用于移動幕的氣動自動化系統的制作方法

專利名稱：用于移動幕的氣動自動化系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于氣動自動移動可滑動和/或可滾動幕的系統，所 述系統特別用于遮陽幕、窗簾、蚊帳、隔熱幕、面板、滑動門和推拉窗， 所述推拉窗既可以用于民用建筑也可以用于工業建筑。
背景技術：
在不同的情況下特別地感覺到自動滾動遮陽幕和/或蚊帳的必要，尤 其當
——很難到達所述幕，例如當窗戶非常高或設置在樓梯間內時； ——所述幕是相似設備的延伸的組(extended group)的部分，從而
必須能夠以集中的方式進行控制，例如假設在具有多個辦公室的建筑中的
延伸的遮光系統；
——所述幕必須被頻繁驅動，或許由操作人員利用正在使用的手驅 動，諸如在餐館的廚房入口、商店入口、用于到收銀臺或高速公路收費站 調換材料的通道(為了限制操作人員所處的環境冷卻)；
——必須能夠使用外部控制器迅速驅動所述幕，為了避免不想要的進 入，諸如進入到即使是操作人員的手也會引起中等危險的工作區域，這樣 的工作區域例如具有工業生產過程中的流體碎片的噴射出的區域，進入到 餐館所用的隧道式洗碗機的進口區域(代替與廚房用具接觸的并且確實不 是無菌的塑料帶子)；
——被保護的開口是一扇門；正如已知，在該情況下所述技術上更加 可靠的設置是垂直滾動幕；然而，從操縱性能來說這種設置是不舒適的， 迫使使用者彎腰將其關閉并且，如果所述產品不具有制動開口，它的打開 也是不舒適的。當前采用的布置是一個水平開口的幕，所述幕能夠易于驅 動，但是其仍然不方便，即，對尺寸小的通道而言，地上幕的殼體輪廓是
通道的一個障礙；
——要求迅速、反復、和安靜地調節房間內的亮度以便不會引起任何 干擾，通過將所述自動化系統連接到亮度傳感器和位置傳感器上來檢測遮
陽幕位置；
——要求實現有效地操作節能系統。為了實現所述效果，在加熱的情 況下和尤其在空氣調節的情況下，有必要將所述幕放置在外面。在加熱的 情況下，事實上，有必要將所加熱的房間的窗戶與外面之間建立一個微熱 的空氣室，以便受到外部溫度影響的表面具有在內部溫度與最低輻射的溫
度(假設典型地等于3開氏溫度的冬季夜晚溫度)之間的中間溫度。因為
由輻射所致的熱傳播與兩個熱源之間的溫差的平方成比例，所以非常明顯
的是利用中間溫度削弱熱傳播是極其好的(10*10=100+10*10=100，比 20*20=400要低得多！)。而使用所述內部幕，所述幕溫度更加接近于房間 溫度，從而極大地降低了影響。相反，在空氣調節的情況下，具有內部幕 的優勢是， 一旦可見光進入房間，就轉換成在其內部窗簾上的紅外輻射， 且產生其不能從已經變成不透明的玻璃中離開的效果。通過采用一種涂鋁 幕(但不是唯一的方法)可以削弱這種效果。因此，為了采用一種有益的 節約策略，有必要能夠使用自動、迅速、安靜以及最重要的是可靠的外部 幕，假定，由于其外部定位，在大多數時間每種類型的維護都將極其不方 便。此外，能夠將所述自動化系統與存在傳感器連接，當在房間內沒有人 類活動時可能將遮光幕關閉，而當剛一打開入口門時打開遮光幕。同樣對 于此申請，優選的是，用于遮光幕的自動化系統是安靜的、可靠的、和分 散的。
——尤其當幕是一個蚊帳時，將所述幕放置在窗戶框或門框的外面。 在這種情況下，需要的是當將所述框關閉時，所述蚊帳被打開以便限制審 美不愉快感。然而，當將所述框打開時，很重要的是要將蚊帳關閉以便避 免尤其在夏季夜晚時昆蟲的進入。然而，通過手動驅動所述幕，有必要首 先打開窗戶然后放低幕，或反之亦然，首先打開幕然后關閉窗戶，因此留 出了將蚊帳與框都打開的時間間隔，此間隔足以讓蛟子進入。由于有效的 蚊帳自動化系統能夠從內部容易地驅動所述幕，將可以避免這種情況。此 外，如果所述自動化系統能夠保證蚊帳的高速度啟動和高水準的原有安全
度，將可能通過啟動窗戶直接驅動蚊帳，這保證在事實上將窗戶打開之前 蛟帳的最佳閉合，并且使其使用更加容易和高效。
在當前技術中，滾動幕通常存在于放置在相對于有待保護的開口的上 方位置上的盒子中，容納一根通常是紡織幕巻繞在其上的金屬管。
在側面，兩個通常是金屬的導向裝置定位在所述開口側，所述金屬導 向裝置允許用手柄桿拖曳所述幕以便恰當地將其下降或保持在適當的位 置上。
設置所述導向裝置的進一步的目的是，通過適當的墊料，或甚至簡單 的迷宮路徑，在遮陽幕的情況下，光不能側向進入，并且在蚊帳的情況下， 昆蟲不能通過帳子的側面通過。在纏繞管中進一步容納有扭轉彈簧，目的 是平衡或重新巻繞紡織布料。
通過用電動機將其驅動，目前已經解決了自動驅動遮光幕和蚊帳的問 題。特別在一個標準系統中，所述電動機容納在上述的管子中，具有明顯 的尺寸限制，并且當僅受到拉力時布料下降，所述拉力是由手柄桿的重量 引起的典型地不足的力。這種結構存在幾個問題，并且在任何情況下存在
高的安裝成本(僅僅是用于窗戶滾動幕自動化系統的電動機最少需要ioo
€ )。特別地，已知的通過電動機驅動的自動化系統具有被強烈否定的以 下固有的和組裝上的不利之處
——它們缺乏可靠性，因為必要的功率密度(W/cm3)非常高，不是因
為要求高功率，但是因為在管子內的空間非常小這就迫使，對于比較重 的系統，采用相當大的管子，所述大的管子具有最終的尺寸大的缺點，總 之導致在電動機進入熱防護或者電動機完全損壞之前最多只能執行很少 的連貫操縱(限度為2或3);
——它們有噪聲因為電動機必須制造成很小的尺寸，所以它需要以 非常高的速度旋轉并且安裝一個典型為周轉圓類型的減速器，所述周轉圓 減速器為了節約成本，總是制造成使用直齒的減速器，此特性使其極度嘈
雜；總之，即使給所述電動機安裝一個高幅度減速器(high range speed reducer),在國內應用中所述安靜操作決不被視為可容忍的(只要想一想 很可能在臥室里并且在晚上時間操作幕就足夠了 )；
——它們成本高總是由于必要的功率密度很高，所以它們是成本高
的技術產品。典型地，小尺寸的電動機是具有永久磁鐵的直流電動機；如 果必須采用異步單相電動機，將增加另外的缺點(除了尺寸大這個明顯的 缺點之外)，即除非使用成本高的、典型工業應用的逆變器就不能調整速
度；
——除非它們難得用于驅動不可及的幕之外，或者在成本非常高(除 了安裝成本之外，需要頻繁更換)的建筑中因為外觀的原因，它們具有有 限使用年限，這使它們完全不適合在實時自動化系統中操作；
——它們速度慢，因為需要高減速比將它們減速以便允許以有限的功 率移動幕；
——它們需要準確的限位開關調整，因為在最好的情況下，不當調整 意味著幕的不完全打開/關閉或在其關閉狀態時幕松馳，在最壞的情況下， 由于發生最大開度機械鎖定不當調整意味著比率電動機的損壞；此外，任 何時候，如果發生缺乏極限開關中任何一個的干涉，將發生導致電動機損 壞和幾乎必然的比率電動機的破損的操作邏輯反向(也就是，幕完全解開 然后被巻繞在相對的部分上，從而"打開"極限開關與"關閉"極限開關 之間發生轉換)；
——裝配有電氣驅動裝置，以便能夠組裝在外面(例如，典型地是窗 簾)，它們需要一個至少等于IP55的保護，對于家用的目的完全不需討論 由此，可以推論出，除了極少的情況外，在外面進行安裝(典型地"拼湊 物品(bricolage)"的工作)是非常危險的(對于220 — 110V型)，或至少
使用壽命會較短；
——它們不適于移動水平幕(典型為屋頂天窗)，在使用中它們將發 現理想化的應用，因為它是通常難以到達的類型的幕。這種不足是由于布 張力導致的，所述布張力僅由在布的末端的手柄桿的重量給出，所述重量 在垂直移動中向下拉幕以便允許它關閉；相反，在水平移動中，手柄桿牽 引作用明顯沒有效果并且幕將不能被關閉，除非幕具有足夠的內在剛性。 為了嘗試和研究實現此類型的應用，典型地第二彈簧加載巻繞管放置在幕 基部上，所述第二彈簧加載巻繞管利用兩個系桿連接到手柄桿上，所述手 柄桿同時處于兩個巻繞系統之間的中間位置。在這兩個巻繞系統之間的差 異形成支撐布的必要張力，同時兩個管子之一被進一步電動機驅動以便提
供自動化操作。所有這些添加進一步使得幕復雜化，也使得成本更加高， 難以安裝，也更容易出現故障。
存在一些自動化系統，它們可以保證快速的幕移動，但是這些系統， 例如在由無刷電動機驅動的線性軸的情況下，是具有清楚的工業來源
(clear industrial origin)的產品，特征是成本很高，因此很少能夠 滿足可大量獲得的自動化系統的需要。
而且，在所有已知的情況下，即幕僅僅利用它自己的重量和它自己的 手柄桿的重量從它的巻繞輥下落時，特別在有風的情況下，幕自己很少被 拉伸并且易于脫離它自身的導向裝置。而且，在現有的系統中，操縱桿在 導向裝置中自由滑動，僅僅通過在導向裝置自身內部的很大的間隙補償窗 和門框的變形，結果幕的移動性能并不好。
總之，在所有的情況下，沒有現有的自動化系統保證了足夠的快速、 可靠性、便宜以及操作安全性以便解決前面描述的待解決的情況之一。

發明內容
因此，本發明的目的是解決上述在先技術的問題之一，通過提供一種 用于可滑動的和可巻繞的移動幕的氣動自動化系統，該幕特別是遮光幕、 遮陽幕和蚊帳，所述自動化系統允許快速、安靜、安全和可靠地操作幕自 身，同時，所述自動化系統制造成本低，對幕自身的位置、力量和移動速 度調整容易且便宜。
本發明從下面的描述中可得知的上述和其它目的和優點，利用一種權 利要求l中要求保護的用于移動幕的氣動自動化系統獲得。本發明的優選 實施例和有價值的變型是從屬權利要求的主題。


參照附圖，通過一些優選實施例本發明將得到更好的描述，這些優選 實施例是非限制性的實施例。其中
圖l顯示了根據本發明的用于移動幕的氣動自動化系統的優選實施例 的透視示意圖2顯示了根據本發明的用于移動幕的氣動自動化系統的另一個實施
例的示意圖3顯示了顯示根據本發明的系統的引導和控制裝置的實施例的方框
圖4顯示了根據本發明的用于移動幕的氣動自動化系統的另一個實施 例的透視示意圖5顯示了根據本發明的用于移動幕的氣動自動化系統的另一個實施 例的示意圖6顯示了根據本發明的用于移動幕的氣動自動化系統的另一個實施 例的透視示意圖7顯示了根據本發明的用于移動幕的氣動自動化系統的另一個實施 例的透視示意圖；和
圖8顯示了根據本發明的用于移動幕的氣動自動化系統的一個實施例
的優選元件的分解透視圖。
具體實施例方式
參照附圖，可以注意到根據本發明的用于移動幕2的氣動自動化系統 包括
——至少一個移動幕2;
——用于壓縮控制流體的裝置；
——用于引導和控制(channelling and controlling)所述控制流 體的裝置；
——用于移動幕2的移動的氣動致動器裝置，所述氣動致動器裝置配 備有由所述控制流體驅動的至少一個滑動游標，且所述氣動致動器裝置通 過引導和控制裝置由壓縮裝置供給；
——用于將所述游標與所述移動幕連接的裝置。
如先前陳述的，系統1設置了移動幕2，該移動幕2可以是遮光幕、遮 陽幕、隔熱幕、窗戶板或門板、窗戶或蚊帳，都是可滑動和可巻繞的類型。
圖1和圖6顯示了系統1應用到移動幕2，移動幕2能夠圍繞裝配有已知 的扭轉彈簧的巻筒3巻繞。特別地，在圖1中，作為一個非限制的示例，所 述系統1應用到垂直運動類型的移動幕2上。特別地，在此優選實施例中，
用于致動所述移動幕2的氣動裝置是作為氣動氣缸的兩個管子5，其中任何
一個管子5都具有優選的圓形截面并且在所述控制流體的推力下游標在管 子5中滑動，所述游標優選地裝配適當的第一密封裝置，適于防止所述控 制流體在所述管子5中自己露出來。通過插入所述連接裝置，所述游標連
接到移動幕上，且在本實施例中所述游標連接到手柄桿6上；所述連接裝
置優選地是至少一個從管子5的封閉部件10中通過例如襯墊12的第二密封 裝置穿出的索纜8，所述第二密封裝置適于防止所述控制流體自己從管子5 中流出來。在它們的最簡單的和最優選的實施例中所述第二密封裝置是一 個O型環類型的襯墊，優選地由腈橡膠、聚氨酯、硅酮、或氟橡膠組成， 但是也不排斥其它材料或其它密封設置，例如多個O型環類型的襯墊或至 少一個唇狀物襯墊或任何適于此目的其它類型，所述第二密封裝置可以配 備有至少一個其目的是為了使雜質遠離襯墊的桿刮件。通過例如滑輪14的 第一返回裝置所述索纜8從封閉部件10中穿出之后就立即能夠返回以便顛 倒其方向，此后可以發現所述索纜8優選尺寸減小；并且所述索纜8可以布 置在朝向巻繞輥筒3的正確方向上以便能夠在移動幕2的打開行程中和關 閉行程中拉曳手柄桿6。所述移動幕的移動既能夠由氣動致動器裝置引導， 也能夠由已知的滑動導向裝置引導。
明顯地，所述管子5可以由任何適合其目的的材料組成；優選地，它 可以由金屬組成(在可見時或當特別要求可靠性時由不銹鋼制成，或者當 要求高經濟性時可以由鋁直接從引導裝置輪廓擠壓獲得而制成，或者當既 考慮經濟性又考慮外觀或可靠性時由黃銅制成)。
如果希望使用由塑料材料(如果假設與PVC窗框和門框結合)制成的 輪廓操作，為了適應材料的線性熱膨脹系數的主要目的，可以采用塑料材 料的、隔離的或直接一體裝入到滑動引導裝置內的管子5。如果無論如何 要求使用金屬管子操作時，將無論如何足夠使管子5在所述滑動引導裝置 內的適合支撐物上自由滑動并且在其縱向方向上給管子5準備足夠的間 隙。
所述控制流體優選的是空氣，若不是特殊的應用，不排斥液體或在氣 體狀態的其它物質。
通過在每根管子5由游標所限定的、由第一密封裝置彼此隔離的第一腔室與第二腔室之間產生的適當的壓差，所述游標在它自己的管子5內移 動。在此當作一個非限制示例，空氣壓縮機(空壓機)作為上面所述控制 流體的壓縮裝置的代表然后，根據必然會得到的移動幕2的移動，即打 開、關閉或處于中間位置，通過控制流體的引導和控制裝置將由所述壓縮 裝置壓縮的控制流體適當地輸送到第一和/或第二腔室，所述控制流體的 引導和控制裝置由根據本領域普通技術人員基本上知道的構造通過多個 閥和導管組成的系統所代表。
為了系統l能夠良好運轉，此外必須遵循的是所述管子5內部得到很好 的潤滑，以便允許所述游標在內部達到最佳滑動尤其是在非常長的管子 5的情況下，如此潤滑并不總是容易操作，并且潤滑要極度細心地執行。 此外，因為所述潤滑表面將受到當安裝系統l時進入并與其接觸的任何污 物(灰塵、碎屑，等等)的粘附，從而不可避免地損害了襯墊的使用壽命， 乃至在游標運動期間將其卡住，所以不適合設置預先用油潤滑的管子5。 為了保證最優潤滑，因此可以給所述系統1裝配一個一體裝入到游標4內如
圖8所示的潤滑劑分配裝置30:在所述游標4內容納一個罐41，其中，將要 在管子5的內部分配的潤滑油的填料由潤滑油壓板43封閉，以便例如通過 端子、纜索端子或塊64受到潤滑油壓板43的限制，所述潤滑油壓板43優選 地裝有襯墊45 (例如為O形環類型)、并且在優選地通過0形環襯墊44穿過 游標4和罐41的索纜8的牽引作用下適于在罐41內滑動并且適于按壓內部 的潤滑油。所述游標4然后配備至少一個緊接于第一密封裝置并且與罐41 連通的孔47 (圖8顯示了其中所述游標4裝備有兩個孔47的裝置30)，由潤 滑油壓板43將潤滑劑通過所述孔47壓出，通過線產生的牽引力作用在所述 潤滑劑上，并在代表所述第一密封裝置的示例的襯墊49邊緣上進行準確地 分配。為了接著獲得完好的潤滑，在安裝所述系統l之后，執行足夠數量 的游標4的無載荷動作以便將潤滑劑均勻地分配在管子5的整個內表面上。 圖6顯示了將所述系統1應用到水平運動的巻繞類型的移動幕2的一種 類型上。
在此可選設置中，上述移動幕2運動的氣動致動器裝置是單個管子5， 所述管子5優選地平行于開口的楣梁布置，在所述管子5內部連接到移動幕 2上的游標通過由兩個返回部件或滑輪14返回的一對索纜8滑動。
在圖1和6中的實施例中，如箭頭Fc所示，所述被壓縮的控制流體通過
所述密封部件進入第一腔室內，同時第二腔室仍保持環境壓力；在此情況 下，容納在管子5內并且索纜8與之連接的游標受到一個推擠氣動力。所述 力在管子5內推動游標并且迫使索纜8自己返回到管子5中，牽引手柄桿6繼 而牽引移動幕2，并且通過放松述巻筒3，移動幕2朝向其關閉位置。在此 記住在屋頂天窗類型的外部應用(其中，所述手柄桿6的重量將完全不會 拉伸移動幕2的布料)中，能夠在移動幕2上施加獨立于手柄桿6的重量的 一個強牽引力是十分有益的，由此，允許具有更大的抗風阻力且水平應用 成為可能。
由滑輪14必須具有極度縮減的直徑以便準確操作系統1的事實給出另 一個主要的方面事實上，如圖l中特別指出的，為了允許移動幕2能夠被 完全關閉，密封部件10的高度h和滑輪14的高度h必須低于手柄桿6的高度 H;尤其是對于內部家用幕和蚊帳，其必須h〈30mm。由此也推導出，如將 要在后面更詳細可見的，最重要的是能夠不費力地將索纜5巻繞在小直徑 的滑輪14上。
如上所述，圖1和6的實施例的系統1設置成確保游標返回的簡單效應 系統，在所述簡單效應系統中，正如在根據下面將要描述的變體的系統l 中，確保返回不是通過由管子5的第二腔室內的控制流體的引導和控制裝 置產生反壓，而是由將移動幕2再繞(rewind)在巻筒3上的扭轉彈簧的彈 性返回產生反壓，或是重力產生反壓，以便將例如汽車玻璃的垂直移動幕 向上提升。作為示例，兩個不同的操作系統可以放置在打開關閉系統和中 間位置系統。
所述打開關閉系統是一個典型的蚊帳，所述系統沒有必要停止在中間 位置，并且制造有引導和控制裝置，例如，包括標準3/2閥(三通，雙位)。 如果不是那樣，必須實現移動幕2的中間停止，可能用兩種方法進行在 第一種方法中，是不建議的，足夠的是，將也是打開關閉類型的一個兩通 閥與所述控制流體供給源串連，并且利用所述閥阻礙在管子5中的流體量。 然而，在一個更加智能的系統中如此設置可以發現一個令人吃驚的實用 性假設例如存在一個用于旅館或辦公室類型的延伸裝置，隨著所述裝置 的老化，會發生小的泄漏，如果只是個別地發生小泄漏不令人擔心，所述
泄漏作為一個整體將迫使所述控制流體的壓縮裝置繼續工作。此外，給定 它們的縮減的尺寸(由于磨損而不是故障引起的)，此滲漏處變得很難定 位。如所述移動幕2在巻筒13上裝配有編碼器或電勢計或其它類型的位置 探測器，并且如果可能，例如晚上的時候，此探測器能夠與集中控制和管
理裝置連通，以便將所述移動幕2定位在任何位置并且密封在管子5中的所 述控制流體進入管。在過去時間間隔DT之后，足夠讀出由系統l執行的移動
距離Dx，以便根據以下規則能夠準確地測量泄漏量
V[nl/s] = ( DX/DTX (d ^ 2XPi)/4) X10E-6XP 其中
V是以每秒多少標準公升計算的泄漏速度；
Dx是以mm計算的系統l的移動距離；
D t是以秒計算的所消耗的時間間隔；
D是以mm計算的管子5的直徑；
P是操作壓力；
以便由此當泄漏第一次發生時在泄漏所在的系統l上做出準確的維護 干預。
在第二種更有益的方法中，有必要明白如圖3中所示的舉例說明的邏 輯電路，其中Pv、 S、 Pw和U分別指代與驅動壓力、操作壓力、使用和排放 相關的控制流體管道，R和F。指代用于形成移動幕2的兩個相反的打開和關 閉運動的引導和控制裝置的控制流體的供給出口在此情況下，通過非常 簡單的邏輯電路適當驅動閥20，可以將腔室置于排放F。(所述移動幕2被打 開)，或將一個中間壓力值施加到幕2上從而足以使其處于一個中間位置。 在此情況下，完全處于相同情況的一個系統，其中由重力平衡幕將受到即 具有恒定的平衡力。事實上，通過下降移動幕2，更進一步加重了巻筒3的 扭轉彈簧的負荷，由此增加了返回力，但是，同樣是事實的是，通過如此， 增加了未巻繞的移動幕2的重量，而這與所述彈簧的返回力相反。
經驗表明，由于無論如何都打算將所述移動幕2保持在任何位置上不 動的摩擦力的作用，如果由適當恒定的力來平衡，如此的負荷可變性不能 足以獲取使幕在優選方向上移動所必要的靜摩擦力。不但如此，而且經驗 表明使用適當的產品設計，對于將被施加的力(此時是壓力)，此摩擦力
足以保持非常廣泛的可變范圍。因此，在此操作情況下，可以通過繼續施 加全壓力于移動幕上使移動幕停止在關閉位置上，或者使其停止在一個中 間位置上，然而允許手動調整移動幕。不受重力方向的影響的相同的系統， 可以在如圖6中的示例所示的"門"型的水平巻繞幕上或在水平或傾斜的 "屋頂窗戶"型的幕上同樣地工作。
圖2顯示了將系統1應用到具有水平運動的移動幕2的類型上，所述移
動幕2例如普通窗簾、軟百葉簾的窗簾、打褶的和鑲邊窗簾、推拉門或推拉窗。
在此優選實施例中，上述的所述移動幕2運動的氣動致動器裝置是管 子5，所述管子5優選地布置成平行于開口的楣梁，至少有一個游標在所述
管子5中滑動在此情況下，連接到游標的索纜8優選地通過兩個不同的封
閉部件10穿出管子5的兩個相對的開口以便由兩個滑輪14的返回部件將其 返回，從而被連接到所述移動幕2上。在此實施例中，根據必須施加到所 述移動幕2的運動，代表圖3中所示的上述流體引導和控制裝置的閥門和管 道系統將壓縮空氣適當地傳送到上述的第一和第二腔室內。
如所描述的，圖2中的實施例的系統1由此構造成一個雙效系統，在所 述系統中游標在管子5中移動，從而通過將所壓縮的控制流體適當的輸入 到第一或第二腔室內，由所述控制流體的引導和控制裝置產生與游標連接 的移動幕2的運動因此，通過按照箭頭方向Fc.將所壓縮的控制流體適當 的輸入到第一腔室的管子5中，在圖中游標向右移動從而所述移動幕2向左 移動；明顯地，通過按照箭頭方向F。'將所壓縮的控制流體輸入到第二腔室 中的管子5中，將獲得相反的移動。很清楚地，如果先前所述的系統也能 夠適用于垂直移動的移動幕2上則需要一個雙效系統。使用包括五通閥的 引導和控制裝置能夠有效地控制雙效系統；特別的，在其中只有全開位置 或全關位置是有益的(用于蚊帳、商店櫥窗的幕)，并且在必須有效地保 持在適當位置的系統l中，發現應用5/2(五通兩位)閥是最理想的。
相反，在沒有推拉門、抽屜、水平遮光窗簾或垂直遮光窗簾的類型的 系統中，必須具有停在一個中間位置的機會，5/3閥是可取的，但是必須 加以區分如果當移動幕2停在一個中間位置時移動幕2必須保持在適當位 置，具有閉合球心的閥是必要的；如果不是那樣，希望可以自由移動甚至手動移動幕2，那么必須使用具有打開球心的閥。在所述第一種情況下， 因為在一個中間位置上移動幕2不能移動，所以密封形成在管子5的兩側的 第一和第二腔室，并且任何手動操作嘗試產生易于減少的腔室內的壓力增 量，此壓力增量產生一個以便抵消產生其壓力增量的原因的力，易于將所 述移動幕2保持在適當位置；在所述第二種情況下，在大氣壓力作用下處 于一個中間位置的腔室都被打開繼而可能將所述移動幕2自由移動而沒有 任何抵抗效應。總之，在以上兩種情況下，可以克服(無視)所述系統l
阻塞移動幕2處于完全關閉或完全打開的位置。有益的是要注意到，在系
統l的任何應用中，不需要使用限位開關裝置以便避免系統l的損壞，因為 達到機械鄰接即使保持一段長時間也不會引起任何損壞，而如果所述限位 開關不能操作或被不良調整，這種情況將不可避免地破壞電動裝置。在具 有打開球心的系統的情況下，甚至僅僅通過摩擦力也能確保將靜止幕保持 在一個中間位置上在適當位置。
明顯地，上述的控制流體的引導和控制系統的結構僅僅是一個非限制 的示例，因為，舉例來說，能夠制造更復雜的閥系統以便在氣動邏輯電路 中實現不同的功能性。例如，可以實現能夠同時管理多個系統l的引導和 控制裝置，這可能有損于它們根據預先限定的邏輯電路對集中控制和管理 的裝置的控制和管理，如下面將描述的(作為示例描述)根據本發明的系
統l的一些可能的應用。在使用單一或雙效的、具有垂直運動的移動幕2的 系統1中，有可能，當所述移動幕2停止在一個中間位置時，彈簧返回力和 可能存在的控制流體的泄漏使所述移動幕2產生不希望的逐漸升高為了 解決此問題，可以設置一種像在圖3中一直顯示的引導和控制裝置的布置， 所述布置能夠使用一致的壓力將控制流體供給到管子5的第一腔室，且在 游標、管子5的第二密封裝置和管子5本身之間的內部摩擦力、所述移動幕 2在滑動引導裝置上的滑動摩擦力、巻筒3的滾動摩擦力和由于當移動幕2 摩擦穿過巻筒3時產生的摩擦力的幫助下能夠確保將移動幕2保持在希望 的位置上。
在工業應用中己經存在看來好像根據本發明的系統，但是由于已經被 本發明解決了的它們在部分內的使用限制和由于概念上的缺陷，它們現在 幾乎完全被拋棄。
首先，典型地需要高強度和高剛度的工業系統，從而由于這些原因所 述氣缸具有大直徑在本發明的情況下，相反，氣動致動器裝置或管子5
的直徑為幾分之一 (few tents of)毫米；此外，假設在一根小截面的極
其光滑的索纜上產生理想且可靠的密封是極其困難的，所以工業系統使用 直徑為幾毫米的單線鋼索。
不幸的是，除非使用大的、累贅的、成本高的滑輪直徑之外，在管子 出口處的反轉不得不出現在一個滑輪上，從而鋼索產生過早的疲勞老化。
在根據本發明的系統l中，取而代之的是使用長使用壽命的、極好密
封的、高剛度的索纜8，所述索纜能夠巻繞在具有小直徑的滑輪14上而不 必遭受材料疲勞。所述索纜8事實上優選地是一個包括多層的組合部件，
所述層從中心開始朝向外面顯露如下
——利用例如硬合金、芳香族聚酰胺纖維、玻璃纖維、聚乙烯纖維的
高剛性的材料實現的多線核心，極細的纖維以便最小化疲勞效果；
一一精細做工的編織帶，其沒有形成紋路或被扭曲(threaded or ritorted)，為了將索纜8的截面制成理想的圓形并且能夠將核心容納于其 中，所述繩索典型地由適于實現能夠在在內部核心上滑動(以便最小化彎 曲疲勞)并且能夠嚴密地粘附到下層上的圓筒容納部件的材料形成；
——光滑和彈性的材料形成的涂覆層(spreaded layer),所述光滑 和彈性的材料例如聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯或其它具有適合特性的材料， 所述涂覆層適于牢固地粘附到下層上，從而使纖維織物的做工凸凹不平變 得平滑，并且適于粘附到和/或被下層涂覆；
—一由例如二硫化鉬或石墨的潤滑劑形成的優選的干燥層，所述干燥 層適于牢固地粘附到下層和/或被下一層所涂覆，因此能夠使例如上一層 的表面微小粗糙的凸凹不平變得光滑，并且實現在第二密封裝置上的理想 滑動表面。
在特殊的情況下，已經實現了能夠將大于200N (幕拉力超過400N) 的力以大于lm/s的速度傳送20000次兩米行程的滑動的組合，例如，在屈 服(變形)的第一標志顯示之前，通過利用直徑僅有10mm的圓筒使得直徑 僅有lmra的線在直徑為15mm的滑輪上顛倒方向。
上述值不僅使得根據本發明的系統l是一個作為示例描述的應用的理
想的產品，而且使其可以與集中控制和管理的裝置配合從而裝在用于環境 管理(節能)的完全系統中，以用作代替自動推拉門進入商店，以代替昂
貴的電動機移動推拉門；此外，由于索纜8的柔性及其極度縮減的整個尺
寸，根據本發明的所述系統l允許在難以到達的地方自動移動，例如用于
操作鎖定的門的內部或用于空調系統的旋轉門；根據本發明的所述系統l 允許在用于門、櫥柜、抽屜的等驅動操作的家用自動化系統中自動移動， 作為障礙人士的幫助，其成本為當前可能使用的系統的成本的一部分，且 具有更好的操作可靠性和更加安靜。
由于所陳述的高的可靠性和耐受性，通過將根據本發明的系統l配備 有適當的傳感器和由集中控制和操作裝置限定的適當的控制智能，或在配 備有與很多傳感器和命令配合的集中控制和管理裝置、單獨的引導和控制 裝置以及一個或多個控制流體壓縮裝置的集成的集中控制系統內裝有多 個系統l，可以在越來越重要和最新的背景中實現有益的結果，例如能量
節省。為此目的，例如可以出現兩種典型的情況
——完全夏天，陽光廣泛地從窗戶進入，并且由于熟知的溫室效應、 當進入透明玻璃時可以發現可視光的和近紅外線的輻射，該輻射當進入時 遇到透明的玻璃，但是當陽光以熱紅外轉換而不是從房間內部局部反射 時，發現玻璃是不透明的，并且被捕獲在內部，這提高了房間的溫度并且
使得空調執行無用功，但是這只要降低了外部反射幕就可避免；
——完全冬天，尤其在無云的晚上正如已知，由于兩個源之間的輻 射而致的熱傳導與溫差的平方成比例；在有星星的晚上的標準情況下，房 間內部溫度典型地是293°1^ (20°C)，通過玻璃直接與在最低宇宙溫度為3° k接觸，并且傳播系數不等于84100，但是如果沿其輻射路線發現外部幕溫 度為263。k (表現為寒冷夜晚溫度為一10。C)，傳播系數僅等于900，從而 輻射效果的大幅度降低。較小但清楚的優點是，在平均云的溫度為一40° C (233°k)的多云晚上的情況下，其中內部"將看見"在那個溫度下的一 個熱源并因此存在3600的傳播系數，可以獲得盡管不太明顯的優勢，但是 無論如何是最佳效果。
然后有必要提問為什么現有的幕在實際中很少被關閉，假設在某些情 況下它們的關閉提供了明顯的優點。當然，第一答案是懶惰；此外，難以
想象的，每次當一個人離開房間時，不得不調整屏幕為"完全打開"或"完 全關閉"，因為，當有一些人在一個房間的時候，明顯的人們的視覺舒適 度比能量因素更為重要。不用說，通過給幕配備上面所述的位置傳感器， 在配備有存在傳感器的房間，和具有外部和輻射溫度傳感器(或每個房間 中的大多數)的建筑物，控制和管理裝置可以與一個或大多數系統l相互 作用以便調整移動屏幕2，例如根據下面的優先權范圍
1) 如果有一個人在房間內，他具有使用按鈕命令或手動調整他所希 望的亮度的優先權。在具有另一個放置在房間內的內部亮度傳感器的情況 下，此時也可以提供所述系統l自動調整開度以便保持進入房間的光的數 量不變；
2) 如果沒有任何人在房間內持續認為足夠長的時間，集中控制和管 理裝置就通過引導和控制裝置與系統l相互作用，以便根據外部環境條件 調節移動幕2為全開或全關位置；
3) 如果又在房間內探測到人的存在，當該使用者離開時由他留下的
條件存儲幾秒鐘(大約1一2秒)。
基于統計的存在數據和當前市場上的布(多于70%)的反射能力，通
過使用根據本發明的一個或多個系統l，通過集中控制和管理裝置自動控
制，可以估計節省15%的加熱成本和30%的空調成本。
利用此類型的集成系統，通過配備有適當的集中控制和智能的控制和 管理裝置，可以實現具有多種可能性的應用。
作為非限制性示例，集中控制和管理裝置和/或單獨的系統l通過引導
和控制裝置可操作地與巻筒3的位置傳感器、外部溫度傳感器、內部溫度 傳感器、輻射傳感器、存在傳感器、移動傳感器和/或內部亮度傳感器相 互作用。
作為示例，很多使用系統l的應用的一部分顯示了下面列出的勿庸置 疑的優點-
——兩種模式的防盜系統-
a) 通過測量巻筒3的位置變化，可以檢測是否有人從外部試圖強制打 開幕，并啟動警報；
b) 可以使用內部移動報警器來提供警報
b. 1)直接像通常的防盜裝置；
b. 2)僅當移動幕被亂動，從而允許在房間內自由移動并由于此后
在房間內的移動被認為是威脅時，發出警報，這極大地降低了由于移動幕
2上的預報警(由于移動檢測巻筒3的位置的編碼器類型的傳感器的移動而 出現)導致的誤報警；
c) 基于外部亮度條件自動檢查內部環境亮度(常有的情形為從事工 作或閱讀時， 一個人在閱讀時會獲得越來越多的陰影，然后突然意識到由 于外部條件的改變他己經實際上處于黑暗中)；
d) 如果適當地結合到啟動電燈的機會，具有從視覺舒適和節約能量 的觀點看的所有優點，人會從自然光(使其為優選的)連續地轉移到人造 光(必要時使用)；
e) 冷凍顯示裝置的窗口當前的冷凍窗口為兩種類型，用于關閉冷 凍室的玻璃門或完全打開簡單冷藏室。第一種是不舒適的，成本相對較高 但是在能量節約上有效，第二種向環境打開，從能量節約的觀點看極端浪 費這種后面的類型通常配備有僅僅在晚間關起門來的巻繞幕，因為這將 防止產品被看見，且不可想象的是顧客需要手動控制它。根據本發明的系 統l，用作移動幕2的透明板(由例如聚脂薄膜、PVC晶體、彈性體或聚碳 酸酯或其他任何適于巻繞到巻筒3上的透明材料)可以有效地執行此功能， 允許看見產品，并通過例如近程傳感器、致動按鈕等裝置管理自動打開和 關閉。因為關閉力可以被調整在絕對不危險的值上，不需要任何安全性。 如果冰箱溫度低于環境的露點溫度，在透明板的外壁上的冷凝物問題可以 通過以如圖4中所示地展開兩個相對的移動幕2a、 2b的方式制造具有絕緣 室21的雙壁來解決。而且，在如圖7中所示的服務冷柜23中，例如在賣肉
店中發現熱絕緣是通過良好成形構造給出的空氣層影響來保證的，但是在 此情況下產品25即肉總是存在于昆蟲不清潔接觸的風險因此利用根據本
發明的具有蚊帳移動幕的系統l和具有用于引導和控制裝置的適當的控制 部件27 (例如利用踏板)，由操作者提供進入開口，通過半自動化打開和 關閉幾秒鐘入口，可以解決這些不便。
f) 小尺寸的應用可以防止工業或家用的工具的危險部分傷人(例如 網絡類型的移動幕2可以圍繞廚房爐籠下降，以防止小孩接近，或在噴射
出冷卻液體的車床工具前面下降或者為了避免操作者的手意外放入)，或 者當高速汽車道付費欄自動開啟時(為了被加熱的或調節的空氣出去)。
通過如上所述的，清楚的是，通過使用根據本發明的系統l的優點是 很多的，并測量了以下方面-
"^可靠性，由于控制流體壓縮裝置可以在尺寸/功率比上被容易地 設計尺寸的事實；而且因為空氣存儲能量的能力，使用空氣壓縮機作為控 制流體壓縮裝置，通過使用移動幕2，它可以不同步地操作因此，通過 裝入小的空氣瓶，它的能量可以快速地收回，且所使用的功率峰值甚至幾
十倍地(tenths of times)大于采用的峰值；例如，容量僅為l升的瓶子 獨自保證了覆蓋正常尺寸的窗戶的移動幕2多達20個同步驅動裝置。而且， 具有氣動系統的至少10000次循環的平均壽命，對于家用而言，實際上獲 得了永久的系統。由于它的可靠性和非常長的操作壽命，系統l非常適于 操作用于具有發射幕的、追求能量節約的應用，這些應用需要連續檢查移 動幕2的位置，而這對于其他已知的系統而言是不可想象的和物質上不可 行的。
——運行安靜通過使用例如冰箱類型的壓縮機，存在與冰箱運行相 同的噪音，因此在家用環境中這是非常能夠接受的，并且它可以放置在任 何地方，特別是遠離臥室等的地方；
——降低的成本；
——對移動幕的移動速度的簡單調整引起引導和控制裝置的控制流 體供給管的直徑減小。通過簡單調整由壓縮裝置輸送的供給壓力，進一步 可以調整最大系統力到適合于所有情況下的安全值。然而，通過控制力， 移動幕2可以達到等于每秒1米或更高的速度。而且，系統l不具有移動慣 性質量，對于安全性而言，這是優點；
——不具有限位開關，因為系統l可以沒有結果地無限維持在機械的 行程終止狀態。而且，當使用在位置控制功能中時，它可以在任何點維持 無限地不移動，且不管怎樣，可以通過在移動幕2上直接操作而允許手動 阻止(check)。然而，當設定到關閉位置時，它可以施加所有的力，迫使 提供選擇操作(picking operation)(保險范圍需要)，以便能夠打開移 動幕2。
——在系統l上不具有電源或電氣裝置，只有低壓壓縮控制流體因 此，在浸沒時間所述系統l也能夠易于操作；
——在移動屏2上可以施加很高的拉伸力，這使得所述系統1適于水 平的房頂開口，并且在外部應用中，具有很強的抗風性；
——不需要熟練的安裝技術人員在當前系統中，用于連接的引導和 控制裝置的必要的管可以具有可與電纜的尺寸相比較的尺寸(直徑大約 3mm)，但是不需要用于安裝的熟練工；
——相對于所述移動幕2分離定位的控制裝置由于索纜8的極度柔 性，管子5也可以放置在遠離力施加到移動屏2上的點，然后，通過傳送 系統或滑輪將索纜帶回原位；例如，參照圖5，可以注意到活動百頁窗類 型的窗簾可以布置在其自己的盒子上方，并且所述索纜8經由滑輪15通 過活動百頁窗葉片連接到手柄桿；
——簡單的使用構造單個管子5可以控制多個索纜5，在特殊的應 用中，如果必要，就要具有如圖6中所示的完全同步運動。事實上，在需 要移動的情況下，由于其高柔性，通過滑輪15索纜8能夠然后返回。
這也由于密封系統的縮減的尺寸從而允許多個索纜甚至通過非常小 的頭部。
權利要求
1、一種用于移動幕(2)的氣動自動化系統(1)，其特征在于所述系統包括——至少一個所述移動幕(2)；——用于壓縮控制流體的裝置；——用于引導和檢測所述控制流體的裝置；——用于氣動致動所述移動屏(2)的移動的裝置，所述用于氣動致動所述移動屏(2)的移動的裝置配備有至少一個由所述控制流體控制的滑動游標(4)，并且由所述壓縮裝置通過所述引導和檢測裝置供給；——用于將所述游標(4)連接到所述移動幕(2)上的裝置。
2、 根據權利要求1中所述的系統(1)，其特征在于通過所述連接裝 置將所述移動幕(2) —側的至少一端連接到所述游標(4)上。
3、 根據權利要求1中所述的系統(1)，其特征在于其進一步包括手 柄桿(6)。
4、 根據權利要求3中所述的系統(1),其特征在于將所述移動幕(2) 的至少一側連接到所述手柄桿(6)上。
5、 根據權利要求3中所述的系統(1)，其特征在于通過所述連接裝 置將所述手柄桿(6)的兩個相對端中的每一端都連接到至少一個所述游 標(4)上。
6、 根據權利要求1中所述的系統(1)，其特征在于所述連接裝置至 少是一根索纜(8)。
7、 根據權利要求6中所述的系統(1),其特征在于所述索纜(8)由 多層復合材料制成。
8、 根據權利要求1中所述的系統(1)，其特征在于所述至少一個移 動幕(2)是滑動的。
9、 根據權利要求1中所述的系統(1)，其特征在于所述至少一個移 動幕(2)能夠滾動。
10、 根據權利要求1中所述的系統(1)，其特征在于所述至少一個移動幕(2)能夠聚合成一捆。
11、 根據權利要求1中所述的系統(1)，其特征在于所述至少一個移 動幕(2)是遮光幕或遮陽幕或隔熱幕或窗簾或蚊帳。
12、 根據權利要求1中所述的系統(1)，其特征在于所述氣動致動裝 置是至少一根適于操作為氣動氣缸的管子(5)。
13、 根據權利要求12中所述的系統(1)，其特征在于所述管子(5) 容納至少一個所述游標(4)。
14、 根據權利要求12中所述的系統(1)，其特征在于所述游標(4) 適于在所述管子(5)內滑動。
15、 根據權利要求12中所述的系統(1)，其特征在于由所述游標(4) 將管子(5)分成第一腔室和第二腔室。
16、 根據權利要求15中所述的系統(1)，其特征在于所述流體的所 述流體壓縮裝置和所述引導和檢測裝置適于在第一腔室與第二腔室之間 產生壓差。
17、 根據權利要求1中所述的系統(1)，其特征在于所述引導和檢測 裝置包括用于所述流體的多個管、多個閥門和多個密封裝置。
18、 根據權利要求1中所述的系統(1),其特征在于系統(1)進一 步配備有適于確定所述移動幕的位置的位置傳感器。
19、 根據權利要求1中所述的系統(1)，其特征在于所述引導和檢測 裝置與集中控制和管理裝置配合。
20、 根據權利要求19中所述的系統(1)，其特征在于所述引導和檢 測裝置和/或所述集中控制和管理裝置與傳感器配合。
21、 根據權利要求20中所述的系統(1)，其特征在于所述傳感器是 位置傳感器、近程傳感器、外部溫度傳感器、內部溫度傳感器、輻射傳感 器、存在傳感器、移動傳感器和/或內部亮度傳感器。
22、 根據權利要求1中所述的系統(1)，其特征在于所述流體是氣體、 空氣或液體。
23、 根據權利要求1中所述的系統(1)，其特征在于用于壓縮所述控 制流體的所述裝置是空壓機。
24、 根據權利要求1或9中所述的系統(1)，其特征在于所述游標(4) 配備有用于分配在所述管子(5)內的潤滑劑的分配裝置(30)。
25、 根據前述任一項權利要求中所述的多個系統(1)，其特征在于所 述系統(1)與集中控制和管理裝置配合。
26、 根據權利要求24中所述的多個系統(1)，其特征在于所述集中控制和管理裝置與位置傳感器、近程傳感器、外部溫度傳感器、內部溫度傳感器、輻射傳感器、存在傳感器、移動傳感器和/或內部亮度傳感器配 合。
27、 一種適于控制和管理根據前述任一項權利要求中所述的一個或多 個系統(1)的集成的集中控制系統，其特征在于所述集成的集中控制系 統包括一個或多個所述系統(1)，和與所述傳感器、所述引導和檢測裝置 以及用于壓縮所述控制流體的所述裝置配合的所述集中控制和管理裝置。
全文摘要
本發明披露了一種用于移動幕(2)的氣動自動化系統(1)，所述系統包括至少一個所述移動幕(2)；用于壓縮控制流體的裝置；用于引導和檢測所述控制流體的裝置；用于氣動致動所述移動屏(2)的移動的裝置，所述用于氣動致動所述移動屏(2)的移動的裝置配備有至少一個由所述控制流體控制的滑動游標(4)，并且由所述壓縮裝置通過所述引導和檢測裝置供給；和用于將所述游標(4)連接到所述移動幕(2)上的裝置。
文檔編號E06B9/68GK101180445SQ200580049828
公開日2008年5月14日 申請日期2005年5月19日 優先權日2005年5月19日
發明者羅伯托·布里奧斯基 申請人:吉安納斯有限公司