驱动装置的制作方法

专利名称：驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于折页门、平开门或者门的驱动装置。
背景技术：
这种驱动装置一般包括由电动机构成的驱动器，该驱动器驱动用于打 开和关闭折页门的门翼的操纵元件。操纵元件通常由一主轴构成，该主轴
将电动机的旋转运动转换为连接在门上的推管(Schubrohr)或者类似物的 直线运动。对于平开门和门而言，相应的装置是公知。
为了对折页门进行操作，通过控制单元来控制驱动器。通常，通过控 制单元为折页门的打开和关闭分别预给定一确定的速度曲线。该速度曲线 由加速阶段、中间阶段和制动阶段组成，在加速阶段中使门翼的速度加速 到最大速度，在中间阶段中使门翼以最大速度运动，而在制动阶段中使门 翼由最大速度制动到静止状态。
作为折页门的公知驱动装置中的安全措施，设置了所谓的力切断 (Kraftabschaltung)。当作用在门翼上的力超过一个确定的阈值时，力切断 使折页门反转。
在这种情况下，分析电动机的电动机电流，该电动机电流是负载转矩 的度量并且因此是作用力的度量。
通过该措施确保在门翼撞到障碍物时，门翼不再继续运转，而是被 停止然后朝相反的方向运转。
该力切断应当不仅用于保护折页门使其免受损坏，而且还用于人员保 护的目的。
在这种类型的公知驱动装置中，通过所述控制单元上的电位计来调节 定义力切断的起动的阈值。在此不利的是，各个操作人员必须自己调节阈 值。为了能够进行所述调节以致不产生危险，操作人员必须准确地知道折 页门的各个边界条件和参数，即调节过程是非常复杂的。在此特别不利的是，往往由操作人员有意识地操作力切断的调节。于是，阈值会被设置地 如此高，使得力切断不响应。这虽然使得折页门不间断地工作。但是，所 期望的安全功能是失效的。
一个另外的困难在于，采用公知的力切断一般只能不充分地满足用于 折页门工作的、标准的安全前提条件。
用于折页门的有效的安全标准规定，当门翼碰撞到障碍物时，从碰撞 时刻直至碰撞之后的时刻，作用在障碍物上的力不应超过第一极限值，并 且在随后的一个时间间隔内，力不应超过低于第一极限值的第二极限值。
只要折页门的门翼具有相对小的长度，那么遵守所述标准极限值还相 对不成问题。在长门翼的情况下，在门翼的外部区域中，通过门翼的把手
(Hebel)的长度以及由于门翼的大的质量，门翼碰撞时碰撞之后的短时间 内作用在障碍物上的力如此之大，使得允许的极限值被超过。

发明内容
本发明的任务在于，以尽可能小的结构耗费提供用于折页门的驱动装 置的、可靠的和操作安全的运行。
为了解决该任务，提出了权利要求1的特征。有利的实施形式是本发 明的符合目的的进一步构型，在从属权利要求中对这些有利的实施形式进 行了描述。
根据本发明的驱动装置包括驱动器和借助该驱动器可被调节的、用于 关闭和打开例如为折页门或者平开门的门的门翼的操纵元件。驱动装置还 具有用于控制驱动器的控制单元。对控制单元配置有输入单元，通过该输 入单元可输入作为输入参数的门翼的长度。在控制单元中，其它的对于门 的操纵重要相关的参数被自动地由输入参数导出。 一般来说，根据本发明 的驱动装置也可被用于门。不失一般性地，以下针对控制折页门的驱动装 置来说明本发明。
本发明的重要优点在于，通过输入一个唯一的输入参数就可以实现所 述驱动装置的工作状态调节，该工作状态调节使对于不同的门结构的可靠 工作成为可能。在此，本发明基于如下认识，即可以由作为输入参数的门 翼长度导出全部其它的、对于折页门的可靠工作重要相关的参数。折页门的门翼长度是可以非常简单地确定的折页门参数，不熟练的人 员也可以轻松地实施该参数的预给定。因此，对不同的门结构的驱动装置 的参数化可以被简单和快速地实施。
特别有利地，通过预给定作为唯一的输入参数的门翼长度，能够满足 用于折页门的工作的、标准的安全规定。
在本发明的一个特别有利的实施形式中，为此由所述输入参数导出定 义打开和关闭折页门时的速度曲线的速度参数。所述速度参数有利地由门 翼运动的最大速度和起动制动阶段的时刻构成，并且在该制动阶段中门翼 从最大速度被制动到静止状态。
在此，这样迸行速度参数的预给定，使得最大速度反比于所选择的门 翼长度。此外，门翼长度越大，制动阶段的时刻被选择地越早。
通过该速度参数的选择，门翼的速度不仅在使该门翼以恒定的最大速 度运动的阶段中而且在时间上在此之前的加速阶段和时间上在此之后的制 动阶段中都与门翼的长度相匹配，从而使得在门翼撞到障碍物上时用于在 此出现的力的允许的标准极限值不会被超过。
这基于如下情况，即出现的力正比于门翼的动能，该动能以速度的平 方增大。通过根据本发明地减小反比于门长度的最大速度以及相应地改变 制动阶段的开始，实现了在基本上不依赖于门翼在质量上的差异的情况下， 在门翼碰撞到障碍物时出现的力不超过允许的极限值。
在此，最大速度的概念指的是与驱动器的转速成正比的参量。因为该 参量与门长度成反比地变化，所以得到对于不同的门长度而言基本上恒定 的折页门的圆周速度。
在本发明的一个特别有利的实施形式中，由门翼长度的输入参数还导 出用于力切断的阈值。在此，该阈值的大小被选择为正比于门翼长度。这 意味着，在更大的力值的情况下也使用具有更大的门长度的力切断。
这基于通过取决于门长度地选择速度参数已经确保了在发生碰撞时 在门上出现的力不超过标准的极限值，从而尤其对于人员来说不会出现危 险。因此，力切断的阈值可以与门翼的尺寸，尤其与门翼的长度相匹配。 该匹配以如下方式进行，即力切断的灵敏度独立于门长度地保持恒定。该 灵敏度的度量为作用在驱动器上的转矩。一方面通过最大速度与门翼长度的反向依赖性以及另一方面通过力切 断的阈值与门翼长度的依赖性，同样以简单的方式确保了所述驱动装置的 操作安全的参数化。
如果操作人员试图进行如下操作输入一个过低的门长度的值，以便 实现门的快速打开和关闭，因为由此提高了相应的最大速度，从而由此在 控制单元中预给定了用于力切断的阈值的相应更低的值。这导致驱动装置 的可用性显著下降，因为力切断在小的千扰的情况下，例如暴风时就已经 做出响应然后使门的运动停止和反转。


以下借助附图来说明本发明。附图示出 图1:用于折页门的驱动装置的示意图。
图2:根据图1的驱动装置的驱动器的电压的脉冲宽度调制的时间图。
图3:根据图1的折页门的打开过程的速度曲线。
图4:根据图1的速度曲线的取决于门长度的变化。
图5:当根据图1的折页门与障碍物碰撞时力的时间变化曲线。
具体实施例方式
图l示意性地示出了用于折页门的驱动装置l。该折页门具有门翼2， 该门翼被放置为关于在垂直方向上(垂直于图1中的图平面)延伸的轴3 是可以旋转的。
驱动装置1包括构造为电动机的驱动器4，该驱动器由控制单元5控 制。电动机被构造为直流电动机。控制单元5可由微处理器或者类似物构 成。控制单元5可以如图所示集成在驱动器4中或者被构造为独立的单元。
在当前情况中，驱动装置1被用作主轴驱动器，该主轴驱动器具有作 为操纵元件的主轴6。通过主轴6，驱动器4的旋转运动被转换为推管7的 直线运动。推管7连接在门翼2上。通过推管7的直线运动，使门翼2围 绕轴旋转，以打开和关闭折页门。用于打开和关闭门的旋转方向在图1中 用"关"和"开"表示。也可以存在不同用户界面形式的其它输入单元。 此外有利地，设置有用于可视化门长度的被调节的值的显示元件。在控制单元5上设有用于对驱动装置1进行参数化的输入单元。该输
入单元可以由电位计构成或者一个或多个按键构成。
在打开和关闭折页门时，使门翼2分别根据预给定的速度曲线运动。 图3示例性地示出了在打开过程中门翼2的典型速度曲线。在时间间隔为t =0到t = ti之间的加速阶段中，门翼2的速度v从v = vQ线性地上升到最大
速度V:Vm狀(区域I)。在随后的t二t,与t二t2之间的区域II中，门翼2以 恒定的速度V^V,运转。在随后的t-t2与t-t3之间的制动阶段中，门翼
2被制动到静止状态，由此门翼2进入其打开位置。在当前情况中，速度在 制动阶段中线性下降。可替代地，速度在制动阶段中线性下降，直到达到 一最小速度，从而使门翼2随后以该最小速度进入其打开位置。
一般来说，用于关闭门的速度曲线具有门翼2在图3中相应的速度时 间变化曲线。通常，关闭门时的最大速度被选择为小于打开门时的最大速 度。
门翼2的速度的预给定通过电动机的电动机电压的脉冲宽度调制进 行。在图2中示出了该电压的相应的时间图。在此，如从图2中可以看到 的，电动机被施加了可变长度的电压脉冲。这样选择电压脉冲的脉冲序列 频率，使得电动机仅记录调制后的电压的时间均值。这取决于脉冲宽度调 制。
通过改变脉冲宽度调制，首先降低了驱动器4的转速。由此得到了门 翼2的圆周速度的改变。
为了对驱动装置1进行参数化，通过输入单元输入作为唯一的输入参 数的门翼2的长度。然后，由该输入参数计算出驱动装置1的工作所需的 所有其它的参数。为此，在控制单元5中存储特征曲线，在这些特征曲线 中，各个参数的相应值被分配给门翼2的长度的不同值。可替代地，可以 储存算法，借助这些算法进行输入参数和参数之间的分配。
尤其是速度参数属于由输入参数导出的参数，这些速度参数定义了用 于关闭过程和打开过程的速度曲线。在当前情况中，在控制单元5中为关 闭过程和打开过程分别计算单独的速度参数。
第一速度参数为最大速度。该最大速度与门翼2的长度成反比地变化。 第二速度参数为制动阶段的开始，即图2中的时刻t2。门叶的长度越大，制动阶段的开始被选择地越早，其中在这里还存在这两个特征值的线性关 系。最大速度是与驱动器4的转速成正比的参量。通过这个参量与门长的
反比关系，得到门翼2的基本上独立于门长度的圆周速度。
图3通过参数变化示意性地示出了被改变的速度曲线。在此，在图3 中示出了用于门翼2的三个不同长度的速度曲线。以a表示的速度曲线相 应于根据图2的速度曲线，该速度曲线是对于门翼2的长度的确定值U的 预给定得到的。通过预给定门翼2的长度的一个被减小的值L = LQ- AL， 得到图4中的以b表示的速度曲线。根据与门翼2的长度的反比关系，最
大速度的值从Vmax下降到Vmax，并且制动阶段的开始的值从12减小到t2，。通
过预给定门翼2的长度的一个被进一步减小的值L-Lo-2AL，得到图4中 的以c表示的速度曲线。在这个速度曲线中，还得到被进一步减小的最大
速度值Vm^，和制动阶段的开始值t2，，。
作为另外的参数，由输入参数，即由门翼2的长度计算出阈值，该阈
值定义了用于折页门的力切断的接通条件。通过适当的、集成在电动机中
或者集成在控制单元5中的传感机构，计算出作为电动机上产生的负载的
度量以及因此作为作用力的度量的电动机电流。用阈值对这个力进行分析。
一旦该力超过阈值，就进行驱动器4的反转。
该阈值在当前情况中被选择为正比于门翼2的长度。与此相应地，力 切断在更长的门翼的情况下仅在更大的力的情况下才会起作用。
通过根据门翼2的长度来计算驱动装置1的参数，可以满足用于折页 门的运行的、标准的安全要求。
在根据图5的时间图中对此进行了说明。图5示出了作用在测试物体 上的力所必须遵守的极限值，这些力是当门翼2碰撞到测试物体时产生的。 在此，在图5中的图中，以一速度运动的门翼2在时刻t-0与站立的测试 物体发生碰撞。安全标准要求在t-O与t:ta之间的时间间隔中，即紧接着
碰撞之后出现在测试物体上的力不超过极限值So。在随后的t = ta与t = tb
之间的时间间隔中，作用在测试物体上的力不应超过极限值s,。
这些要求还必须当门翼2的外端部碰到测试物体时尤其得到满足，即 在最大的力所出现的地方得到满足。
通过参数的变化，尤其是根据图4的速度参数的变化使得速度曲线与门翼2的各个长度相匹配。在此一般来说，门翼2的长度越大，门翼2的 速度被降得越低。由此实现了，在门翼2与测试物体发生碰撞时，作用在 该测试物体上的力如图5所示保持在由极限值So和S，预给定的限度内。
附图标号表
(1) 驱动装置
(2) 门翼
(3) 轴
(4) 驱动器
(5) 控制单元
(6) 主轴
(7) 推管
权利要求
1.用于一折页门或者一平开门的驱动装置(1)，该驱动装置(1)具有一驱动器(4)和一借助该驱动器(4)可被调节的、用于关闭和打开所述折页门或者所述平开门的门翼(2)的操纵元件，该驱动装置(1)还具有用于控制所述驱动器(4)的一控制单元(5)，其特征在于，对该控制单元(5)配置有一输入单元，通过该输入单元，所述门翼(2)的长度可以作为输入参数被输入，并且其它的对于所述折页门或平开门的操纵重要相关的参数在该控制单元(5)中被自动地由所述输入参数导出。
2. 根据权利要求1所述的驱动装置(1)，其特征在于，在所述控制装置(5) 中存储有特征曲线或者算法，所述特征曲线或算法包含依赖于输入参数值 的参数值。
3. 根据权利要求1或2中任一项所述的驱动装置(1)，其特征在于，由所 述输入参数导出速度参数，所述速度参数定义了在打开和关闭所述折页门 或者所述平开门时所述门翼(2)的速度曲线。
4. 根据权利要求3所述的驱动装置(1)，其特征在于，所述定义一速度曲 线的速度参数由所述门翼(2)运动的最大速度和从该最大速度出发起动一 制动阶段的时刻构成，。
5. 根据权利要求4所述的驱动装置(1)，其特征在于，所述最大速度反比 于所述门翼(2)的所选择的长度。
6. 根据权利要求4或5中任一项所述的驱动装置(1)，其特征在于，所述 门翼(2)的长度越大，起动所述制动阶段的时刻被选择地越早。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的驱动装置(1)，其特征在于，由所 述输入参数导出一阈值作为参数，该阈值定义了一力切断的引入。
8. 根据权利要求7所述的驱动装置(1)，其特征在于，用所述阈值来分析 作用在所述门翼(2)上的力，其中，当该力超过所述阈值时触发所述力切断。
9. 根据权利要求8所述的驱动装置(1)，其特征在于，所述阈值的大小正 比于所述门翼(2)的长度。
10. 根据权利要求7至9中任一项所述的驱动装置(1)，其特征在于，在力 切断时，所述驱动器(4)被停止或者被反转。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的驱动装置(1)，其特征在于，所 述驱动器(4)由一电动机构成。
12. 根据权利要求11所述的驱动装置(1)，其特征在于，所述电动机被构 造为直流电动机。
13. 根据权利要求11或12中任一项所述的驱动装置(1)，其特征在于，所 述操纵元件由一主轴(6)构成。
14. 根据权利要求11至13中任一项所述的驱动装置(1)，其特征在于，所 述电动机的电流被确定为用于作用在所述门翼(2)上的力的度量。
15. 根据权利要求11至14中任一项所述的驱动装置(1)，其特征在于，为 了预给定所述门翼(2)的速度，所述电动机的电压被所述控制单元(5) 调节。
16. 根据权利要求15所述的驱动装置(1)，其特征在于，所述调节通过所 述电动机的电压的脉冲宽度调制进行。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的驱动装置(1)，其特征在于，该 驱动装置(1)能够被用于门。
全文摘要
本发明涉及用于折页门或者平开门的驱动装置(1)，该驱动装置(1)具有一驱动器(4)和一借助该驱动器(4)可被调节的、用于关闭和打开所述折页门或者所述平开门的门翼(2)的操纵元件，该驱动装置(1)还具有用于控制所述驱动器(4)的一控制单元(5)。对该控制单元(5)装配有一输入单元，通过该输入单元，所述门翼(2)的长度可以作为输入参数被输入。其它的对于所述折页门和平开门的操纵重要相关的参数在该控制单元(5)中被自动地由所述输入参数导出。
文档编号E05F15/12GK101595271SQ200780050709
公开日2009年12月2日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年1月30日
发明者G·沙夫 申请人:佐默驱动及无线电技术有限公司