ПРИВОД ДЛЯ ВОРОТ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТАКИМ ПРИВОДОМ Российский патент 2015 года по МПК E05F15/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к приводу для ворот, предназначенному для приведения в движение ворот, с блоком электродвигателя и с приводным устройством для передачи движущих сил от блока электродвигателя на ведущий элемент ворот, причем блок электродвигателя выполнен как редукторный двигатель, в котором имеются электродвигатель и самотормозящаяся передача двигателя. Такой привод для ворот известен, например, из патентного документа WO 2010/009952 A1.

Кроме того, изобретение относится к предпочтительному способу управления таким приводом для ворот.

Уровень техники

Из патентного документа WO 2010/009952 A1 известен так называемый привод вала ворот, который имеет модульную конструкцию и предназначен для непосредственного приведения в движение вала ворот, имеющегося в перемещаемых воротах. Возможен, например, такой вал ворот, являющийся частью уравновешивающего устройства и соединенный, например, с торсионной пружиной, которая служит для компенсации веса ворот. Вал ворот присоединяется к перемещаемой приводом створке ворот, так что при повороте вала вместе с торсионной пружиной створка ворот перемещается между открытым и закрытым положениями.

Привод для ворот, известный из патентного документа WO 2010/009952 A1, имеет блок электродвигателя и приводное устройство. В качестве приводного устройства в известном приводе для ворот служит передача на основе гибкой связи, например цепная передача, которая соединяет выходной вал блока электродвигателя с ведомым валом приводного устройства, присоединяемым к валу ворот.

Согласно патентному документу WO 2010/009952 A1 приводное устройство осуществляется путем выбора его выходного вала из определенного ассортимента выходных валов. Имеется возможность варьировать таким образом передаточное число передачи, тем самым приспосабливая привод к различным воротам. Благодаря возможности подбора передаточного отношения приводного устройства удается использовать блок электродвигателя с относительно невысокой максимальной мощностью. Это позволяет выбрать в качестве блока электродвигателя особенно недорогой редукторный двигатель. Этот редукторный двигатель включает в себя электродвигатель, передающий свое усилие посредством самотормозящейся передачи, также являющейся частью редукторного двигателя. В большинстве случаев такие самотормозящиеся редукторные двигатели выполнены в форме червячной передачи, в которой на вал электродвигателя надет червяк, приводящий в движение зубчатое колесо, насаженное на выходной вал блока электродвигателя. Вследствие этого двигатель является самотормозящимся по отношению к силам, которые действуют на блок электродвигателя со стороны ворот. В результате достигается тот эффект, что, с одной стороны, ворота удерживаются этим самотормозящимся приводным механизмом в закрытом положении и таким образом сопротивляются несанкционированным попыткам открывания; с другой стороны, при этом даже в случае поломки пружины или другого элемента уравновешивающего устройства поднятая створка ворот не падает.

Другими примерами приводов ворот упомянутого в начале вида служат приводы ворот гаражей и въездов, описанные и показанные в брошюре фирмы "Hermann KG Verkaufsgesellschaft" „Приводы гаражных и въездных ворот - совместимые решения специалиста номер один в Европе", изданной в апреле 2010 г. (выходные данные: 04.2010 подп. к печ. 04.2010 / HF 85945 DE / G.XXX). Там идет речь о приводах гаражных ворот, выполненных в виде тяговых приводов, приводов вращаемых ворот, а также о приводах раздвижных ворот. В тяговых приводах приводное устройство имеет проводимый по шине-направляющей захват, который присоединен к выходному валу блока электродвигателя, выполненного как соответствующий редукторный двигатель. В приводах вращающихся ворот соответствующий редукторный двигатель приводит в действие винтовой приводной механизм подачи, чтобы подобно телескопической конструкции производить движение подачи, посредством которого поворачивают створку вращающихся ворот. В приводах раздвижных ворот выходной вал редукторного двигателя приводит в движение ведущее зубчатое колесо привода ворот, которое находится в зацеплении с зубчатой рейкой в раздвижных воротах.

Для всех этих различных видов приводов ворот с различными приводными устройствами, приводящих в действие различные ворота, возможно использование для приведения их в движение блока электродвигателя, выполненного как редукторный двигатель с самотормозящейся передачей.

Многие из этих приводов ворот являются регулируемыми в отношении мощности привода и скорости. Например, часто делают так, что створка ворот приводится в заранее запрограммированные конечные положения медленно, однако, между этими конечными положениями перемещается несколько быстрее. Благодаря этому достигается мягкое вхождение створки ворот в ее конечное положение, тем не менее, при этом возможно относительно быстрое выполнение процессов закрывания и открывания. Кроме того, медленное прохождение в области конечных положений дает то преимущество, что оно позволяет оперативнее реагировать на помехи, более вероятные в этих зонах, путем отключения или реверсирования.

Раскрытие изобретения

Задачей, стоящей перед изобретением, является такая оптимизация приводов ворот этого вида, в результате которой они обладают высокой долговечностью и надежностью, однако недороги в изготовлении.

Эта задача решена приводом для ворот с признаками пункта 1, а также способом управления согласно пункту 9.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы.

Изобретение предлагает привод для ворот, предназначенный для приведения в движение ворот, с блоком электродвигателя и с приводным устройством для передачи на ворота движущих сил от блока электродвигателя, причем блок электродвигателя выполнен как редукторный двигатель, в котором имеются электродвигатель и самотормозящаяся передача двигателя. В частности, входной вал передачи приводится в движение электродвигателем, чтобы поворачивать выходной вал передачи двигателя, причем для восприятия движущих сил от выходного вала передачи двигателя и для переноса этих движущих сил к ведущему элементу ворот предусмотрено приводное устройство. Согласно изобретению для контроля температуры передачи двигателя предусмотрено устройство контроля температуры.

Для компонентов самотормозящейся передачи двигателя в последнее время предпочтительно применяются материалы, экономичные в производстве и обработке, как, например, синтетические материалы. В частности, предпочтительно производить колесо, насаженное на выходной вал блока электродвигателя и находящееся в зацеплении с червячным колесом, из пластмассы, в частности из высокопрочной пластмассы. Это дает преимущества в смысле производственных расходов, но также и в смысле возможного шума, а также мягкости движения. При этом в нормальном режиме передаются относительно высокие усилия. Однако испытания показали, что, в частности, в случае неполадок, например при отказе уравновешивающего устройства для перемещаемой створки ворот, обусловленные этим повышенные усилия могут приводить к повреждению или даже к отказу передачи двигателя.

Испытания показывают, что такие отказы очень редко происходят на холодном приводном механизме, но опасность отказа особенно высока в том случае, когда передача двигателя усиленно нагревается при повышении необходимого усилия. В частности, при отказе уравновешивающего устройства или в случаях прочих помех, приводящих к затрудненному движению створки ворот или приводного устройства, температура в передаче двигателя относительно быстро повышается.

Если после этого продолжать работу на прежней мощности, это может привести к отказу передачи двигателя и тем самым к отказу блока электродвигателя.

Риск отказа повышается, если при нагретом приводном механизме на самотормозящуюся передачу двигателя действует резкий скачок крутящего момента, какой может появляться, например, при поломке пружины уравновешивающего механизма.

Для электродвигателей, в частности для тех электродвигателей, которые доступны на рынке в качестве элементов, применяемых в автомобилях, уже довольно давно известна возможность контроля собственно электродвигателя (например, ротора, или статора, или коллекторов и т.п.) при помощи термовыключателя, который при слишком высокой температуре вызывает отключение электродвигателя. Однако для случая приводов ворот такой меры было бы недостаточно для того, чтобы избегать отказа блока электродвигателя в особых ситуациях нагрузки. Прежде чем удастся зафиксировать повышение температуры в электродвигателе, в самотормозящемся передаче двигателя уже произойдет значительное нагревание.

Поэтому изобретение предусматривает наблюдение за температурой этой передачи двигателя посредством устройства контроля. Таким образом получают еще один контрольный параметр, который позволяет на его основе осуществлять управление приводом для ворот.

Управление приводом в этом случае предпочтительно осуществляется в зависимости от наблюдаемой температуры передачи двигателя. Благодаря этому имеется возможность постоянно удерживать температуру передачи двигателя в температурном диапазоне, не критичном для устойчивости соответствующих выбранных материалов.

Это может происходить, например, за счет того, что максимальную мощность электродвигателя при повышенной температуре передачи двигателя понижают, чтобы таким образом избегать дальнейшего повышения его температуры. Если температура передачи двигателя достигает критических значений, которые могла бы приводить к изменению качеств материала элементов приводного механизма, это препятствует также дальнейшей эксплуатации электродвигателя. Таким образом, мера позволяет значительно сократить износ или поломки элементов передачи двигателя. Поэтому появляется возможность производить элементы приводного механизма с меньшими затратами, например, из менее дорогих материалов и, тем не менее, обеспечивать высокую надежность в эксплуатации.

Это дает преимущества особенно тогда, когда передача двигателя представляет собой червячную передачу. Кроме того, преимущества имеются, в частности, в случае, если ведомое колесо передачи двигателя, входящее в зацепление с червяком червячной передачи, сделано из пластмассы. Однако изобретение применимо и к другим материалам.

Предпочтительно предусматривается, что блок двигателя имеет корпус с редукторной частью корпуса, в которой размещен передача двигателя, и с моторной частью корпуса, в которой размещен электродвигатель, причем устройство для наблюдения за температурой передачи двигателя, помещенное в редукторной части корпуса, имеет устройство с чувствительным элементом, регистрирующее температуру в редукторной части корпуса. В результате этого точно учитывается температура внутри редукторной части корпуса.

В приводах ворот принято регистрировать перемещение ворот импульсным датчиком, который соединен с валом двигателя. Для этого в особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что к передаче двигателя присоединено устройство учета, регистрирующее поворот этого механизма, которое имеет датчик поворота для учета поворота по меньшей мере одной поворотной части передачи двигателя. Например, возможно наличие по меньшей мере одного предусмотренного здесь элемента Холла, чтобы регистрировать поворот вала электродвигателя, поворот червяка червячной передачи или поворот зубчатого колеса, приводимого в движение червяком и находящегося на выходном валу передачи двигателя. Возможно выполнение датчика поворота как датчика Холла, который предназначен, например, для учета скорости и направления поворота вышеназванной поворотной части. Тогда при особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения предпочтительно расположение датчика температуры, относящегося к устройству контроля температуры передачи двигателя, вместе с датчиком поворота. Поскольку для учета поворота так или иначе имеется элемент подключения и/или электронный блок, затраты на то, чтобы предусмотреть еще один элемент подключения и/или электронный блок для датчика температуры, очень незначительны. Например, возможно использование в управлении воротами одних и тех же выводов или разных проводников одного и того же вывода для присоединения датчика поворота и температурного датчика.

Особенные преимущества изобретение дает в случае привода вала ворот того типа, который показан в патентном документе WO 2010/009952 A1. Там благодаря выбору подходящего передаточного числа в приводном устройстве удается использовать относительно недорогой редукторный двигатель даже для приведения в движение довольно больших ворот. Однако для тяжелых ворот соответственно велика опасность того, что в случаях неполадок на блок электродвигателя могут воздействовать высокие нагрузки. Например, при поломке торсионной пружины возникает большой крутящий момент, действующий на вал ворот. Если в это время самотормозящийся механизм подсоединен, то ему приходится выдерживать нагрузку от такого скачка крутящего момента.

Благодаря изобретению удается предотвращать достижение в передаче двигателя таких температур, при которых качество материала уже больше не позволяет выдерживать такие пики усилий, и возможно или вероятно повреждение материала.

Согласно второму аспекту изобретение предлагает способ управления приводом ворот, предназначенным для приведения в движение ворот, причем привод для ворот снабжен блоком электродвигателя и приводным устройством для передачи движущих сил от блока электродвигателя на ведущий элемент ворот, а блок электродвигателя выполнен как редукторный двигатель, в котором имеются электродвигатель и самотормозящаяся передача двигателя. Способ управления характеризуется следующими операциями: регистрация температуры передачи двигателя на передаче двигателя, и управление электродвигателем в зависимости от регистрируемой температуры передачи двигателя.

Предпочтительно предусматривают наблюдение за температурой червячной передачи блока электродвигателя.

Дальнейший предпочтительный вариант осуществления включает в себя операцию ограничения мощности электродвигателя, когда температура передачи двигателя превышает заданную первую пороговую температуру.

Если температура передачи двигателя превышает заданную вторую пороговую температуру, дальнейшая эксплуатация электродвигателя предпочтительно прекращается.

Кроме того, контроль температуры передачи двигателя может, конечно, служить также для выдачи соответствующих предупреждений или пояснительных сообщений. Например, возможна выдача посредством индикатора кодируемого сообщения, которое разъясняет пользователю, почему электродвигатель вдруг начинает работать только на малой мощности или вообще перестает работать. Или же выдается предупреждение о том, что температура передачи двигателя слишком высока и что следует воздержаться от дальнейшей эксплуатации в течение некоторого времени.

В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения редукторный двигатель привода ворот выполнен таким образом, что на червяке самотормозящейся передачи электродвигателя расположен температурный датчик, который измеряет температуру передачи двигателя. Программное обеспечение - например, в блоке управления - может наблюдать за этой температурой и при определенных значениях температуры сначала давать указание работать медленно или, при дальнейшем повышении, отключать привод. Благодаря этому имеется возможность избегать перегрева передачи двигателя.

Передача двигателя предпочтительно имеет пластмассовое зубчатое колесо. Предпочтительно применяется высокопрочный пластик, как, например, дельрин или тефлон, однако износостойкость даже таких материалов, как и других, то же зависима от температуры.

В частности, были проведены испытания привода на излом пружины. Если ломается пружина, которая насажена на вал ворот, связанный с передачей двигателя, этому самотормозящемуся механизму приходится выдерживать соответствующие пики усилий.

Делалась попытка установить прочность приводного механизма в случае поломки пружины, подвергая один и тот же зубчатый сегмент определенное достаточное количество раз нагрузке от поломок пружины, которую он мог выдерживать. Если просчитать пиковые усилия, действующие при этом на редукторный двигатель, видно, что при изломе пружины вполне могут возникать крутящие моменты порядка трехзначных величин в ньютонах на метр.

При комнатной температуре требуемое количество поломок пружины было возможно без повреждений. В дальнейших испытаниях при температуре передачи двигателя выше 60°C выход этого механизма из строя происходил раньше. Таким образом, изобретатели обнаружили, что для передач двигателей выдерживаемая ими нагрузка различна в зависимости от температуры и что возможным следствием этого является ухудшение характеристик долговечности.

Поэтому согласно изобретению для обеспечения высокой надежности при эксплуатации ведется наблюдение за температурой передачи двигателя.

Преимущество такого наблюдения состоит в том, что в этом случае возможно производство значительно менее дорогих приводных механизмов. С одной стороны, имеется возможность применять материалы, более благоприятные с точки зрения себестоимости, свойства которых, возможно, сильнее зависят от температуры, чем у других, более дорогих материалов. С другой стороны, можно рассчитывать передачу двигателя на пиковую нагрузку при комнатной температуре и не обязательно рассчитывать ее параметры на максимальные нагрузки в нагретом состоянии.

Краткое описание графических материалов

Ниже один из вариантов осуществления изобретения разъясняется на основе прилагаемых чертежей.

На них показаны:

фиг.1 схематичный вид сбоку, с частичным вырезом, ворот с валом ворот и приводом для ворот;

фиг.2 вид на угловую область ворот с фиг.1 изнутри закрываемого помещения, причем представлено подсоединение привода вала ворот к валу ворот;

фиг.3 первое аксонометрическое изображение основной структуры привода вала ворот;

фиг.4 второе аксонометрическое изображение основной структуры привода вала ворот;

фиг.5 изображение блока электродвигателя, выполненного как редукторный двигатель;

фиг.6 еще одно изображение блока электродвигателя с открытой крышкой редукторной части;

фиг.7 еще одно изображение блока электродвигателя со снятой крышкой редукторной части; и

фиг.8 изображение фрагмента крышки редукторной части с температурным датчиком и датчиками поворота.

Осуществление изобретения

На фиг.1 и 2 представлены автоматически приводимые в действие ворота 10 с валом 12 ворот и с приводом 14 для ворот, выполненным в виде привода вала ворот или непосредственного привода. Привод 14 для ворот укреплен с помощью крепления 15 привода ворот.

Ворота 10 имеют створку 18 ворот, перемещаемую на направляющей 16 между конечным положением закрытия и конечным положением открытия. Вал 12 ворот выполнен как часть уравновешивающего устройства 20 и имеет силовой аккумулятор, например, в форме торсионной пружины 22, которая максимально компенсирует вес створки 18 ворот при ее движении. Для этого вал 12 ворот соединен со створкой 18 ворот таким образом, что вал 12 ворот поворачивается при движении створки 18 ворот. В представленном примере это кинематическое соединение реализовано посредством барабанов 24 и наматываемых на них тросов 26.

Привод 14 для ворот присоединяется к концу вала 12 ворот для приведения последнего во вращательное движение.

На фиг.1 и 2 показаны, кроме того, стены 28 здания 30, которое имеет проем 32 ворот, закрываемый воротами 10. Привод 14 ворот изготавливается в процессе промышленного серийного производства и - как подробнее описывается в патентном документе WO 2010/009952 A1 - при производстве выполняется с возможностью приспосабливания его по месту так, что он подходит для для разных ворот 10 и разных зданий 30 с соответствующими ситуациями монтажа.

Как видно из фиг.2, привод 14 для ворот имеет корпус 34 привода. Корпус 34 привода имеет несколько кожухов или крышек 36, 37. В самом корпусе 34 привода элементы привода укреплены на несущей структуре или базовой структуре 40.

На фиг.3 и 4 показан привод 14 ворот без крышек 36 и 37, так что видны элементы привода и базовая структура 40.

Привод 14 ворот имеет блок 50 электродвигателя, предоставляющий движущее усилие, и приводное устройство 100, которое передает движущую силу с блока 50 электродвигателя на ведущий элемент ворот 10.

В представленном здесь примере непосредственного привода приводное устройство 100 выполнено для передачи движущей силы на вал 12 ворот. Например, в представленном здесь варианте осуществления привода 14 для ворот предусмотрена передача 94 на основе гибкой связи, которая более подробно разъясняется ниже.

В дальнейшем сначала подробнее разъясняется конструкция базовой структуры 40 привода 14 ворот. Базовая структура 40 имеет первую часть 42 базовой структуры и вторую часть 44 базовой структуры, которые разъемно соединены друг с другом в месте сопряжения 46 крепления.

Первая часть 42 базовой структуры выполнена как опорная плита или базовая пластина 48. На базовой пластине 48 укреплены блок 50 электродвигателя, узел 52 электроподключения, разъединяющее устройство 54 и сенсор 56 разъединения.

Блок 50 электродвигателя выполнен как редукторный двигатель 102 и имеет корпус 58 двигателя, в котором размещены электродвигатель 60 и самотормозящийся передача 61 двигателя, например, в форме червячной передачи 62. В соответствии с этим выходной вал 64 двигателя блока 50 электродвигателя соединяется с выходным валом червячной передачи 62. Этот выходной вал 64 двигателя имеет со стороны базовой пластины 48, которая находится напротив блока электродвигателя, первое приводное колесо приводного устройства 100, например, в форме первой звездочки 66 цепной передачи.

Узел 52 электроподключения имеет силовую часть 68 с трансформатором и силовой полупроводниковой техникой, а также систему 70 управления, которая управляет электродвигателем 50 посредством силовой части 68. В другом, не представленном здесь варианте исполнения узел 52 электроподключения имеет только силовую часть 68. Тогда система 70 управления помещена в отдельном корпусе блока управления (не показан), который укрепляется стационарно в области привода 14 ворот.

Посредством разъединяющего устройства 54 первое приводное колесо - например, цепная звездочка 66 - приводного устройства 100 выводится из зацепления с передачей 61 двигателя, так что приводное устройство 100 свободно вращается в расцепленном состоянии, в то время как в состоянии зацепления оно удерживается самотормозящимся передачей 61 двигателя. Разъединяющее устройство 54 имеет сопрягающий стержень 72, поворачиваемый вручную при помощи не представленных детально управляющих элементов, который выполнен с возможностью управляемого перемещения в осевом направлении при повороте посредством кулачка 74. Это осевое перемещение через кулачок 79 муфты, действующий как элемент рычага, передается на цепную звездочку 66 или на ведомый вал 64 двигателя, на который насажена цепная звездочка 66, так что цепная звездочка 66 или выходной вал 64 двигателя подвижны в осевом направлении, воспринимая воздействие передачи 61 двигателя.

Сенсор 56 разъединения регистрирует движение кулачка 76 муфты и таким образом процесс разъединения.

Блок 50 электродвигателя имеет, кроме того, устройство 104 учета поворота, регистрирующее поворот передачи 61 двигателя. Для этого предусмотрен, например, датчик 105 поворота, например, в форме двухканального датчика Холла, которым регистрируется поворот ведомого вала червячной передачи 62. В частности, благодаря этому возможен учет направления поворота, а также скорости поворота при помощи регистрации импульсов вращения. В результате этого положение присоединенной створки ворот - например, створки 18 ворот - регистрируется путем подсчета импульсов, вполне известного для приводов ворот. Имеется возможность занести в программу это положение и, в частности, конечные положения створки ворот путем «обучающего» прохода после первого ввода в эксплуатацию.

Система 70 управления выполнена таким образом, что при получении от сенсора 56 разъединения сигнала, который указывает на восстановленное после процесса разъединения соединенное состояние, для ворот 10 проводится повторный референтный проход, во время которого заново программируется положение, в частности, по меньшей мере одно из конечных положений створки 18 ворот.

Вторая базовая часть 44 структуры также выполнена в виде пластины, которая в месте сочленения 46 крепления соединяется с базовой пластиной 48. Вторая базовая часть 44 имеет ведомый вал 80 привода 14 ворот, который помещен с возможностью вращения в подшипнике 82, расположенном на определенном радиальном расстоянии от ведомого вала 64 двигателя. Ведомый вал 80 имеет на одном конце соединительную муфту 84 вала с соединительной деталью 86, которая может насаживаться на конец вала 12 ворот. Радиальный выступ 88, направленный внутрь, при насаживании входит в имеющийся на валу 12 ворот продольный паз 90 (фиг.2), так что соединительная деталь 86 находится на валу 12 ворот без возможности относительного поворота.

На другом конце ведомый вал 80 имеет второе колесо приводного устройства 100, например, в форме второй цепной звездочки 92. Оба приводных колеса на ведомом валу 64 двигателя и на ведомом валу 80 приводного устройства 100 выполнены с возможностью кинематического соединения друг с другом посредством передачи 94 гибкой связью. Передача 94 гибкой связью имеет, например, приводную цепь 96.

Как было описано точнее в патентном документе WO 2010/009952 A1, на который подчеркнуто делается ссылка для указания дальнейших подробностей, имеется возможность путем выбора или замены второй базовой части 44 структуры с другим для каждого случая диаметром второго приводного колеса приводного устройства 100 изменять передаточное число приводного устройства 100 и таким образом приспосабливать его к задачам определенного привода. Благодаря этому можно использовать для конструкции блока 50 электродвигателя относительно недорогой электродвигатель 60.

В дальнейшем примененный здесь блок 50 электродвигателя более подробно разъясняется на основе изображений на фиг.5-8.

Корпус 58 двигателя блока 50 электродвигателя имеет редукторную часть 106 корпуса и моторную часть 108 корпуса. В редукторной части 106 корпуса помещена передача 61 двигателя. В моторной части 108 корпуса помещен электродвигатель 60. Редукторная часть 106 корпуса имеет съемную крышку 110 редуктора. В то время как на фиг.5 блок 50 электродвигателя представлен с надетой и укрепленной крышкой 110 редуктора, в изображениях на фиг.6, 7 и 8 крышка 110 редуктора удалена с остальной части редукторной части 106 корпуса.

Как видно на фиг.5, в крышке 110 редуктора на ее наружной стороне предусмотрен электрический вывод 112 устройства 104 учета поворота, в котором снимаются сигналы датчика 105 поворота.

Блок 50 электродвигателя имеет, кроме того, устройство 120 контроля температуры передачи двигателя, с помощью которого возможно наблюдение за температурой передачи 61 двигателя.

Как, видно, в частности, из фиг.6, передача 61 двигателя имеет червяк 122, присоединенный к ротору электродвигателя 60, и приводное колесо 124, которое находится в зацеплении с червяком 122. Приводное колесо 124 образует часть ведомого вала червячной передачи 62. Приводное колесо 124 выполнено из пластмассы, в частности из высокопрочной пластмассы.

Передача 61 двигателя сильно нагревается из-за трения, особенно при высоких нагрузках, что может приводить к ухудшению прочности материала деталей передачи 61 двигателя, в частности приводного колеса 124.

В представленном здесь варианте осуществления нагревание передачи 61 двигателя регистрируется посредством устройства 120 контроля температуры передачи двигателя. Если значения температуры передачи двигателя находятся в критической области, устанавливаемой, например, эмпирическим путем, то система 70 управления имеет возможность соответственно снизить максимальную мощность электродвигателя 60, чтобы привод 14 ворот теперь смог перемещать полотно 18 ворот лишь медленно. Это позволяет избегать дальнейшего нагревания. Если температура передачи двигателя находится в еще более высокой области, то система 70 управления может и совсем остановить электродвигатель 60, до тех пор, пока температура передачи двигателя снова не достигнет нормальных значений.

Для учета температуры передачи двигателя устройство 120 контроля температуры передачи двигателя имеет температурный датчик 126, который регистрирует температуру внутри редукторной части 106 корпуса.

В представленном варианте исполнения температурный датчик 126 находится на общей плате 128 вместе с датчиком 105 поворота. Это позволяет сделать незначительными производственные издержки и расходы на монтаж устройства 120 контроля температуры передачи двигателя, а подключение температурного датчика 126 к системе 70 управления может производиться через тот же самый вывод 112, что и подключение датчика 105 поворота.

В соответствии с этим, на фиг.4 показан редукторный двигатель 102, выполненный как электродвигатель постоянного тока со смонтированной на нем крышкой 110 редуктора. В пластмассовой вставке 130 находится вывод 112 с шестиполюсной планкой штырькового разъема для двух датчиков Холла (датчиков 105 поворота) и температурного датчика 126.

На фиг.6 крышка 110 редуктора отвинчена и отведена в сторону. Хорошо видно, что датчики 105, 126 в смонтированном состоянии размещены непосредственно над валом червяка червяком 122.

На фиг.7 показан другой вид отвинченной крышки редуктора. Здесь лучше видны контакты выводов двигателя. Выводы двигателя узнаются по двум удлиненным стержням-флажкам 132 в еще одной пластмассовой вставке 134. Кроме того, предусмотрен металлический стержень 136, который служит только для целей позиционирования.

Как видно из фиг.5, благодаря близкому взаимному расположению обеих пластмассовых вставок 130, 134 вывод 112 для датчиков 105, 126 расположен близко к выводам 132 двигателя, так что возможно более быстрое подключение как электродвигателя 60, так и датчиков 105, 126.

На фиг.8 представлен детальный вид датчиков 105, 126. Представленный в верхней части изображения температурный датчик 126 в показанном здесь примере представляет собой термосопротивление с отрицательным температурным коэффициентом, в частности, в пределах от 3 до 6 кОм.

В нижней части изображения хорошо узнаваемы оба датчика Холла 138, 140 датчика 105 поворота, регистрирующие скорость вращения и направление вращения.

Хотя изобретение было разъяснено на основе привода 14 для ворот, выполненного как привод вала ворот, изобретение не ограничивается этой конструктивной разновидностью привода ворот. Дальнейшие варианты осуществления получаются в результате оснащения приводов для гаражных и въездных ворот, показанных и описанных в упомянутой в начале и прилагаемой в качестве составной части заявки брошюре фирмы "Hermann KG Verkaufsgesellschaft" „Приводы гаражных и въездных ворот - совместимые решения специалиста номер один в Европе", изданной в апреле 2010 г. (выходные данные: 04.2010 подп. к печ. 04.2010 / HF 85945 DE / G.XXX), соответствующим редукторным двигателем 102, как он показан на фиг.5-8, и соответствующим образом модифицированной системой управления с контролем температуры передачи двигателя.

Обозначения:

10 ворота 12 вал ворот 14 привод ворот 15 крепление привода ворот 16 направляющая 18 створка 20 уравновешивающее устройство 22 торсионная пружина 24 барабан для троса 26 трос 28 стена 30 здание 32 проем ворот 34 корпус привода 36 крышка 37 крышка 40 базовая структура 42 первая часть базовой структуры 44 вторая часть базовой структуры 46 место сочленения крепления 48 базовая пластина 50 блок электродвигателя 52 узел электроподключения 54 устройство разъединения 56 сенсор разъединения 58 корпус двигателя 60 электродвигатель 61 передача двигателя 62 червячная передача 64 ведомый вал двигателя 66 первая цепная звездочка (приводное колесо) 68 силовой блок 70 система управления 72 сопрягающий стержень 74 кулачок 76 кулачок муфты 80 ведомый вал 82 подшипник 84 муфта вала 86 соединительная деталь 88 выступ 90 продольный паз 92 вторая цепная звездочка 94 передача гибкой связью 96 приводная цепь 100 приводное устройство 102 редукторный двигатель 104 устройство учета поворота 105 датчик поворота 106 редукторная часть корпуса 108 моторная часть корпуса 110 крышка редуктора 112 вывод 120 устройство контроля температуры передачи двигателя 122 червяк 124 приводное колесо двигателя 126 температурный датчик 128 плата 130 пластмассовая вставка 132 стержни-флажки (выводы двигателя) 134 пластмассовая вставка 136 металлический стержень 138 датчик Холла 140 датчик Холла

Изобретение относится к приводу (14) для ворот, предназначенному для приведения в движение ворот (10), с блоком (50) электродвигателя и с приводным устройством (100) для передачи движущих сил от блока (50) электродвигателя на ведущий элемент ворот (10), причем блок (50) электродвигателя выполнен как редукторный двигатель (102), в котором имеются электродвигатель (60) и самотормозящаяся передача (61) двигателя. Для создания экономичного, но тем не менее надежного привода (14) для ворот предлагается устройство (120) контроля температуры передачи двигателя, осуществляющее контроль температуры передачи (61) двигателя. Кроме того, предлагается способ управления приводом (14) для ворот.2 н.и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Привод (14) для ворот, предназначенный для приведения в движение ворот (10), содержащий блок (50) электродвигателя, приводное устройство (100) для передачи движущих сил от блока (50) электродвигателя на ведущий элемент ворот (10), причем блок (50) электродвигателя выполнен в виде редукторного двигателя (102), в котором имеются электродвигатель (60) и передача (61) двигателя, устройство (120) контроля температуры передачи двигателя для контроля температуры передачи (61) двигателя и систему (70) управления, которая соединена с устройством (120) контроля температуры передачи двигателя для управления электродвигателем (60) в зависимости от температуры передачи (61) двигателя, регистрируемой устройством (120) контроля температуры передачи двигателя, отличающийся тем, что передача (61) двигателя представляет собой самотормозящуюся передачу и имеет пластмассовое зубчатое колесо (124), причем система (70) управления выполнена таким образом, что она
а) ограничивает мощность электродвигателя (60), если температура передачи двигателя превосходит предварительно заданную пороговую температуру; и/или
б) прекращает эксплуатацию электродвигателя (60), если температура передачи двигателя превышает предварительно заданную температуру отключения.

2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что передача (61) двигателя представляет собой червячную передачу (62), а на выходной вал блока (50) электродвигателя насажено приводное колесо (124), изготовленное из пластмассы и находящееся в зацеплении с червячным колесом (122).

3. Привод по п. 1, отличающийся тем, что блок (50) электродвигателя имеет корпус (58) двигателя с редукторной частью (106) корпуса, в которой размещена передача (61) двигателя, и с моторной частью (108) корпуса, в которой размещен электродвигатель (60), причем устройство (120) контроля температуры передачи двигателя имеет размещенный в редукторной части (106) корпуса температурный датчик (126) для контроля температуры в редукторной части (106) корпуса.

4. Привод по п. 1, отличающийся тем, что к передаче (61) двигателя присоединено устройство (104) контроля поворота, регистрирующее поворот передачи (61) двигателя, имеющее датчик (105) поворота для регистрации поворота
по меньшей мере одного элемента (122, 124) передачи (61) двигателя, причем датчик (105) поворота и температурный датчик (126) устройства (120) контроля температуры передачи двигателя расположены на совместной плате (128).

5. Привод по п. 1, отличающийся тем, что привод (14) для ворот выполнен как привод вала ворот для непосредственного приведения в движение вала (12) ворот в воротах (10).

6. Привод по п. 5, отличающийся тем, что привод (14) для ворот, выполненный как привод вала ворот, выполнен таким образом, что приводное устройство (100) имеет передачу (94) на основе гибкой связи, входной вал которой соединен с ведомым валом (64) передачи (61) двигателя и выходной вал (80) которой соединен с валом (12) ворот.

7. Способ управления приводом (14) для ворот, предназначенным для приведения в движение ворот (10), причем привод (14) для ворот снабжен блоком (50) электродвигателя и приводным устройством (100) для передачи движущих сил от блока (50) электродвигателя на ведущий элемент (12) ворот (10), а блок (50) электродвигателя выполнен в виде редукторного двигателя (102), который имеет электродвигатель (60) и самотормозящуюся передачу (61) двигателя с пластмассовым зубчатым колесом (124), причем способ включает этап, на котором
регистрируют температуру передачи двигателя на передаче (61) двигателя, и управляют электродвигателем (60) в зависимости от регистрируемой температуры передачи двигателя;
при этом способ дополнительно включает по меньшей мере один из следующих этапов:
а) ограничивают мощность электродвигателя (60) в случае, если температура передачи двигателя превышает предварительно заданную пороговую температуру; и/или
б) прекращают эксплуатацию электродвигателя (60) в случае, если температура передачи двигателя превышает предварительно заданную температуру отключения.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что контролируют температуру червячной передачи (62) блока (50) электродвигателя.

9. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что выдают сигнал предупреждения, когда температура передачи двигателя превышает предварительно заданную пороговую температуру, и/или пояснительное сообщение, если при превышении пороговой температуры происходит изменение характеристик движения ворот.