EP2189602A2 - Linearantrieb für einen Türflügel - Google Patents

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EP2189602A2
EP2189602A2 EP20090014395 EP09014395A EP2189602A2 EP 2189602 A2 EP2189602 A2 EP 2189602A2 EP 20090014395 EP20090014395 EP 20090014395 EP 09014395 A EP09014395 A EP 09014395A EP 2189602 A2 EP2189602 A2 EP 2189602A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
linear drive
carriage
profile
opening
guide
Prior art date
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EP20090014395
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English (en)
French (fr)
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EP2189602A3 (de
EP2189602B1 (de
Inventor
Bernd Brieseck
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Dorma Deutschland GmbH
Original Assignee
Dorma Deutschland GmbH
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Publication date
Application filed by Dorma Deutschland GmbH filed Critical Dorma Deutschland GmbH
Publication of EP2189602A2 publication Critical patent/EP2189602A2/de
Publication of EP2189602A3 publication Critical patent/EP2189602A3/de
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Publication of EP2189602B1 publication Critical patent/EP2189602B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D15/00—Suspension arrangements for wings
    • E05D15/06—Suspension arrangements for wings for wings sliding horizontally more or less in their own plane
    • E05D15/0621—Details, e.g. suspension or supporting guides
    • E05D15/0626—Details, e.g. suspension or supporting guides for wings suspended at the top
    • E05D15/063—Details, e.g. suspension or supporting guides for wings suspended at the top on wheels with fixed axis
    • E05D15/0634—Details, e.g. suspension or supporting guides for wings suspended at the top on wheels with fixed axis with height adjustment
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/60—Suspension or transmission members; Accessories therefor
    • E05Y2201/606—Accessories therefor
    • E05Y2201/61—Cooperation between suspension or transmission members
    • E05Y2201/612—Cooperation between suspension or transmission members between carriers and rails
    • E05Y2201/614—Anti-derailing means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/10—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/13—Type of wing
    • E05Y2900/132—Doors

Definitions

  • the invention relates to a linear drive for a door leaf with a motor unit and a slide member which is linearly movable along a profile, wherein the carriage member to which the door is fastened, is designed with rolling elements and a guide element is provided on the carriage member, in a guideway is movably recorded.
  • a linear drive in which a guide element is provided on the carriage element, which is movably received in a guideway.
  • the carriage element has rolling elements which are movable along a profile of the linear drive.
  • a fuse unit arranged on the carriage element can be provided, which acts with a force on the guide element and securely holds the guide element in the guide track, as a result of which the carriage element can be reliably moved along the profile.
  • the securing unit has the effect that, on the one hand, the guide element is held reliably in the guideway during the movement of the carriage element along the profile. On the other hand, the securing unit exerts a force on the guide element, whereby it is held securely in the guideway.
  • the acting securing unit precludes the carriage element and / or the rolling elements from leaving the desired travel path within the profile and, for example, contacting walls of the profile.
  • the carriage element is designed as a square profile and is received at least in regions within the profile. While the linear drive is activated, the carriage element moves within the profile.
  • the profile of the carriage element can assume further geometric shapes.
  • the carriage element is made hollow along its longitudinal extent, that is to say in the direction of the travel path within the profile.
  • the profile along the travel of the carriage member may have an elongated opening through which the fuse unit extends. Due to this arrangement, the securing unit along the travel path is also accessible outside the profile.
  • the carriage member may have side surfaces extending along the travel of the carriage member, the rolling members being rotatably supported on the side surfaces and the carriage member having a top wall facing the motor unit and a bottom wall facing the motor unit elongated opening facing, has.
  • the side surfaces have openings within which the rolling elements are rotatably mounted.
  • two opposing rolling elements are interconnected by means of an axis.
  • the rolling element can be mounted by means of a ball bearing on the side surface. In this case, it has proven to be particularly advantageous if two pairs of rolling elements are provided on the carriage element, wherein one roller element pair is provided as far as possible in the region of the free ends of the carriage element. The distance between the roller element pairs should be as large as possible, so that a stable movement of the carriage element is ensured.
  • the carriage element has a receptacle through which the securing unit extends.
  • the receptacle may be composed of a first opening on the upper wall and a second opening on the lower wall, wherein the securing unit is received in the first opening and the second opening.
  • the securing unit protrudes at least with a region out of the first opening, wherein at the same time the guide element also extends through this first opening and contacts the guideway of the linear drive.
  • two receptacles with two securing units are provided on the carriage element.
  • Particularly advantageous here can be an arrangement of the securing units on the carriage element in the vicinity of the roller elements arranged on the carriage element. Due to the small distance between the securing unit and the rolling elements a good transfer of the outgoing of the securing unit force on the rolling elements can be realized. This means that the securing unit exerts a force on the guide element which is pressed into the guideway. At the same time creates a force acting on the rolling elements, whereby they are reliably pressed along the profile.
  • the guideway is arranged on the motor unit. As a result, a compact design of the linear drive can be ensured.
  • An alternative or additional arrangement of the guideway on the profile is also conceivable.
  • the securing unit has a base body, within which the guide element is rotatably mounted, wherein on the side facing away from the motor unit of the base body, a spring element acts, whereby the guide element is reliably held in the guideway.
  • the basic body may be Y-shaped with a head region and a foot region, wherein the guide element is rotatably arranged in the head region and the foot region extends in the direction of the second opening of the carriage element. Due to the Y-like configuration of the head region a simple way is given to arrange the guide element rotatably on the securing unit. In this case, the arranged guide element projects beyond the head region of the main body, with which a direct contact of the guide element can be realized with the guideway.
  • the foot region can be held at least partially against rotation within the second opening. Due to the rotationally secure mounting of the foot region within the second opening, a trace-true linear course of the guide element arranged on the securing unit in the guideway can be ensured.
  • the second opening is adapted to the geometry of the foot region, wherein in particular the foot region is formed administratkantfömig.
  • An oval, triangular or polygonal design of the second opening with a corresponding geometry of the foot region of the securing unit ensures a torsion-proof mounting of the base body and the arranged guide element on the carriage element.
  • the motor unit may be designed as a stator and the carriage element as a rotor.
  • the linear drive is designed as an electric drive machine, in particular a linear motor, in which the rotor is pulled by a moving in the direction of travel of the carriage element magnetic field.
  • the elements required for the generation of the magnetic field are arranged on the carriage element, on the securing unit and / or on the guide element.
  • Within the stator are preferably coils that are connected to a power supply.
  • the coils of the stator and the magnets of the rotor must face so that a driving effect is achieved.
  • sensors in particular Hall sensors can be integrated within the linear drive, which are coupled to a controller, which in turn drives the linear drive. Because of the engagement With a linear motor, both the acceleration and the travel speeds of the linear drive can be optimized.
  • the spring element acts between the lower wall of the carriage element and the head area.
  • the spring element could be designed as a compression spring or as a spring assembly.
  • the force acting on the guide member can be changed by the guide element.
  • the change of the distance can be realized by an adjusting mechanism which can be integrated with the securing unit.
  • the foot region has a thread, at least in the region of its free end, into which a nut engages. Due to the non-positive and positive connection between the nut and the thread at the free end of the foot area, the securing unit is reliably held on the carriage member.
  • the nut is arranged on the part of the foot region of the securing unit which is located outside of the carriage element.
  • the spring element can be stretched or relaxed. The closer the nut assumes its position to the head region of the main body, the higher the state of tension of the spring element. Analogously, the farther the nut is removed from the head area, the lower the force acting on the securing unit by the spring element.
  • the arrangement of the nut outside of the carriage element at the foot of the fuse unit is a regulation of the force acting from the guide element on the guideway, even in the installed state of the fuse unit by the fitter in a simple manner possible.
  • a further inventive measure can provide that the profile is subdivided into an upper area and into a lower area, wherein the motor unit is arranged in the upper area and along the lower area the carriage element can be moved on a running surface.
  • the upper portion of the profile for the motor unit serves as a positive stop.
  • the lower area with a specially adapted to the rollers of the carriage element tread represents the travel for the carriage member.
  • a linear drive 1 is shown with a profile 10.
  • the profile 10 is rectangular.
  • the profile interior area has vertically almost centrally two projections 15, with which the profile inner region is visually and functionally divided into an upper region 12 and a lower region 13.
  • a motor unit 3 is arranged in a form-fitting manner in the upper region 12 of the profile 10.
  • the profile 10 is configured with an elongated opening 11.
  • the lower region 13 of the profile 10 also has a tread 14.
  • the motor unit 3 has, on its side facing the lower region 13, a guideway 4, which in the present exemplary embodiment is semicircular.
  • a carriage member 20 is arranged within the lower portion 13.
  • the carriage element 20 is configured as a rectangular profiled element with an upper wall 22 facing the motor unit 3 and a lower wall 23 facing the elongated opening 11 FIG. 1 and FIG. 2 can be seen, the carriage element 20 is further designed with two side surfaces 21, on which rolling elements 25 are located. As in FIG. 3 is clear, the carriage member 20 has two pairs of rolling elements 25 which are rotatably mounted on the side surfaces 21. The rolling elements 25 contact the profile 10 in the region of a running surface 14.
  • the carriage member 20 has two receptacles 24, through each of which a fuse unit 30 extends.
  • the receptacle 24 is composed of a first opening 24 on the upper wall 22 and a second opening 24b on the lower wall 23 together.
  • the securing unit 30 is accommodated in the first opening 24a and in the second opening 24b.
  • a guide element 31 is arranged, which is received in the guide track 4.
  • the guide member 31 is formed as a roller which is rotatably mounted on the securing unit 30.
  • the roller 31 is substantially at its contact area adapted to the motor unit 3 of the geometric contour of the guideway 4.
  • the guide element 31 is rotatably received in a Y-shaped main body 32 of the securing unit 30. Furthermore, the base body 32 has a foot region 32b, which extends in the direction of the second opening 24b of the carriage element 20. The foot region 32b is held against rotation within the second opening 24b. In the present exemplary embodiment, the foot region 32b has a square shape, wherein the second opening 24b is adapted to this square-shaped geometry of the foot region 32b. As can be clearly seen in the illustrated embodiment, the head portion 32a has two legs within which the guide member 31 is located.
  • the free end of the foot portion 32b is configured with a thread on which a nut 34 is arranged.
  • a spring element 33 Between the head portion 32a and the lower wall 23 is a spring element 33, which is designed as a compression spring 33.
  • a door 2 is arranged, which follows the travel of the carriage member 20.
  • the spring member 33 acts with a force on the head portion 32a of the body 32 of the fuse unit 30.
  • the spring member 33 exerts a force on the head portion 32a, whereby during movement of the carriage member 20 within the profile 10, the guide member 31 reliably in the guideway 4 is held. This prevents that by any disturbances, the carriage member 20 leaves its defined travel and, for example, the rolling elements 25 touch the lateral walls of the profile 10.
  • each roll element 25 is pressed onto its associated running surface 14 with a defined force via the force of the spring element 33. This prevents that during the movement of the carriage member 20 within its travel, the rolling elements 25 briefly lose contact with the tread 14.
  • the force of the spring element 33 can be varied, which acts on the main body 32.
  • an adjustment mechanism is provided, which is described below.
  • the above-mentioned distance between the lower wall 23 and the head portion 32 a is reduced, so that the in FIG. 2 shown state of the linear actuator 1 is formed. It can be seen that, if the distance set too low, the guide element 31 loses contact with its guide track 4, as a result of which reliable operation of the linear drive 1 is not guaranteed.
  • the motor unit 3 may be mechanically coupled to the carriage member 20, for example via a transmission. It is also conceivable to carry out the linear drive 1 as a linear motor, the motor unit being designed as a stator and the carriage element 20 as a rotor. Likewise, in an alternative embodiment, which is not explicitly illustrated, it is possible for the guideway 4 to run in one of the walls of the profile 10 instead of the motor unit 3. Furthermore, it is conceivable that the guide element 31 is arranged immovably on the securing unit 30 and slides along the guide track 4 during the movement of the carriage element 20.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb (1) für einen Türflügel (2) mit einer Motoreinheit (3) und einem Schlittenelement (20), das entlang eines Profils (10) linear beweglich ist, wobei das Schlittenelement (20), an dem der Türflügel (2) befestigbar ist, mit Rollelementen (25) ausgeführt ist und ein Führungselement (31) am Schlittenelement (20) vorgesehen ist, das in einer Führungsbahn (4) beweglich aufgenommen ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine am Schlittenelement (20) angeordnete Sicherungseinheit (30) vorgesehen ist, die mit einer Kraft auf das Führungselement (31) wirkt und das Führungselement (31) sicher in der Führungsbahn (4) hält, wodurch das Schlittenelement (20) zuverlässig entlang des Profils (10) verfahrbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb für einen Türflügel mit einer Motoreinheit und einem Schlittenelement, das entlang eines Profils linear beweglich ist, wobei das Schlittenelement, an dem der Türflügel befestigbar ist, mit Rollelementen ausgeführt ist und ein Führungselement am Schlittenelement vorgesehen ist, das in einer Führungsbahn beweglich aufgenommen ist.
  • Bei Linearantrieben kann durch das Anfahren, Abbremsen oder durch andere manuelle Einwirkungen eine Schaukelbewegung des Türflügels entstehen. Um das den Türflügel haltende Schlittenelement des Linearantriebes gleichmäßig zu führen und den durch die Schaukelbewegung der Tür auftretenden Querkräften entgegenzuwirken, hat sich der Einsatz eines Führungselements, das entlang einer Führungsbahn die lineare Bewegung des Schlittenelements unterstützt, bewährt.
  • In der WO 2004/053266 A1 ist ein Linearantrieb beschrieben, bei dem ein Führungselement am Schlittenelement vorgesehen ist, welches in einer Führungsbahn beweglich aufgenommen ist. Das Schlittenelement weist Rollelemente auf, die entlang eines Profils des Linearantriebes verfahrbar sind. Bei dieser Lösung ist eine zuverlässige lineare Führung der Tür gewährleistet. Jedoch kann nicht ausgeschlossen werden, dass bei Drehkräften, die vertikal auf das Schlittenelement einwirken können, ungewünschte Kontaktierungen des Schlittenelements mit dem Profil entstehen. Diese ungewollten Kontakte des Schlittenelements, vorwiegend im Bereich der Rollelemente, können zu einem verstärkten Abrieb und Verschleiß gerade an den Rollelementen führen, wobei gleichzeitig die Wartungsintervalle des Türantriebs sich verkürzen.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Linearantrieb für einen Türflügel bereitzustellen, bei dem die genannten Nachteile vermieden werden, insbesondere der Linearantrieb nahezu verschleißfrei arbeitet, wodurch der Wartungsaufwand reduziert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Hierzu kann eine am Schlittenelement angeordnete Sicherungseinheit vorgesehen sein, die mit einer Kraft auf das Führungselement wirkt und das Führungselement sicher in der Führungsbahn hält, wodurch das Schlittenelement zuverlässig entlang des Profils verfahrbar ist. Die Sicherungseinheit bewirkt, dass zum einen das Führungselement zuverlässig in der Führungsbahn während der Bewegung des Schlittenelementes entlang des Profils gehalten wird. Zum anderen übt die Sicherungseinheit eine Kraft auf das Führungselement aus, wodurch dieses sicher in der Führungsbahn gehalten ist. Der Kern des Erfindungsgedanken ist, dass die wirkende Sicherungseinheit ausschließt, dass das Schlittenelement und/oder die Rollelemente den gewünschten Verfahrweg innerhalb des Profils verlassen und beispielsweise Wandungen des Profils kontaktieren.
  • In einer möglichen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Schlittenelement als Vierkantprofil ausgestaltet und zumindest bereichsweise innerhalb des Profils aufgenommen ist. Während der Linearantrieb aktiviert ist, erfolgt eine Bewegung des Schlittenelementes innerhalb des Profils. Hierbei kann das Profil des Schlittenelementes weitere geometrische Formen annehmen. Vorteilhafterweise ist das Schlittenelement entlang seiner Längserstreckung, das bedeutet, in Richtung des Verfahrweges innerhalb des Profils hohl ausgeführt.
  • Insbesondere kann das Profil entlang des Verfahrwegs des Schlittenelementes eine längliche Öffnung aufweisen, durch die sich die Sicherungseinheit erstreckt. Aufgrund dieser Anordnung ist die Sicherungseinheit entlang des Verfahrweges auch außerhalb des Profils zugängig.
  • In einer weiteren Alternative der Erfindung kann das Schlittenelement Seitenflächen aufweisen, die sich entlang des Verfahrwegs des Schlittenelements erstrecken, wobei die Rollelemente an den Seitenflächen drehbar gelagert sind und das Schlittenelement eine obere Wand, die der Motoreinheit zugewandt ist, und eine untere Wand, die der länglichen Öffnung zugewandt ist, aufweist. Vorteilhafterweise weisen die Seitenflächen Öffnungen auf, innerhalb dieser die Rollelemente drehbar gelagert sind. Ferner ist es denkbar, dass mittels einer Achse zwei gegenüberliegende Rollelemente miteinander verbunden sind. Ebenfalls kann das Rollelement mittels eines Kugellagers an der Seitenfläche gelagert sein. Als besonders vorteilhaft hat sich hierbei erwiesen, wenn zwei Paare an Rollelementen am Schlittenelement vorgesehen sind, wobei möglichst im Bereich der freien Enden des Schlittenelementes jeweils ein Rollelementpaar vorgesehen ist. Der Abstand zwischen den Rollelementpaaren sollte möglichst groß gewählt werden, damit eine stabile Verfahrbewegung des Schlittenelementes sichergestellt ist.
  • In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung weist das Schlittenelement eine Aufnahme auf, durch die sich die Sicherungseinheit erstreckt. Hierbei kann sich die Aufnahme aus einer ersten Öffnung an der oberen Wand und eine zweite Öffnung an der unteren Wand zusammensetzen, wobei die Sicherungseinheit in der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung aufgenommen ist. In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ragt die Sicherungseinheit zumindest mit einem Bereich aus der ersten Öffnung, wobei gleichzeitig das Führungselement durch diese erste Öffnung sich ebenfalls erstreckt und die Führungsbahn des Linearantriebes kontaktiert.
  • Zur Stabilisierung der Bewegung des Schlittenelements entlang seines Verfahrwegs, kann es zweckdienlich sein, wenn an dem Schlittenelement zwei Aufnahmen mit zwei Sicherungseinheiten versehen sind. Als besonders vorteilhaft kann hierbei eine Anordnung der Sicherungseinheiten am Schlittenelement in der Nähe der am Schlittenelement angeordneten Rollelemente sein. Auf Grund des geringen Abstandes zwischen der Sicherungseinheit und den Rollelementen ist eine gute Übertragung der von der Sicherungseinheit ausgehenden Kraft auf die Rollelemente realisierbar. Das bedeutet, dass die Sicherungseinheit auf das Führungselement eine Kraft ausübt, welches in die Führungsbahn gedrückt wird. Gleichzeitig entsteht eine Kraft, die auf die Rollelemente wirkt, wodurch diese zuverlässig entlang des Profils gedrückt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit des Linearantriebes ist es denkbar, dass die Führungsbahn an der Motoreinheit angeordnet ist. Hierdurch kann eine kompakte Bauweise des Linearantriebes gewährleistet werden. Eine alternative oder zusätzliche Anordnung der Führungsbahn am Profil ist ebenso denkbar.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass die Sicherungseinheit einen Grundkörper aufweist, innerhalb dessen das Führungselement drehbar gelagert ist, wobei auf die der Motoreinheit abgewandten Seite des Grundkörpers ein Federelement wirkt, wodurch das Führungselement zuverlässig in der Führungsbahn gehalten ist. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann der Grundkörper Y-artig mit einem Kopfbereich und einem Fußbereich ausgebildet sein, wobei im Kopfbereich das Führungselement drehbar angeordnet ist und der Fußbereich sich in Richtung der zweiten Öffnung des Schlittenelements erstreckt. Aufgrund der Y-artigen Ausgestaltung des Kopfbereiches ist eine einfache Möglichkeit gegeben, das Führungselement an der Sicherungseinheit drehbar anzuordnen. Hierbei überragt das angeordnete Führungselement den Kopfbereich des Grundkörpers, womit ein direkter Kontakt des Führungselements mit der Führungsbahn realisiert werden kann.
  • Ferner kann der Fußbereich zumindest bereichsweise verdrehsicher innerhalb der zweiten Öffnung gehalten sein. Durch die verdrehsichere Lagerung des Fußbereiches innerhalb der zweiten Öffnung kann ein spurgetreuer linearer Verlauf des an der Sicherungseinheit angeordneten Führungselements in der Führungsbahn gewährleistet werden. Vorzugsweise ist die zweite Öffnung der Geometrie des Fußbereiches angepasst, wobei insbesondere der Fußbereich vierkantfömig ausgebildet ist. Auch eine ovale, dreikantförmige oder polygonförmige Ausbildung der zweiten Öffnung mit einer entsprechend korrespondierenden Geometrie des Fußbereichs der Sicherungseinheit gewährleistet eine verdrehsichere Lagerung des Grundkörpers und des angeordneten Führungselements am Schlittenelement.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann die Motoreinheit als Stator und das Schlittenelement als Läufer ausgeführt sein. Hierbei ist der Linearantrieb als elektrische Antriebsmaschine, insbesondere Linearmotor ausgeführt, bei der der Läufer von einem in Richtung des Verfahrweges des Schlittenelementes sich bewegenden Magnetfeldes gezogen wird. Hierbei ist es denkbar, dass die für die Erzeugung des Magnetfeldes benötigten Elemente am Schlittenelement, an der Sicherungseinheit und/oder am Führungselement angeordnet sind. Beispielsweise ist es denkbar, die obere Wand des Schlittenelementes mit Dauermagneten zu versehen. Innerhalb des Stators befinden sich vorzugsweise Spulen, die mit einer Spannungsversorgung verbunden sind. Hierbei müssen die Spulen des Stators sowie die Magneten des Läufers so gegenüberstehen, dass eine Antriebswirkung erreicht wird. Vorteilhafterweise erfolgt eine mehrphasige Ansteuerung des Stators, wobei innerhalb des Linearantriebes Sensoren, insbesondere Hall-Sensoren integriert sein können, die mit einer Steuerung gekoppelt sind, die wiederum den Linearantrieb ansteuert. Durch den Einsatz eines Linearmotors lassen sich sowohl die Beschleunigungs- als auch die Verfahrgeschwindigkeiten des Linearantriebes optimieren.
  • Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Federelement zwischen der unteren Wand des Schlittenelementes und dem Kopfbereich wirkt. Beispielsweise könnte das Federelement als Druckfeder oder als Federpaket ausgeführt sein.
  • Über die Variation des Abstandes zwischen der unteren Wand des Schlittenelements und dem Kopfbereich des Grundkörpers kann die vom Führungselement wirkende Kraft auf die Führungsbahn verändert werden. Die Änderung des Abstandes kann durch einen Einstellmechanismus realisiert werden, der an der Sicherungseinheit integriert sein kann.
  • Erfinderisch kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Fußbereich zumindest im Bereich seines freien Endes ein Gewinde aufweist, in das eine Mutter eingreift. Durch die kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen der Mutter und dem Gewinde am freien Ende des Fußbereiches wird die Sicherungseinheit zuverlässig am Schlittenelement gehalten. Hierbei ist die Mutter an dem außerhalb des Schlittenelements sich befindenden Teil des Fußbereichs der Sicherungseinheit angeordnet. Hierbei kann durch Einstellen der Mutter das Federelement gespannt oder entspannt werden. Je näher die Mutter zum Kopfbereich des Grundkörpers ihre Position einnimmt, desto höher ist der Spannungszustand des Federelements. Analog hierzu, je weiter die Mutter dem Kopfbereich entfernt ist, desto geringer ist die vom Federelement auf die Sicherungseinheit wirkende Kraft. Durch die Anordnung der Mutter außerhalb des Schlittenelements am Fußbereich der Sicherungseinheit ist eine Regulierung der Kraft, die vom Führungselement auf die Führungsbahn wirkt, auch im eingebauten Zustand der Sicherungseinheit durch den Monteur auf einfache Weise möglich.
  • Eine weitere erfinderische Maßnahme kann vorsehen, dass das Profil in einen oberen Bereich und in einen unteren Bereich unterteilt ist, wobei im oberen Bereich die Motoreinheit angeordnet ist und entlang des unteren Bereichs das Schlittenelement auf einer Lauffläche verfahrbar ist. Hierbei dient der obere Bereich des Profils für die Motoreinheit als formschlüssiger Halt. Der untere Bereich mit einer speziell an die Laufrollen des Schlittenelements angepassten Lauffläche stellt den Verfahrweg für das Schlittenelement dar.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
  • Es zeigen:
    • Figur 1:
    eine Schnittdarstellung eines möglichen Ausführungsbeispieles eines Linearantriebes, bei dem ein Schlittenelement innerhalb eines Profils linear beweglich ist und das Schlittenelement über ein Führungselement in einer Führungsbahn beweglich aufgenommen ist,
    Figur 2:
    den Linearantrieb gemäß Figur 1, wobei das Führungselement zur Führungsbahn beabstandet ist und
    Figur 3
    eine dreidimensionale Seitenansicht auf das Schlittenelement gemäß Figur 1.
  • In Figur 1 und Figur 2 ist ein Linearantrieb 1 mit einem Profil 10 dargestellt. Das Profil 10 ist rechteckförmig ausgeführt. Der Profilinnenbereich weist vertikal nahezu mittig zwei Vorsprünge 15 auf, mit denen der Profilinnenbereich optisch und funktional in einen oberen Bereich 12 und einen unteren Bereich 13 unterteilt ist. Hierbei ist im oberen Bereich 12 des Profils 10 eine Motoreinheit 3 formschlüssig angeordnet. Auf der dem oberen Bereich 12 abgewandten Seite des unteren Bereichs 13 ist das Profil 10 mit einer länglich Öffnung 11 ausgestaltet. Der untere Bereich 13 des Profils 10 weist ferner eine Lauffläche 14 auf. Die Motoreinheit 3 weist an ihrer dem unteren Bereich 13 zugewandten Seite eine Führungsbahn 4 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel halbkreisförmig ausgestaltet ist.
  • Innerhalb des unteren Bereichs 13 ist ein Schlittenelement 20 angeordnet. Das Schlittenelement 20 ist als rechteckförmiges Profilelement ausgestaltet mit einer zur Motoreinheit 3 zugewandten oberen Wand 22 und einer der länglichen Öffnung 11 zugewandten unteren Wand 23. Wie in Figur 1 und Figur 2 zu erkennen ist, ist des Weiteren das Schlittenelement 20 mit zwei Seitenflächen 21 ausgeführt, an denen sich Rollelemente 25 befinden. Wie in Figur 3 verdeutlich ist, weist das Schlittenelement 20 zwei Paare an Rollelementen 25 auf, die drehbar an den Seitenflächen 21 gelagert sind. Die Rollelemente 25 kontaktieren das Profil 10 im Bereich einer Lauffläche 14.
  • Wie in Figur 1 bis Figur 3 zu erkennen ist, weist das Schlittenelement 20 zwei Aufnahmen 24 auf, durch die sich jeweils eine Sicherungseinheit 30 erstreckt. Die Aufnahme 24 setzt sich aus einer ersten Öffnung 24 an der oberen Wand 22 und aus einer zweiten Öffnung 24b an der unteren Wand 23 zusammen. Hierbei ist die Sicherungseinheit 30 in der ersten Öffnung 24a und in der zweiten Öffnung 24b aufgenommen. An der Sicherungseinheit 30 ist ein Führungselement 31 angeordnet, das in der Führungsbahn 4 aufgenommen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Führungselement 31 als Rolle ausgebildet, die an der Sicherungseinheit 30 drehbar gelagert ist. Die Rolle 31 ist im Wesentlichen an ihrem Kontaktbereich zur Motoreinheit 3 der geometrischen Kontur der Führungsbahn 4 angepasst.
  • Das Führungselement 31 ist drehbar in einem Y-artig ausgestalteten Grundkörper 32 der Sicherungseinheit 30 aufgenommen. Ferner weist der Grundkörper 32 einen Fußbereich 32b auf, der sich in Richtung der zweiten Öffnung 24b des Schlittenelementes 20 erstreckt. Der Fußbereich 32b ist hierbei verdrehsicher innerhalb der zweiten Öffnung 24b gehalten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Fußbereich 32b vierkantförmig ausgebildet, wobei die zweite Öffnung 24b dieser vierkantförmigen Geometrie des Fußbereiches 32b angepasst ist. Wie im dargestellten Ausführungsbeispiel gut zu erkennen ist, weist der Kopfbereich 32a zwei Schenkel auf, innerhalb dieser das Führungselement 31 sich befindet.
  • Das freie Ende des Fußbereiches 32b ist mit einem Gewinde ausgestaltet, an dem eine Mutter 34 angeordnet ist. Zwischen dem Kopfbereich 32a und der unteren Wand 23 befindet sich ein Federelement 33, das als Druckfeder 33 ausgestaltet ist.
  • Am Schlittenelement 20 unterhalb der unteren Wand 23 ist ein Türflügel 2 angeordnet, der dem Verfahrweg des Schlittenelements 20 folgt. Innerhalb des Schlittenelements 20 wirkt das Federelement 33 mit einer Kraft auf den Kopfbereich 32a des Grundkörpers 32 der Sicherungseinheit 30. Das Federelement 33 übt eine Kraft auf den Kopfbereich 32a aus, wodurch während der Bewegung des Schlittenelementes 20 innerhalb des Profils 10 das Führungselement 31 zuverlässig in der Führungsbahn 4 gehalten wird. Hierdurch wird verhindert, dass durch etwaige Störungen das Schlittenelement 20 seinen definierten Verfahrweg verlässt und beispielsweise die Rollelemente 25 die seitlichen Wandungen des Profils 10 berühren.
  • Des Weiteren wird über die Kraft des Federelements 33 jedes Rollelement 25 mit einer definierten Kraft auf seine zugehörige Lauffläche 14 gedrückt. Hierdurch wird verhindert, dass während der Bewegung des Schlittenelementes 20 innerhalb seines Verfahrweges die Rollelemente 25 kurzzeitig eine Kontaktierung zur Lauffläche 14 verlieren.
  • Über eine Veränderung des Abstandes zwischen der unteren Wand 23 des Schlittenelementes 20 und dem Kopfbereich 32a des Grundkörpers 32 kann die Kraft des Federelementes 33 variiert werden, die auf den Grundkörper 32 wirkt. Hierfür ist ein Einstellmechanismus vorgesehen, der im Folgenden beschrieben ist. Durch eine entsprechende Drehung der Schraube 34 wird der oben genannte Abstand zwischen der unteren Wand 23 und dem Kopfbereich 32a verkleinert, so dass der in Figur 2 dargestellte Zustand des Linearantriebes 1 entsteht. Es ist zu erkennen, dass bei einem zu gering eingestellten Abstand das Führungselement 31 den Kontakt mit seiner Führungsbahn 4 verliert, wodurch eine zuverlässige Funktionsweise des Linearantriebes 1 nicht gewährleistet ist.
  • Die Motoreinheit 3 gemäß des dargestellten Ausführungsbeispieles kann mechanisch mit dem Schlittenelement 20, beispielsweise über ein Getriebe gekoppelt sein. Ebenfalls ist es denkbar, den Linearantrieb 1 als Linearmotor auszuführen, wobei die Motoreinheit als Stator und das Schlittenelement 20 als Läufer ausgeführt sind. Ebenfalls ist es in einer alternativen Ausführungsform, die nicht explizit dargestellt ist, möglich, dass die Führungsbahn 4 anstelle an der Motoreinheit 3 in einer der Wandungen des Profils 10 verläuft. Des Weiteren ist es denkbar, dass das Führungselement 31 unbeweglich an der Sicherungseinheit 30 angeordnet ist und während der Bewegung des Schlittenelementes 20 innerhalb der Führungsbahn 4 entlang gleitet.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Linearantrieb
    2
    Türflügel
    3
    Motoreinheit
    4
    Führungsbahn
    10
    Profil
    11
    längliche Öffnung
    12
    oberer Bereich des Profils 10
    13
    unterer Bereich des Profils 10
    14
    Lauffläche
    15
    Vorsprung
    20
    Schlittenelement
    21
    Seitenfläche
    22
    obere Wand
    23
    untere Wand
    24
    Aufnahme
    24a
    erste Öffnung
    24b
    zweite Öffnung
    25
    Rollelement
    30
    Sicherungseinheit
    31
    Führungselement, Rolle
    32
    Grundkörper
    32a
    Kopfbereich
    32b
    Fußbereich
    33
    Federelement
    34
    Mutter

Claims (16)

  1. Linearantrieb (1) für einen Türflügel (2) mit einer Motoreinheit (3) und einem Schlittenelement (20), das entlang eines Profils (10) linear beweglich ist, wobei das Schlittenelement (20), an dem der Türflügel (2) befestigbar ist, mit Rollelementen (25) ausgeführt ist und ein Führungselement (31) am Schlittenelement (20) vorgesehen ist, das in einer Führungsbahn (4) beweglich aufgenommen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine am Schlittenelement (20) angeordnete Sicherungseinheit (30) vorgesehen ist, die mit einer Kraft auf das Führungselement (31) wirkt und das Führungselement (31) sicher in der Führungsbahn (4) hält, wodurch das Schlittenelement (20) zuverlässig entlang des Profils (10) verfahrbar ist.
  2. Linearantrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlittenelement (20) als Vierkantprofil ausgestaltet ist und zumindest bereichsweise innerhalb des Profils (10) aufgenommen ist.
  3. Linearantrieb (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (10) entlang des Verfahrwegs des Schlittenelements (20) eine längliche Öffnung (11) aufweist, durch die sich die Sicherungseinheit (30) erstreckt.
  4. Linearantrieb (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlittenelement (20) Seitenflächen (21) aufweist, die sich entlang des Verfahrwegs des Schlittenelements (20) erstrecken, wobei die Rollelemente (25) an den Seitenflächen (21) drehbar gelagert sind und das Schlittenelement (20) eine obere Wand (22), die der Motoreinheit (3) zugewandt ist, und eine untere Wand (23), die der länglichen Öffnung (11) zugewandt ist, aufweist.
  5. Linearantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlittenelement (20) eine Aufnahme (24) aufweist, durch die sich die Sicherungseinheit (30) erstreckt.
  6. Linearantrieb (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (24) sich aus einer ersten Öffnung (24a) an der oberen Wand (22) und aus einer zweiten Öffnung (24b) an der unteren Wand (23) zusammensetzt, wobei die Sicherungseinheit (30) in der ersten Öffnung (24a) und der zweiten Öffnung (24b) aufgenommen ist.
  7. Linearantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn (4) an der Motoreinheit (3) angeordnet ist.
  8. Linearantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinheit (30) einen Grundkörper (32) aufweist, innerhalb dessen das Führungselement (31) drehbar gelagert ist, wobei auf die der Motoreinheit (3) abgewandten Seite des Grundkörpers (32) ein Federelement (33) wirkt, wodurch das Führungselement (31) zuverlässig in der Führungsbahn (4) gehalten ist.
  9. Linearantrieb (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (32) Y-artig mit einem Kopfbereich (32a) und einem Fußbereich (32b) ausgebildet ist, wobei im Kopfbereich (32a) das Führungselement (31) drehbar angeordnet ist und der Fußbereich (32b) sich in Richtung der zweiten Öffnung (24b) des Schlittenelements (20) erstreckt.
  10. Linearantrieb (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußbereich (32b) zumindest bereichsweise verdrehsicher innerhalb der zweiten Öffnung (24b) gehalten ist.
  11. Linearantrieb (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öffnung (24b) der Geometrie des Fußbereiches (32b) angepasst ist, insbesondere der Fußbereich (32b) vierkantförmig ausgebildet ist.
  12. Linearantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoreinheit (3) als Stator und das Schlittenelement (20) als Läufer ausgeführt ist.
  13. Linearantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der unteren Wand (23) des Schlittenelements (20) und dem Kopfbereich (32a) das Federelement (33) wirkt.
  14. Linearantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußbereich (32b) zumindest im Bereich seines freien Endes ein Gewinde aufweist, in das eine Mutter (34) eingreift.
  15. Linearantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Variation des Abstandes zwischen der unteren Wand (23) des Schlittenelements (20) und dem Kopfbereich (32a) des Grundkörpers (32) die vom Führungselement (31) wirkende Kraft auf die Führungsbahn (4) veränderbar ist.
  16. Linearantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (10) in einen oberen Bereich (12) und einen unteren Bereich (13) unterteilt ist, wobei im oberen Bereich (12) die Motoreinheit (3) angeordnet ist und entlang des unteren Bereichs (13) das Schlittenelement (20) auf einer Lauffläche (14) verfahrbar ist.
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