisschiebetürflügel, Falttürflügel
oder mobile Trennwandmodul ist, aufweisend zumindest einen Linearmotor für das Teil
(4), mit einem Statorteil (3), einem Laufwagen (2) und einem Läuferteil, ferner aufweisend
eine Ansteuerschaltung, die eingerichtet ist, den Linearmotor im Falle eines Ausbleibens
einer Energieversorgung für den Linearmotor mittels Abschaltens und Betreibens des
Linearmotors als ein Generator anzuhalten und nach Anhalten das Teil (4) bezüglich
seiner Verfahrbarkeit freizugeben, ferner aufweisend ein Schaltmittel zum Abschalten
der Energieversorgung des Linearmotors, wobei die Ansteuerschaltung ferner eingerichtet
ist, nach erneutem Anliegen der Energieversorgung eine Positionierfahrt des Teils
(4) zum Ermitteln zumindest eines Endanschlags des Teils (4) durchzuführen und/oder,
initial oder nach Aktivieren eine Lernfahrt des Teils (4) zum Ermitteln vorbestimmter
Parameter zum Antreiben des Teils (4) durchzuführen, wobei die Lernfahrt zumindest
ein Verfahren des Teils (4) in eine erste Verfahrrichtung und zumindest ein Verfahren
des Teils (4) in eine zweite, der ersten Verfahrrichtung entgegengesetzte Richtung
jeweils mit einer minimalen Verfahrgeschwindigkeit aufweist.
2. Linearantrieb (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein
Mittel zum Einstellen einer Verfahrgeschwindigkeit des zumindest einen Teils (4).
3. Linearantrieb (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein
Mittel zum separaten Einstellen von Verfahrgeschwindigkeiten des zumindest einen Teils
(4) in eine jeweilige Verfahrrichtung.
4. Linearantrieb (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerschaltung
ferner eingerichtet ist, bei einem Verfahren des zumindest einen Teils (4) in eine
zu einer Antriebsrichtung des Linearmotors entgegengesetzte Richtung und/oder mit
einer Verfahrgeschwindigkeit, die von einer Antriebsgeschwindigkeit des Linearmotors
abweichen, den Linearmotor abzuschalten oder generatorisch zu betreiben.
5. Linearantrieb (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend ein Mittel
zum Aktivieren des Linearmotors, das zumindest eine Teil (4) in eine vorbestimmte
Vertahrrichtung zu bewegen.
6. Linearantrieb (1) gemäß Anspruch 5, wobei der Linearmotor ferner einen Wegsensor umfasst,
wobei die Ansteuerschaltung eingerichtet ist, mittels Signalen vom Wegsensor eine
Bewegung und eine aktuelle Position des zumindest einen Teils (4) entlang seines Verfahrwegs
zu ermitteln, wobei die Ansteuerschaltung bei einem Ermitteln einer Bewegung des zumindest
einen Teils (4) aus einem Ruhezustand heraus und eines Abweichens der aktuellen Position
des zumindest einen Teils (4) von einer Ruheposition, bei der ein Beginn der Bewegung
des zumindest einen Teil (4) erstmalig erkannt wurde, um mehr als ein vorbestimmtes
Mindestmaß den Linearmotor derart zu aktivieren, dass er das zumindest eine Teil (4)
in eine derzeitige Bewegungsrichtung bewegt.
7. Linearantrieb (1) gemäß Anspruch 6, wobei die Ermittlung der Bewegung und der Positionsabweichung
auf Endpositionen des zumindest einen Teils (4) beschränkt sind.
8. Linearantrieb (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerschaltung
ferner eingerichtet ist, mittels Überwachens vorbestimmter Parameter ein Vorhandensein
etwaiger Hindernisse im Verfahrweg des zumindest einen Teils (4) zu erkennen.
9. Linearantrieb (1) gemäß Anspruch 8, wobei die Parameter eine Verfahrgeschwindigkeit
des zumindest einen Teils (4), eine Position des zumindest einen Teils (4) und/oder
einen Antriebsstrom des Linearmotors umfassen.
10. Linearantrieb (1) gemäß Anspruch 9, wobei die Ansteuerschaltung ferner eingerichtet
ist, ein vom Linearmotor unabhängiges Verfahren des zumindest einen Teils (4) bis
zu einer vorbestimmten maximalen Verfahrgeschwindigkeit des zumindest einen Teils
(4) zu ermöglichen, bei einem ermittelten Überschreiten der maximalen Verfahrgeschwindigkeit
den Linearmotor in eine zu einer aktuellen Verfahrrichtung des zumindest einen Teils
(4) entgegengesetzte Richtung mit einer vorbestimmten, von einem Maß der Überschreitung
der maximalen Verfahrgeschwindigkeit abhängigen Antriebskraft zu betreiben.
11. Linearantrieb (1) gemäß Anspruch 10, wobei das Betreiben des Linearmotors ein Abschalten,
ein generatorisches Betreiben und ein Antreiben des Linearmotors in eine zur aktuellen
Verfahrrichtung des zumindest einen Teils (4) entgegengesetzte Richtung umfasst, wenn
die Ansteuerschaltung ein Überschreiten einer vorbestimmten Höchstgeschwindigkeit
des zumindest einen Teils (4) ermittelt hat.
12. Linearantrieb (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerschaltung
ferner eingerichtet ist, bei einem Antreiben des zumindest einen Teils (4) bei Erreichen
eines vorbestimmten Bremsbereichs bezüglich des zumindest einen Teils (4) den Linearmotor
gemäß einem vorbestimmten Bremsverhalten anzutreiben.
13. Linearantrieb (1) gemäß Anspruch 12, wobei zwei Bremsbereiche jeweils vor einem Endanschlag
des zumindest einen Teils (4) vorgesehen sind.
14. Linearantrieb (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerschaltung
ferner eingerichtet, in zumindest einer Endposition des zumindest einen Teils (4)
den Linearmotor derart anzusteuern, dass das zumindest eine Teil (4) mit einer vorbestimmten
Kraft gegen eine Bewegung des zumindest einen Teils (4) aus der jeweiligen Endposition
heraus behindert wird.
15. Linearantrieb (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerschaltung
ferner eingerichtet, in zumindest einer Endposition des zumindest einen Teils (4)
den Linearmotor derart anzusteuern, dass das zumindest eine Teil (4) seine Position
beibehält.
16. Linearantrieb (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine
Sensorik zum Überwachen von Parametern, die für einen reibungslosen Betrieb des Linearantriebs
(1) relevant sind.
17. Linearantrieb (1) gemäß Anspruch 16, wobei die Betriebsparameter eine Betriebstemperatur
des Linearmotors und/oder der Ansteuerschaltung und/oder eines Netzteils des Linearantriebs
(1) umfassen.
18. Linearantrieb (1) gemäß Anspruch 17, wobei die Ansteuerschaltung bei einem Erkennen,
dass zumindest einer der Betriebsparameter außerhalb eines vorbestimmten, zulässigen
Bereichs liegt, eingerichtet ist, den Linearantrieb (1) geändert anzusteuem.
19. Linearantrieb (1) gemäß Anspruch 18, wobei das geänderte Ansteuern eine Verminderung
einer Antriebsgeschwindigkeit des Linearmotors, ein Verlängern einer Öffnungs- oder
Schließungs-Haltezeit bezüglich des zumindest einen Teils (4) und/oder ein Abschalten
des Linearantriebs (1) umfasst.
20. Anlage, aufweisend mehrere entlang jeweils eines Verfahrwegs bewegbare Teile (4),
die jeweils mittels zumindest eines Linearantriebs (1) gemäß einem der vorstehenden
Ansprüche wirkverbunden sind.
1. A linear drive (1) for at least one panel (4) movable along a travel path, wherein
the movable panel (4) consists of a curved sliding door leaf, of a circular sliding
door leaf, of a folding sliding door leaf or of a mobile partition wall module, featuring
at least one linear motor for the panel (4), with a stator member (3), a carriage
(4) and a rotor member, furthermore featuring a control circuit, which is adapted
to stop the linear motor in the event of s failure of energy supply to the linear
motor by means of switching-off and operating the linear motor as a generator, and,
after stopping, to enable the panel (4) with regard to its displaceability, furthermore
featuring a switching means to switch off the energy supply of the linear motor, wherein,
once the energy supply is applied again, the control circuit is furthermore adapted
to perform a positioning run of the panel (4) to determine at least one limit stop
of the panel (4), and/or to perform, initially or after activation, a learning run
of the panel (4) to determine predetermined parameters for driving the panel (4),
wherein the learning run includes at least one displacement of the panel (4) in a
first travel direction and at least one displacement of the panel (4) in a second
direction opposite to the first travel direction, respectively at a minimum travel
speed.
2. The linear drive (1) according to the preceding claim, furthermore featuring means
to adjust a travel speed of the at least one panel (4).
3. The linear drive (1) according to any of the preceding claims, furthermore featuring
means for separately adjusting travel speeds of the at least one panel (4) for one
respective travel direction.
4. The linear drive (1) according to any of the preceding claims, wherein the control
circuit is furthermore adapted to switch-off the linear motor or to operate it as
a generator during a displacement of the at least one panel (4) in a direction opposite
to a driving direction of the linear motor and/or at a travel speed, which is different
from a driving speed of the linear motor.
5. The linear drive (1) according to any of the preceding claims, featuring means for
activating the linear motor to move the at least one panel (4) in a predetermined
travel direction.
6. The linear drive (1) according to claim 5, wherein the linear motor furthermore comprises
a displacement sensor, wherein the control circuit is adapted to determine a movement
and a current position of the at least one panel (4) along its travel path by means
of signals from the displacement sensor, wherein the control circuit, when determining
a movement of the at least one panel (4) from a standby condition and wherein determining
a deviation of the current position of the at least one panel (4) from a standby position,
in which a start of the movement of the at least one panel (4) by more than a predetermined
minimum measure has been detected for the first time, activates the linear motor,
such that the latter moves the at least one panel (4) in a current direction of movement.
7. The linear drive (1) according to claim 6, wherein the determination of the movement
and the position deviation are restricted to terminal positions of the at least one
panel (4).
8. The linear drive (1) according to any of the preceding claims, wherein the control
circuit, by means of monitoring predetermined parameters, is furthermore adapted to
detect a presence of possible obstacles on the travel path of the at least one panel
(4).
9. The linear drive (1) according to claim 8, wherein the parameters comprise a travel
speed of the at least one panel (4), a position of the at least one panel (4) and/or
a drive current of the linear motor.
10. The linear drive (1) according to claim 9, wherein the control circuit is furthermore
adapted to allow for a displacement of the at least one panel (4), independently from
the linear motor, up to a predetermined maximum travel speed of the at least one panel
(4), and, when it is determined that the maximum travel speed is exceeded, to operate
the linear motor in a direction opposite to a current travel direction of the at least
one panel (4) at a predetermined driving force which depends on how much the maximum
travel speed is exceeded.
11. The linear drive (1) according to claim 10, wherein operating the linear motor comprises
switching-off the linear motor, operating the linear motor as a generator and driving
the linear motor in a direction opposite to the current travel direction of the at
least one panel (4), if the control circuit has determined that the at least one panel
(4) has exceeded a predetermined maximum speed.
12. The linear drive (1) according to any of the preceding claims, wherein the control
circuit is furthermore adapted, during a driving operation of the at least one panel
(4) when reaching a predetermined braking area with regard to the at least one panel
(4), to drive the linear motor according to a predetermined braking behaviour.
13. The linear drive (1) according to claim 12, wherein two braking areas are provided
respectively in front of a limit stop of the at least one panel (4).
14. The linear drive (1) according to any of the preceding claims, wherein the control
circuit is furthermore adapted, in at least one terminal position of the at least
one panel (4), to control the linear motor such that the at least one panel (4), with
a predetermined force, is prevented from moving against a movement of the at least
one panel (4) out of the respective terminal position.
15. The linear drive (1) according to any of the preceding claims, wherein the control
circuit is furthermore adapted, in at least one terminal position of the at least
one panel (4), to control the linear motor such that the at least one panel (4) maintains
its position.
16. The linear drive (1) according to any of the preceding claims, furthermore featuring
a sensor system for monitoring parameters, which are relevant for a smooth operation
of the linear drive (1).
17. The linear drive (1) according to claim 16, wherein the operating parameters comprise
an operating temperature of the linear motor and/or of the control circuit and/or
of a power supply unit of the linear drive (1).
18. The linear drive (1) according to claim 17, wherein, upon detecting that at least
one of the operating parameters is outside a predetermined, admissible range, the
control circuit is adapted to control the linear drive (1) in a different manner.
19. The linear drive (1) according to claim 18, wherein the altered controlling comprises
reducing a driving speed of the linear motor, extending an opening or closing holding
time with regard to the at least one panel (4) and/or switching-off the linear drive
(1).
20. An installation featuring several panels (4) movable along a travel path, which are
respectively operatively connected by means of at least one linear drive (1) according
to any of the preceding claims.
1. Entraînement linéaire (1) pour au moins un panneau mobile (4), le panneau mobile (4)
étant un vantail de porte coulissante cintrée, un vantail de porte coulissante circulaire,
un vantail de porte pliante ou un module de paroi de séparation, présentant au moins
un moteur linéaire pour le panneau mobile (4), avec un membre de stator (3), un chariot
de roulement (2) et un membre de rotor, présentant en plus un circuit de commande,
qui est aménagé pour arrêter le moteur linéaire en cas de non-approvisionnement en
énergie du moteur linéaire en coupant le moteur et en l'opérant comme générateur,
et, une fois le moteur arrêté, pour débloquer le déplacement du panneau (4), présentant
en plus un moyen de commutation pour couper l'approvisionnement en énergie du moteur
linéaire, le circuit de commande, après avoir rétabli l'approvisionnement en énergie,
étant aménagé en plus pour effectuer une course de positionnement du panneau (4) pour
déterminer au moins une butée terminale du panneau (4) et/ou pour effectuer, initialement
ou après avoir activé une course d'apprentissage du panneau (4), pour déterminer certains
paramètres prédéterminés pour entraîner le panneau (4), alors que la course d'apprentissage
inclut au moins un déplacement du panneau (4) dans une première direction de déplacement
du panneau (4) et au moins un déplacement dans une deuxième direction de déplacement,
opposée à la première direction, respectivement avec une vitesse de déplacement minimum.
2. Entraînement linéaire (1) selon la revendication précédente, présentant en plus un
moyen pour régler une vitesse de déplacement dudit au moins un panneau (4).
3. Entraînement linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, présentant en
plus un moyen pour régler séparément des vitesses de déplacement dudit au moins un
panneau (4) dans une direction de déplacement respective.
4. Entraînement linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel
le circuit de commande est en plus aménagé pour couper le moteur linéaire ou pour
l'opérer comme générateur lors d'un déplacement dudit au moins un panneau (4) dans
une direction opposée à une direction d'entraînement du moteur linéaire et/ou avec
une vitesse de déplacement qui est différente d'une vitesse d'entraînement du moteur
linéaire.
5. Entraînement linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, présentant un
moyen pour activer le moteur linéaire afin de déplacer ledit au moins un panneau (4)
dans une direction de déplacement prédéterminée.
6. Entraînement linéaire (1) selon la revendication 5, dans lequel le moteur linéaire
comprend en plus un capteur de route, le circuit de commande étant aménagé pour déterminer,
au moyen de signaux du capteur de route, un mouvement et une position actuelle dudit
au moins un panneau (4) le long de sa route de déplacement, le circuit de commande,
lors de la détermination d'un mouvement dudit au moins un panneau (4) à partir d'une
condition de repos et d'une déviation de la position actuelle dudit au moins un panneau
(4) par rapport à une position de repos en plus d'une dimension minimum, dans laquelle
un début du mouvement dudit au moins un panneau (4) est reconnu pour la première fois,
active le moteur linéaire de façon à ce qu'il déplace ledit au moins un panneau (4)
dans une direction de mouvement actuelle.
7. Entraînement linéaire (1) selon la revendication 6, la détermination du mouvement
et la déviation de position étant limitées aux positions terminales dudit au moins
un panneau (4).
8. Entraînement linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, le circuit de
commande étant en plus aménagée pour détecter, au moyen d'une surveillance de certains
paramètres prédéterminés, la présence d'obstacles éventuels dans le parcours de déplacement
dudit au moins un panneau (4).
9. Entraînement linéaire (1) selon la revendication 8, les paramètres comprenant une
vitesse de déplacement dudit au moins un panneau (4), une position dudit au moins
un panneau (4) et/ou un courant d'entraînement du moteur linéaire.
10. Entraînement linéaire (1) selon la revendication 9, le circuit de commande étant en
plus aménagé pour permettre un déplacement dudit au moins un panneau (4) indépendamment
du moteur linéaire jusqu'à une vitesse maximale prédéterminée dudit au moins un panneau
(4), et lors d'un dépassement détecté de la vitesse maximale, pour opérer le moteur
linéaire en une direction opposée à la direction de déplacement actuelle dudit au
moins un panneau (4) avec une force d'entraînement prédéterminée et dépendant d'un
taux de dépassement de la vitesse de déplacement maximale.
11. Entraînement linéaire (1) selon la revendication 10, dans lequel l'opération du moteur
linéaire comprend une coupure, une opération en tant que générateur et un entraînement
du moteur linéaire dans une direction opposée à la direction de déplacement actuelle
dudit au moins un panneau (4), lorsque le circuit de commande a détecté un dépassement
d'une vitesse maximale prédéterminée dudit au moins un panneau (4).
12. Entraînement linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, le circuit de
commande étant en plus aménagé, lors d'un entraînement dudit au moins un panneau (4)
et s'il atteint d'une plage de freinage prédéterminée par rapport audit au moins un
panneau (4), pour entraîner le moteur linéaire selon un comportement de freinage prédéterminé.
13. Entraînement linéaire (1) selon la revendication 12, dans lequel deux plages de freinage
sont prévues respectivement devant une butée terminale dudit au moins un panneau (4).
14. Entraînement linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel
le circuit de commande est en plus aménagé, dans au moins une position terminale dudit
au moins un panneau (4), pour commander le moteur linéaire de telle façon que ledit
au moins un panneau (4) est empêché avec une force prédéterminée d'effectuer un mouvement
dudit au moins un panneau (4) pour quitter la position terminale respective.
15. Entraînement linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel
le circuit de commande, au moins dans une position terminale dudit au moins un panneau
(4), est en plus aménagé pour commander le moteur linéaire de façon à ce que ledit
au moins un panneau (4) maintienne sa position.
16. Entraînement linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, présentant en
plus un système de capteurs pour surveiller des paramètres relatifs à un fonctionnement
de l'entraînement linéaire (1) sans difficultés.
17. Entraînement linéaire (1) selon la revendication 16, les paramètres d'opération comprenant
une température d'opération du moteur linéaire et/ou du circuit de commande et/ou
d'un bloc secteur de l'entraînement linéaire (1).
18. Entraînement linéaire (1) selon la revendication 17, le circuit de commande, lors
qu'il détecte qu'au moins un des paramètre de fonctionnement est en dehors d'une plage
prédéterminée admissible, étant aménagé pour commander l'entraînement linéaire (1)
de façon modifiée.
19. Entraînement linéaire (1) selon la revendication 18, dans lequel la commande modifiée
comprend un abaissement de la vitesse d'entraînement du moteur linéaire, une prolongation
d'un temps de maintien ouvert ou de maintien fermé par rapport audit au moins un panneau
(4) et/ou un arrêt de l'entraînement linéaire (1).
20. Installation, présentant plusieurs panneaux (4) déplaçables le long d'un chemin de
déplacement respectif, qui sont respectivement connectés opérationnellement au moyen
d'au moins un entraînement linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes.