本发明专利技术涉及一种弹簧(20)，该弹簧更具体地是在门(1)的配重装置中的弹簧(20)，该弹簧包括监控装置(20)，该监控装置本身包括以下各项：传感器板(51)，该传感器板被布置在弹簧(20)的振荡部分上；传感器装置(52)，该传感器装置被布置在传感器板(51)上，用于在弹簧(20)振荡时获取弹簧(20)的至少一个物理量；以及评估装置(53)，该评估装置用于评估获取的物理量。评估装置(53)被配置成使得能够检测到或预测到弹簧(20)的故障。测到弹簧(20)的故障。测到弹簧(20)的故障。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有监控装置的弹簧、包括门和具有监控装置的弹簧的系统及其方法
[0001]本专利技术涉及具有监控装置的弹簧、包括门/闸(特别地为马达驱动的升降门/闸)和具有监控装置的弹簧的系统、以及用于监控弹簧的振动行为的方法。
技术介绍
[0002]升降门在实践中广为人知，并且经过了长时间的验证。升降门在私人领域和商业领域中用作各种类型的门洞的闭合件，并且升降门包括门扇，门扇覆盖门洞并且可以在竖直方向上从打开位置移动到闭合位置以及从闭合位置移动到打开位置。
[0003]作为升降门的示例，卷帘门是已知的，卷帘门通常具有：门扇，该门扇由片板组成，片板可以相互抵靠地弯曲并且在门洞的两侧边缘处通过竖直引导轨道被引导到闭合位置；卷绕轴，门扇紧固到该卷绕轴，并且门扇通过该卷绕轴向上移动到打开位置并且被卷绕；以及电动马达驱动器。
[0004]为了平衡卷帘门中的门扇重量，已知提供重量平衡装置。重量平衡装置通常具有弹簧，当门闭合时，弹簧处于最大预应力下，从而支撑门扇的打开移动。以这种方式，在这种卷帘门的致动期间可以实现所需的驱动扭矩的减小，并且通过正确地调整布置，可以防止在故障的情况下门扇的连续坍塌。
[0005]为此，弹簧的驱动力通常被选择为使得该驱动力超过自由门扇长度(即尚未移出门洞的门扇部分)的相应重量，直至在每种情况下达到期望的补偿点。结果，当由于驱动机构中的故障或者由于手动解锁(例如在供电故障的情况下)而不再有驱动器的任何阻挡作用时，门扇自动地移动到打开位置。
[0006]例如，众所周知，使用扭转弹簧以进行重量补偿。扭转弹簧相对于引导装置同轴地布置，并且扭转弹簧在门扇的闭合位置中完全张紧，而当门扇打开时相应地松弛。
[0007]此外，例如在EP 0 531 327B1中描述的类型的重量补偿装置是已知的。该弹簧通常具有作为弹簧的螺旋弹簧，以及紧固到螺旋弹簧的、通常呈缆绳、带或链的形式的张紧元件。弹簧元件的下端部牢固地连接到地板，而弹簧元件的上端部通过张紧元件联接到布置在卷帘门的过梁侧的卷绕轴上。在卷帘门的闭合过程期间，张紧元件卷绕到该卷绕轴上，并且张紧元件的层直接位于彼此的顶部上，使得弹簧元件被不断地张紧。另一方面，门扇的打开移动与张紧元件从卷绕轴展开的展开过程相关联，使得导致弹簧的松弛。卷绕轴联接到卷帘门的驱动器。
[0008]特别地在商业环境中，快速运行的升降门被用于闭合高频使用的门/闸的开口。在这种情况下，门扇被移动了长的行程，该行程往往有几米远。由于频繁地达到超过2m/s的高致动速度，因此通常能够在叉车或类似物的两个连续通道之间闭合这种高速门，从而提供保护以免受天气影响、通风或房间中空调环境的损失。
[0009]然而，随着门的快速移动，门的驱动组件的机械载荷增大，从而导致驱动组件的故障概率增大的问题。因此，张紧元件、弹簧、轴承以及保持部可能磨损，在最坏的情况下可能
撕裂或断裂，这可能导致门扇的不期望的掉落。这产生了很大的安全风险。
[0010]此外，不再能打开或关闭门或者穿过门通道。这可能对用户(例如货运代理人)造成相当大的经济损失。
[0011]为了避免这种情况，如今，门装置定期地维护，维护间隔被设置得如此之短，使得几乎可以排除由于环境影响、轻微损坏或者磨损造成的功能完全丧失。然而，门功能(特别是与安全相关的功能)的这种维护和手动监控是耗时的且高成本的。此外，在维护期间必须经常更换门的容易受到闭合的影响的组件和部件，这就是为什么如果维护间隔设置得太短，则不需要更换的组件和部件被不利地过早地更换。
[0012]鉴于此，从DE 10 201 5 107 416A1获知一种用于监控门引导部的质量的系统，该系统通过直接安装在门扇上的传感器来检测门扇在移动(即打开或闭合)期间的加速度或振动。结果，可以确定门扇与门引导部之间的摩擦程度和/或门装置的支承组件的磨损程度，因此可以监控门装置的运行，使得门扇的运动自由度的损害可以在早期阶段被检测到并且可以被消除以避免相应的损坏。
[0013]然而，作为重量补偿装置的重要组件的弹簧的加载不仅在门扇移动时发生，而且在门扇静止时、由于弹簧的明显的后振荡(持续摆动)而到达相应的结束位置时也发生。这与另一个故障风险有关。
[0014]在这方面，在门装置的情况下，弹簧是关键的组件，弹簧的故障可能引起对人和技术上的危险。
[0015]此外，根据类型、门扇重量、打开和闭合速度，分别对于每个门特意系统地计算且制造了具有不同弹簧特性的弹簧。由于弹簧特性必须精确地匹配，所以有缺陷的、不匹配的或者改变的弹簧特性也是问题。
[0016]当使用不是为特定的门系统提供的其他弹簧时，可能会由此产生安全风险。
[0017]原则上，另一个问题是安装在门扇上的传感器的电能供应。用于门扇上的传感器的电能定期地通过螺旋电缆或牵引电缆或者通过布置在门扇中的能量链来提供。然而，特别地在高速门的情况下，由于高的移动载荷，这些电缆或能量链遭受了严重的机械老化或磨损。此外，电缆和能源链的使用要求高水平的设计复杂性，这与对应的成本相关联。
技术实现思路
[0018]本专利技术的目的是提供用于增加具有弹簧的门的运行可靠性的装置、系统以及方法。
[0019]在这种情况下，进一步的目的可以是提供用于增加具有可靠的和/或性价比高的弹簧的门的运行可靠性的装置、系统以及方法。
[0020]特别地，门的运行可靠性可以包括如下方面：检测磨损、检测门机构的严重损坏、检测维护错误和/或检测门机构的长期行为。
[0021]通过独立权利要求的技术方案实现了该目的。本专利技术的进一步的方面和有利的拓展是从属权利要求的技术方案。
[0022]根据本专利技术的一个方面，提供了具有监控装置的弹簧，该监控装置具有：传感器板，该传感器板被布置在弹簧的振荡部分上；传感器装置，该传感器装置被布置在传感器板上，用于在弹簧振荡时检测弹簧的至少一个物理量；评估装置，该评估装置用于评估检测到
的物理量，该评估装置被设置成使得能够检测到或预测到弹簧的故障。例如，传感器板可以包括已知的材料FR4，并且在一个或两个侧面上具有安装在其上的导体线路、焊接接头以及有源组件和/或无源组件。
[0023]在此，弹簧通常表示可弹性变形的组件，可弹性变形的组件通过变形来存储机械能并且优选地适于形成重量平衡装置。术语“弹簧”可以表示弹簧元件、单弹簧或者包括多个单弹簧的弹簧组件。弹簧可以具有纵向轴线，并且可以用恢复力对张力和/或压力作出反应。如果弹簧的部分从静止位置偏转并且被释放，则尤其由于恢复力而发生弹簧的特征振荡/摆动。弹簧的特征振荡可以表示整个弹簧的振荡以及弹簧的一部分的振动。在弹簧振荡期间检测的弹簧的物理量是基于弹簧的特性，参照基础物理的通常定义，弹簧的特性可以包括弹簧常数D。因此，可以从以这种方式检测的物理量中获得关于弹簧的特性的信息，例如关于弹簧的机械稳定性的信息。弹簧可以是例如螺旋弹簧。
[0024]对弹簧的故障的检测涉及对弹簧断裂或弹簧的特性的另一不利变化的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种弹簧(20)，所述弹簧包括：监控装置(5)，所述监控装置包括：传感器板(51)，所述传感器板被布置在所述弹簧(20)的振荡部分上；传感器装置(52)，所述传感器装置被布置在所述传感器板(51)上，用于在所述弹簧(20)振荡期间检测所述弹簧(20)的至少一个物理量；评估装置(53)，所述评估装置用于评估检测到的物理量，其中，所述评估装置(53)被配置成使得能够检测到或预测到所述弹簧(20)的故障。2.根据权利要求1所述的弹簧(20)，其中，所述评估装置(53)被配置成基于所述弹簧(20)在其扩张或压缩之后的后振荡行为来检测或预测所述弹簧(20)的故障；并且其中，所述评估装置(53)被进一步配置成在检测到或预测到所述弹簧(20)的故障的情况下输出正的监控信号。3.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧(20)，其中，所述弹簧(20)的振荡部分是所述弹簧(20)的介于所述弹簧的总长度的30％至70％之间的中心部分。4.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧(20)，其中，所述弹簧(20)的至少一个物理量是以下各项中的至少一项：所述传感器装置(52)的位置、速度、加速度、加加速度和/或所述传感器板(51)的方向。5.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧(20)，其中，所述评估装置(53)被配置成：基于检测到的所述至少一个物理量来确定评估值，并且将所述评估值与对应的预定故障阈值或故障值范围进行比较，并且所述监控装置(5)适于在满足比较条件时输出指示所述故障的监控信号。6.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧(20)，其中，所述传感器板(51)进一步包括存储器装置(56)，所述存储器装置包括与所述弹簧(20)唯一相关联的第一系列数，并且其中，所述评估装置(53)被配置成：将所述第一系列数与第二系列数进行比较，以提供指示所述第一系列数与所述第二系列数匹配和/或偏差的控制信号。7.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧(20)，其中，所述传感器板(51)进一步包括：通信装置(54)，所述通信装置用于无线地或有线地传输检测到的所述至少一个物理量和/或与所述评估的结果有关的监控信号；以及电能供应装置(55)，所述电能供应装置优选地为电压恒定的电池，所述电能供应装置用于向所述传感器装置(52)和所述评估装置(53)供应电能。8.一种包括门的系统，所述门特别地是升降门，所述系统包括：门扇(10)，所述门扇覆盖门洞并且能够在打开位置和闭合位置之间移动；驱动装置(3)，所述驱动装置用于使所述门扇(10)在所述打开位置和所述闭合位置之间移动；门控制装置(33)，所述门控制装置用于控制所述驱动装置(3)；根据权利要求7所述的弹簧(20)，所述弹簧连接到所述门扇(10)并且具有监控装置
(5)，其中，所述弹簧(20)适于产生...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯，
申请(专利权)人：艾富来高速安全门有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。