旋轉(zhuǎn)門的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種具有緊湊的電驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)門。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的是如下旋轉(zhuǎn)門驅(qū)動(dòng)器，所述旋轉(zhuǎn)門驅(qū)動(dòng)器具有異步馬達(dá)與連接在下游的傳動(dòng)裝置。在此，通常使用多級的傳動(dòng)裝置(蝸輪傳動(dòng)裝置、齒形皮帶級)。例如從EP 2 072737 A2中已知一種用于旋轉(zhuǎn)門的驅(qū)動(dòng)器，其中傳統(tǒng)的電驅(qū)動(dòng)器的扭矩經(jīng)由換向傳動(dòng)裝置傳輸?shù)叫D(zhuǎn)門上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種旋轉(zhuǎn)門，所述旋轉(zhuǎn)門在成本適宜的制造和安裝的情況下包括如下緊湊的驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器具有高的功率密度并且對于不同的旋轉(zhuǎn)門變型形式而言具有靈活的使用可行性。
[0004]所述目的的解決方案通過一種根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)門來實(shí)現(xiàn)。在下文中關(guān)于主題描述本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案。
[0005]由此所述目的通過一種旋轉(zhuǎn)門實(shí)現(xiàn)，所述旋轉(zhuǎn)門包括具有至少兩個(gè)門扇的十字轉(zhuǎn)門，其中十字轉(zhuǎn)門可圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，其中沿著旋轉(zhuǎn)軸線限定軸向方向并且垂直于軸向方向限定徑向方向；電驅(qū)動(dòng)器，所述電驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成為具有定子和轉(zhuǎn)子的電子整流的多極馬達(dá);和在定子和轉(zhuǎn)子之間的軸向的滑動(dòng)軸承，所述滑動(dòng)軸承具有環(huán)形的滑動(dòng)面，所述滑動(dòng)面具有滑動(dòng)面內(nèi)直徑和滑動(dòng)面寬度。定子包括定子疊片和多個(gè)線圈。轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子疊片和多個(gè)永久磁體。轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)軸線同軸地設(shè)置，并且與十字轉(zhuǎn)門連接，以直接地、無傳動(dòng)裝置地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0006]在定子和轉(zhuǎn)子之間存在軸向的滑動(dòng)軸承(也即:軸向軸承)。軸向的滑動(dòng)軸承具有環(huán)形的滑動(dòng)面?；瑒?dòng)面或者牢固地與轉(zhuǎn)子盤連接或者牢固地與定子盤連接，其中在優(yōu)選的變型形式中，滑動(dòng)面牢固地與定子連接并且在轉(zhuǎn)子上形成尤其為金屬的配對面。環(huán)形的滑動(dòng)面沿著徑向和環(huán)周方向延伸。在環(huán)形的滑動(dòng)面上限定滑動(dòng)面內(nèi)直徑P和滑動(dòng)面寬度Q。在本發(fā)明的范圍中，顯然考慮和描述實(shí)際上有效的滑動(dòng)面。該“實(shí)際上有效的滑動(dòng)面”是如下面，所述面由相應(yīng)的配對面遮蓋并且與配對面滑動(dòng)地接觸。
[0007]根據(jù)本發(fā)明已知的是，驅(qū)動(dòng)器中的滑動(dòng)軸承在成本適宜地制造的情況下實(shí)現(xiàn)了緊湊的構(gòu)造和很少需要維修的運(yùn)行。此外已知的是，通過電子整流的多極馬達(dá)，用于旋轉(zhuǎn)門的非常緊湊的并且很少需要維護(hù)的驅(qū)動(dòng)器是可能的。驅(qū)動(dòng)器的相應(yīng)高的功率密度通過使用用于定子和轉(zhuǎn)子的疊片來實(shí)現(xiàn)。
[0008]在下文中，關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)門定義一些術(shù)語:旋轉(zhuǎn)門的十字轉(zhuǎn)門通常包括多個(gè)門扇，所述門扇關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線星形地設(shè)置。十字轉(zhuǎn)門直徑A在此是這些門扇在十字轉(zhuǎn)門旋轉(zhuǎn)時(shí)所掠過的圓的最大直徑。沿著旋轉(zhuǎn)軸線限定旋轉(zhuǎn)門的軸向方向。垂直于該軸向方向的是徑向方向。圍繞軸向方向限定環(huán)周方向。
[0009]構(gòu)成為多極馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)器具有定子，所述定子具有一定線圈數(shù)量F。直至定子疊片的徑向外端地測量定子直徑M。轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子疊片，所述轉(zhuǎn)子疊片安裝在轉(zhuǎn)子盤上。同樣地，定子包括定子疊片，其中定子疊片安裝在定子盤上。定子盤能夠由多個(gè)盤板組成。定子盤和轉(zhuǎn)子盤相對置，使得在這兩個(gè)盤之間設(shè)置定子疊片和轉(zhuǎn)子疊片。
[0010]在轉(zhuǎn)子中，多個(gè)永久磁體在徑向內(nèi)部設(shè)置在轉(zhuǎn)子疊片上。直至轉(zhuǎn)子疊片的徑向外端地限定轉(zhuǎn)子直徑B。電驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器高度C沿著軸向方向從定子盤的外側(cè)直至轉(zhuǎn)子盤的外側(cè)來測量。
[0011]定子疊片優(yōu)選包括閉合環(huán)，在所述閉合環(huán)上沿著徑向方向構(gòu)成有多個(gè)齒。在此，定子疊片優(yōu)選由多個(gè)堆疊的定子環(huán)組成。各個(gè)定子環(huán)沿著軸向方向彼此堆疊。各個(gè)線圈被插到定子疊片的齒上。各個(gè)定子環(huán)不僅形成齒的一部分而且形成閉合環(huán)的一部分。齒在此形成被插上的線圈的鐵芯并且同時(shí)用于線圈在定子中的定位和固定。各個(gè)定子環(huán)能夠被劃分為多個(gè)定子部段。定子部段沿著環(huán)周方向彼此靠置，使得例如三個(gè)、四個(gè)或者五個(gè)定子部段形成定子環(huán)。
[0012]轉(zhuǎn)子疊片優(yōu)選設(shè)計(jì)為閉合環(huán)，在其徑向內(nèi)側(cè)上設(shè)置有永久磁體。在此，轉(zhuǎn)子疊片優(yōu)選由多個(gè)堆疊的轉(zhuǎn)子環(huán)組成。各個(gè)轉(zhuǎn)子環(huán)沿著軸向方向彼此堆疊。各個(gè)轉(zhuǎn)子環(huán)優(yōu)選被劃分為多個(gè)轉(zhuǎn)子部段。沿著環(huán)周方向，轉(zhuǎn)子部段彼此靠置，使得例如三個(gè)、四個(gè)或五個(gè)轉(zhuǎn)子部段形成轉(zhuǎn)子環(huán)。
[0013]優(yōu)選地提出，滑動(dòng)面內(nèi)直徑P為至少40mm、優(yōu)選至少45mm、尤其優(yōu)選至少50mm，并且滑動(dòng)面內(nèi)直徑P為至多100_、優(yōu)選至少90mm、尤其優(yōu)選至多80mm。
[0014]附加地或者替選地，優(yōu)選地提出:滑動(dòng)面寬度Q為至少1.5_、優(yōu)選至少2_、尤其優(yōu)選至少2.5_，并且滑動(dòng)面寬度Q為至多10_、優(yōu)選至多8_、尤其優(yōu)選至多6_。
[0015]通常會以此為出發(fā)點(diǎn):滑動(dòng)面內(nèi)直徑P必須盡可能大地選擇，以便盡可能地避免轉(zhuǎn)子相對于定子傾斜。此外，通常會以此為出發(fā)點(diǎn):滑動(dòng)面寬度Q應(yīng)是尤其大的，以便承受相應(yīng)的力。然而，必須注意的是，滑動(dòng)面內(nèi)直徑越大，那么滑動(dòng)面上的切向速度就越大。由此作用在滑動(dòng)面上的熱效應(yīng)提高，這尤其負(fù)面地影響由塑料構(gòu)成的滑動(dòng)面。過寬的滑動(dòng)面導(dǎo)致過大的摩擦，這同樣對熱效應(yīng)產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，對于軸向的滑動(dòng)軸承而言，對于滑動(dòng)面內(nèi)直徑P和滑動(dòng)面寬度Q必須選擇正確的尺度，以便在成本適宜地構(gòu)造滑動(dòng)軸承時(shí)實(shí)現(xiàn)低的磨損從而實(shí)現(xiàn)小的能量消耗并且對于旋轉(zhuǎn)門的驅(qū)動(dòng)器而言實(shí)現(xiàn)長的維修間隔或者沒有維修間隔。由此對于滑動(dòng)面內(nèi)直徑P以及對于滑動(dòng)面寬度Q設(shè)有相應(yīng)的以計(jì)算的方式并且在試驗(yàn)中確定的值。
[0016]優(yōu)選地提出十字轉(zhuǎn)門直徑A與滑動(dòng)面內(nèi)直徑P的比A/P，其中比(A/P)為至少20、優(yōu)選至少23、尤其優(yōu)選至少25，并且其中比A/P為至多80、優(yōu)選至多70、尤其優(yōu)選至多65。
[0017]如在上文中所描述的那樣，滑動(dòng)面內(nèi)直徑P對于轉(zhuǎn)子和定子之間的傾斜行為而言是決定性的。滑動(dòng)面內(nèi)直徑P越大地選擇，那么越簡單地避免傾斜。然而，大的滑動(dòng)面內(nèi)直徑P導(dǎo)致提高的摩擦從而導(dǎo)致提高的熱效應(yīng)和損耗。此外，在比A/P中所考慮的是，十字轉(zhuǎn)門A實(shí)質(zhì)上確定門的質(zhì)量從而確定驅(qū)動(dòng)器的大小。隨著十字轉(zhuǎn)門直徑A的提高，待支撐的力也符合趨勢地提高，由此需要更大的滑動(dòng)面內(nèi)直徑P。這種目標(biāo)沖突尤其確定比A/P，其中所給出的數(shù)值對于滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)給出良好的折中。
[0018]優(yōu)選地提出滑動(dòng)軸承系數(shù)R，其中適用的是10000(P+Q)*Q = R*(A~2)/4?；瑒?dòng)軸承系數(shù)R為至少0.1、優(yōu)選至少0.5、尤其優(yōu)選至少I，并且至多10、優(yōu)選至多8、尤其優(yōu)選至多5。
[0019]對于環(huán)形的滑動(dòng)面的尺寸而言，必須注意的是，不超出所允許的面壓力。在旋轉(zhuǎn)門中，定子位于轉(zhuǎn)子之上。在定子之上又存在旋轉(zhuǎn)門的頂蓋結(jié)構(gòu)或者上級結(jié)構(gòu)。經(jīng)由該頂蓋結(jié)構(gòu)或者上級結(jié)構(gòu)，重力作用到定子上。該重力首先與十字轉(zhuǎn)門直徑A有關(guān)。十字轉(zhuǎn)門直徑A越大，那么頂蓋結(jié)構(gòu)就越大并且例如雪荷載也越大。就此而言，十字轉(zhuǎn)門直徑A對于軸向的滑動(dòng)面的面壓力是決定性的。然而，對于低的磨損、低的能量消耗和相應(yīng)大的維修間隔而言，需要小的滑動(dòng)軸承內(nèi)直徑P和小的滑動(dòng)軸承寬Q。對于軸向的滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)面的設(shè)計(jì)而言，下述公式已證實(shí)是有利的:10000(P+Q)*Q = R*(A~2)/4，其中滑動(dòng)軸承系數(shù)為R。在該公式中，對于滑動(dòng)面的近似的設(shè)計(jì)而言，需注意:十字轉(zhuǎn)門直徑A對于定子之上的結(jié)構(gòu)的尺寸是決定性的從而對于定子上的負(fù)荷是決定性的，所述負(fù)荷又經(jīng)由滑動(dòng)軸承傳輸。同時(shí)需注意，滑動(dòng)軸承內(nèi)直徑P以及滑動(dòng)軸承寬Q對于最大的面壓力、小的放熱和小的摩擦是決定性的。
[0020]優(yōu)選地提出一種由塑料構(gòu)成的一件式的軸承構(gòu)件，在所述軸承構(gòu)件上構(gòu)成有軸向的滑動(dòng)軸承的環(huán)形的滑動(dòng)面和徑向的滑動(dòng)軸承的另外的滑動(dòng)面。一件式的軸承構(gòu)件或者與定子盤或者轉(zhuǎn)子盤牢固地連接。在優(yōu)選的變型形式中，軸承構(gòu)件與定子連接。在一件式的軸承構(gòu)件上構(gòu)成有軸向的滑動(dòng)軸承的所描述的環(huán)形的滑動(dòng)面。此外，軸承構(gòu)件也具有徑向的滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)面。因此通過借助于一件式的軸承構(gòu)件的簡單且成本適宜的制造，不僅能夠形成軸向的滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)面也能夠形成徑向的滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)面。
[0021]為了簡單的安裝并且為了直接的力傳輸，優(yōu)選地提出:十字轉(zhuǎn)門直接固定在轉(zhuǎn)子上。特別地，在此，十字轉(zhuǎn)門直接固定在定子盤上。在此，尤其各個(gè)門扇也能夠直接固定在轉(zhuǎn)子上。轉(zhuǎn)子相對于用于力傳輸?shù)耐ǔ］S具有相對大的直徑。這種大的直徑能夠有利地用于到十字轉(zhuǎn)門上的力傳輸。直至轉(zhuǎn)子和十字轉(zhuǎn)門之間的在徑向上最外部的連接部位來限定力傳輸直徑S。該力傳輸直徑S越大地選擇，那么在轉(zhuǎn)子和十字轉(zhuǎn)門之間的力傳輸能夠越理想地進(jìn)行。根據(jù)有利的杠桿比，作用于力傳輸元件的力是小的。由此傳輸元件能夠更有利地、簡單地且較為纖細(xì)地確定尺寸。然而