电子推动收回出口装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200780024428.8

申请日:

2007.06.05

公开号:

CN101479436A

公开日:

2009.07.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

E05B65/10

主分类号:

E05B65/10

申请人:

萨金特制造公司

发明人:

M·A·康多; D·C·埃勒; J·休尔斯; K·G·卡拉克里斯托斯; D·D·马丁; B·E·坦农

地址:

美国康涅狄格州

优先权:

2006.6.30 US 11/428,029

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

史雁鸣

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内容摘要

一种电子推动收回出口装置包括支撑导轨、推动导轨和插销机构,该插销机构具有碰簧销,该碰簧销可运转地被连接至推动导轨并在闭锁和解锁位置之间能够移动。出口装置中的控制电路驱动线性致动器,以收回并保持推动导轨和碰簧销处于解锁位置。线性致动器优选地包括步进式电机,并且该线性致动器通过空动连接部被连接至推动导轨,该空动连接部允许无需移动线性致动器即机械运转出口装置。控制电路优选包括用于碰簧销的收回距离的电子调节部以及可调节再闭锁定时器。出口装置可以通过被连接到控制连接部上的远程开关进行运转,出于与第三方控制系统的兼容性,该远程开关可以永久闭合以模拟现有技术的电子运转出口装置。

权利要求书

1、  用于闭锁和解锁门的电子推动收回出口装置,该出口装置包括:
能够安装到门上的支撑导轨;
安装在支撑导轨上并在外部位置和内部位置之间能够移动的推动导轨,通过在推动导轨的外表面上手动推动,推动导轨被朝向外部位置偏压并能够移动至内部位置;
可运转地被连接到推动导轨上并在闭锁位置和解锁位置之间能够移动的碰簧销,当推动导轨被移动至内部位置时,该推动导轨被连接,以便将该碰簧销移动至解锁位置;
被连接以便移动推动导轨的线性致动器,该线性致动器具有驱动状态、关闭状态以及保持状态,其中:
在驱动状态中被驱动时,线性致动器将推动导轨朝向内部位置移动;
当处于关闭状态时,线性致动器允许推动导轨返回到被偏压的外部位置;以及
当处于保持状态时,线性致动器维持在恒定的线性位置处,并阻止推动导轨返回到被偏压的外部位置;以及
控制电路,用于控制线性致动器处于驱动状态、保持状态和关闭状态,以将推动导轨移动到内部位置,保持推动导轨处于该内部位置,并随后释放推动导轨,以返回到外部位置。

2、
  如权利要求1所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,线性致动器包括步进式电机。

3、
  如权利要求2所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,控制电路在驱动状态下提供一系列电子进程以驱动步进式电机,控制电路在保持状态下将步进式电机保持在单个进程位置处,并且控制电路在关闭状态下从步进式电机去除动力。

4、
  如权利要求1所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,线性致动器包括通过线性致动器线性可移动的轴,该轴被连接以移动推动导轨。

5、
  如权利要求4所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,轴包括花键部分,该花键部分阻止轴旋转。

6、
  如权利要求1所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,线性致动器被连接以通过空动连接部移动推动导轨,该空动连接部允许无需移动线性致动器、通过在推动导轨的外表面上手动推动、将推动导轨移动到内部位置。

7、
  如权利要求6所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,线性致动器被连接到在支撑导轨和推动导轨之间进行连接的摇杆上,空动连接部包括具有开口的收缩器,该开口与摇杆结合并允许在推动导轨和线性致动器之间的空动。

8、
  如权利要求7所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,在收缩器中的开口结合在摇杆中的销。

9、
  如权利要求6所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,在线性致动器与推动导轨之间的空动连接部包括具有开口的收缩器,该收缩器被枢轴转动地连接至线性致动器,并且该开口允许在推动导轨和线性致动器之间的空动。

10、
  如权利要求1所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,控制电路将线性致动器驱动预定的致动器距离,以将推动导轨移动离开初始被偏压的外部位置并朝向内部位置移动相应的推动导轨距离,并且将碰簧销从闭锁位置移动离开并朝向解锁位置移动相应的碰簧销距离。

11、
  如权利要求10所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,控制电路进一步包括致动器距离调节部,该致动器距离调节部允许调节预定的致动器距离,以调节线性致动器移动推动导轨和碰簧销的距离。

12、
  如权利要求11所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,线性致动器包括步进式电机,控制电路向步进式电机发送多个电子进程以驱动线性致动器,并且致动器距离调节部通过控制电路改变发送至步进式电机的进程的数量,以调节致动器距离。

13、
  如权利要求1所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,推动导轨被安装在一对摇杆上,并且线性致动器被安装在摇杆之间。

14、
  如权利要求13所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,出口门具有小于或者等于26英寸的长度。

15、
  如权利要求1所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,控制电路进一步包括再闭锁定时器,在再闭锁定时器设定的延迟时间间隔之后,控制电路将线性致动器置于关闭状态以再闭锁出口装置。

16、
  如权利要求15所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,控制电路进一步包括再闭锁定时器调节部,该再闭锁定时器调节部允许调节再闭锁定时器的延迟时间间隔。

17、
  如权利要求1所述的电子推动收回出口装置,进一步包括被连接至控制电路的连接器,该连接器具有动力连接部和控制连接部,响应于在控制连接部处的输入信号,控制电路将推动导轨移动至内部位置,并且将碰簧销移动至解锁位置。

18、
  如权利要求1所述的电子推动收回出口装置,进一步包括被连接至控制电路的连接器,该连接器具有动力连接部和适于连接至开关的控制连接部;
当开关闭合并且动力被供应给动力连接部时,控制电路将推动导轨移动至内部位置,并且将碰簧销移动至解锁位置;以及
当开关闭合并且动力没有被供应给动力连接部时,控制电路释放推动导轨返回到外部位置。

19、
  用于闭锁和解锁门的电子推动收回出口装置,该出口装置包括:
能够安装到门上的支撑导轨;
被安装到支撑导轨上的一对摇杆;
被安装到位于支撑导轨上的摇杆上、并在外部位置和内部位置之间能够移动的推动导轨,通过在推动导轨的外表面上手动推动,该推动导轨被朝向外部位置偏压并能够移动到内部位置;
可运转地被连接到推动导轨上、并在闭锁位置和解锁位置之间能够移动的碰簧销,当推动导轨被移动至内部位置时,该推动导轨被连接以将该碰簧销移动至解锁位置;
线性致动器,其具有用于驱动轴的步进式电机、以及安装在该轴的端部上的收缩器,该收缩器被连接到至少一个摇杆上;以及
用于控制线性致动器的控制电路,该控制电路具有驱动状态、保持状态以及关闭状态,其中:
在驱动状态,控制电路控制线性致动器以使得推动导轨朝向内部位置移动;
在关闭状态时,控制电路控制线性致动器以释放推动导轨返回到被偏压的外部位置;以及
在保持状态时,控制电路控制线性致动器维持在恒定的线性位置并阻止推动导轨返回到被偏压的外部位置。

20、
  如权利要求19所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,收缩器包括在线性致动器和至少一个摇杆之间产生空动连接部的开口。

21、
  如权利要求20所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,收缩器被枢轴转动地连接至线性致动器。

22、
  如权利要求20所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,在收缩器中的开口结合至少一个摇杆中的销。

23、
  如权利要求19所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,在驱动状态,控制电路提供一系列电子进程以驱动步进式电机,在保持状态,控制电路保持步进式电机处于单个进程位置,并且在关闭状态,控制电路从步进式电机去除动力。

24、
  如权利要求19所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,轴包括花键部分,该花键部分阻止轴旋转。

25、
  如权利要求19所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,收缩器被枢轴转动地连接至线性致动器。

26、
  如权利要求19所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,控制电路进一步包括致动器距离调节部,以及与其相应地,控制电路发送不同数量的脉冲至步进式电机,以调节线性致动器移动推动导轨和碰簧销的距离。

27、
  如权利要求19所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,控制电路进一步包括再闭锁定时器,在由再闭锁定时器设置的延迟时间间隔之后,控制电路进入关闭状态以再闭锁出口装置。

28、
  如权利要求27所述的电子推动收回出口装置,其特征在于,控制电路进一步包括再闭锁定时器调节部,该再闭锁定时器调节部允许对再闭锁定时器的延迟时间间隔的调节。

说明书

电子推动收回出口装置
技术领域
本发明总体上涉及其中电子信号使得出口装置收回碰簧销的电子运转出口装置。
背景技术
“出口装置”为安装于向外摆动的出口门内部的锁定机构。该出口装置被设计为只要有水平力被施加在推杆或者推动导轨致动器上,就允许无需锁如何运转的在先知识而外出。术语“推动导轨”在此将被用来指所有类型的出口装置致动器,包括推杆和短桨(paddle)。
打开门所必需的水平压力可以被任何懂得该门如何运转的人施加至推动导轨上。然而,出口装置的设计为使得即在紧急情况下,作为推动导轨门致动器与人群接触的结果,所需的打开压力自动地施加至推动导轨上。
出口装置典型地为火灾或者建筑条例所必需,并且被用于会有很多人聚集的公共建筑物,以便可靠地允许在紧急情况下的快速、安全以及容易的离开。出口装置保证了从锁定区域内部自由运转出口门,它们还允许出口门保持锁定以阻止来自外部的未经授权的进入。
电子运转出口装置经常被用于进入控制应用,它们从外部由读卡机或者键盘触发以允许通过门而进入,该门从内部空间而言还作为出口门。当出口装置被闭锁时,出口门不能从外部被打开,但是其能从内部通过施加于出口装置的推动导轨或者推杆上的压力而被容易地打开。电子出口装置的其它应用包括与动力门自动启闭装置相结合的运转,允许插销以门自动启闭装置设定的时序收回,以及用于按照定时的时刻表锁定或者开锁的设施,例如学校。用于出口装置的电子控制可以被结合到火灾探测系统内。
最简单的常规的电子运转出口装置当进行电子运转时仅仅收回碰簧销而不会移动推动导轨。由于当碰簧销被电子收回(门被开锁)以及当碰簧销伸出(门被锁定)时推动导轨致动器都处于相同的位置,从而推动导轨致动器的位置不能用来作为门的锁定或者开锁状态的可见指示。不实际打开门的情况下难于判断门是锁定还是开锁的。
仅仅收回碰簧销的设计在高交通流量例如学校的应用中具有相关的问题。在这些安装中,当碰簧销被电子收回时,推动导轨在其每次被按压以通过门外出时将仍然移动。在碰簧销被电子收回时,门可能在一天中被多次打开,并且推动导轨致动器以及机械致动元件的持续运动在那些部件上产生不必要的磨损。
现有技术的设计中存在的另一个问题在于使用螺线管收回碰簧销。螺线管需要相对高的涌入电流(in-rush current),以可靠地收回碰簧销并克服初始摩擦。由于出口装置被安装在可动出口门上,这个相对高电平电流必须通过铰链或者其它被设计为用于载送该电平电流的挠性电子连接。这样的电子铰链显然比载送较低动力的铰链更为昂贵,上述较低动力为读卡机、传感器以及其它在出口门上可见的低功率和低电压装置所需。此外,需要满足这些设计的高涌入电流需求的动力供应相对昂贵。
高动力螺线管收回设计的仍然又一个问题在于,螺线管在其被启动时产生明显的噪音。这个噪音在许多场所例如医院和图书馆都令人不快。
电子运转出口装置的另一已知设计使用电机和凸轮以电子收回推动导轨。电机驱动拉回凸轮,该凸轮拉回导轨并收回碰簧销。开关检测到推动导轨何时到达完全收回位置,并关掉电机驱动。低功率螺线管磁性地保持住安装在推动导轨上的电枢,以将推动导轨保持在完全收回位置,直到动力被去除并且推动导轨被释放为止。
在这个设计中,电机不会被关掉直到开关感应到推动导轨被完全收回为止。当出口装置驱动其它部件例如立杆时,结合在附加部件中能阻止电机将推动导轨移动至完全收回位置。这产生了对电机的连续驱动,其能最终将电机烧毁、破坏其它部件或者烧毁电机的控制电路。
上面所描述的设计需要包括电机和螺线管在内的数量众多的部件。期望减少部件的数量以减少成本。
现有电子出口装置设计的又一问题在于它们机械上难于为正确运转进行调节。期望能够电子调节碰簧销移动的距离,以允许在安装期间的调节以及调节在产品使用寿命中的磨损。
常规的电子出口装置设计的仍然又一难点涉及控制在出口装置释放碰簧销以及在其已经被电子解锁之后再闭锁之前的时间延迟。在一些情况下,在独立的外部电子控制系统中可见该时间延迟控制,其仅是简单地提供动力以打开出口装置以及去除动力以再闭锁。这些独立的外部电子控制系统增加了花费。
在其它情况中,再闭锁的时间由开口装置内的集成延迟螺线管进行控制。改变时间延迟就需要改变螺线管,这是困难并且昂贵的。此外,使用集成时间延迟的设计通常与单独的外部电子控制系统不相容。期望这样的系统,其具有与现有的外部电子控制系统相容的再闭锁时间的集成电子控制。
发明内容
对于本领域技术人员而言将很清楚的上述和其它目标,通过本发明的致力于用于将门闭锁以及解锁的电子推动收回出口装置得到实现。该出口装置包括能够安装至门的支撑导轨,安装在支撑导轨上并在外部位置和内部位置之间能够移动的推动导轨,可运转地连接至推动导轨并在闭锁位置和解锁位置之间能够移动的碰簧销,被连接以用于移动推动导轨的线性致动器以及用于控制线性致动器的控制电路。
推动导轨被朝向外部位置偏压,并且通过在推动导轨的外表面上手动推动,以常规方式被移动至内部位置。当推动导轨被移动至内部位置时,推动导轨被连接以将碰簧销移动至解锁位置。线性致动器和控制电路具有驱动状态、关闭状态以及保持状态。
在驱动状态,线性致动器将推动导轨朝向内部位置移动。在关闭状态,线性致动器允许推动导轨返回到被偏压的外部位置。在保持状态,线性致动器维持在恒定的线性位置并阻止推动导轨返回到被偏压的外部位置。
在优选设计中,线性致动器包括步进式电机,并且控制电路在驱动状态提供一系列电子进程(steps)以驱动步进式电机。在保持状态,控制电路仅将步进式电机保持在单个进程位置。在关闭状态,控制电路从步进式电机去除动力,这将被偏压的推动导轨释放以返回外部位置。
本发明的一方面,线性致动器通过空动连接部使得连接至推动导轨的轴移动。当压力被手动施加至推动导轨的外表面时,该空动连接部允许推动导轨移动至内部位置,而无需线性致动器的任何相应的运动。
本发明的又一方面,线性致动器被连接至在支撑导轨和推动导轨之间连接的摇杆,并且空动连接部由具有开口的收缩器形成,该开口与摇杆内的销结合并允许在推动导轨和线性致动器之间的空动。
本发明的仍然又一方面,该轴包括延伸穿过相应形状的开口的花键部分,其阻止了轴旋转。
在本发明的最优选实施例中,控制电路包括致动器距离调节部,其允许线性致动器移动距离的调节并相应地控制推动导轨和碰簧销被移动的距离。在其中线性致动器包括步进式电机的设计中,致动器距离调节部通过控制电路改变发送至步进式电机的进程数。
本发明的又一优选方面,控制电路还包括可调节再闭锁定时器,其通过进入关闭状态以及允许碰簧销和推动导轨返回到伸出位置,在可调节延迟时间间隔之后,将出口装置再闭锁。设置连接器用来将控制电路连接至动力源及远程开关。该连接器包括动力连接部和控制连接部,响应于在控制连接部处由远程开关提供的输入信号,控制电路将推动导轨移动至内部位置并且将碰簧销移动至解锁位置。
在优选设计中,控制连接部可以被暂时关闭,并且动力连接部通过供应或者去除动力而可以被用于解锁或者再闭锁出口装置。这允许模拟现有技术的出口装置的运转,该现有技术的出口装置缺少本发明中的控制连接部和再闭锁定时器特征。
附图说明
特别是在附加的权利要求中阐述本发明被认为是新颖的特征以及本发明的特征要素。附图仅用于说明目的而非对范围的限制。然而,该发明本身从结构和运转方法上,均可以通过参照与附图相结合的详细说明得到最好地理解,其中:
图1为示出了安装在出口门上的根据本发明的电子推动收回出口装置的右前上方立体图。
图2为图1中所看到的电子推动收回出口装置的右前上方分解立体图。线性致动器和连接到其上的致动机构的一部分已经被从出口装置的基座向外移动。
图3为图2中所看到的电子推动收回出口装置的又一立体图,其中推动导轨和基座被去除以便更清楚的示出出口装置的线性致动器和致动机构。端盖和控制电路、致动机构、线性致动器以及插销机构都处于它们的正确线性关系中并已经被示出处于电子收回位置。
图4为仍处于电子收回位置的图3中所看到的相同部件的底部平面图。
图5为图4中看到的划圆圈的部件的放大底部平面图。部件仍然处于电子收回位置并且已经以虚线示出本发明的隐藏部分。
图6为图1中看到的电子推动收回开口装置的前视图。部件已经示出被装配,但是已经去除了推动导轨和罩,以更好地显示部件间的关系。部件被示出处于电子收回位置。
图7为图6中看到的划圆圈的部件的放大前视图。部件仍然处于电子收回位置。
图8为示出图5中所看到的相同部件的底部平面图,除了出口装置没有被电子收回而是被机械地部分收回之外。
具体实施方式
对本发明的优选实施例进行描述时将会以图1-8作为参考,其中相同的数字表示本发明的相同的特征。
如图1和2所示,本发明包括安装在出口门12上的支撑导轨10。安装在插销壳体16内部的插销机构14位于支撑导轨的一端并包括碰簧销18,该碰簧销18与门框20结合以闭锁和解锁该出口门。当推动导轨22被水平向内朝向支撑导轨按压时,其运转插销机构14并收回碰簧销18,使得出口门被打开。推动导轨22和插销机构被向外偏压,使得当推动导轨被释放时,碰簧销18向外伸出并将出口门再闭锁。
推动导轨22通过摇杆28和30被安装至支撑导轨10,使得当摇杆围绕它们各自的轴承32和34旋转时,推动导轨能朝向或者远离该支撑导轨移动。推动导轨经由轴承24和26被安装在摇杆28和30的端部上。摇杆28和30通过轴承32和34被安装在支撑导轨上。
轴承32和34允许摇杆相对于支撑导轨10枢轴转动。支撑导轨保持轴承32和34分开恒定的间距。以类似的方式,轴承24和26允许摇杆的端部相对于推动导轨22枢轴转动,该推动导轨22保持轴承24和26分开相同的恒定间距。这个设计保证了在轴承24和26之间的线总是平行于在轴承32和34之间的线。其结果是推动导轨22总是保持与支撑导轨平行,但是当摇杆在它们的轴承上旋转时,推动导轨22能朝向或者远离该支撑导轨10移动。
应当指出的是在图2中,摇杆28已经从其在支撑导轨10上的通常的安装位置被向外移动,以便将其更清楚地示出。图3、5和8示出处于它们的正确对齐位置的摇杆28和30。
当推动导轨22被向内按压时,摇杆28、30同步绕着它们各自的轴承32和34旋转,并且推动导轨在插销杆36上向内按压。插销杆36致动插销机构14以收回碰簧销18。插销机构14将插销杆36和碰簧销18弹簧偏压到向外的位置,使得除非推动导轨22总是被水平向内保持,否则碰簧销18将会自动向外伸出并回到闭锁位置。
上面描述的部件允许出口装置通过向内按压推动导轨22而被手动运转。当推动导轨被释放时,其回到向外伸出的位置,该向外伸出的位置也伸出和再闭锁碰簧销。除了该手动运转外,然而,本发明可以通过由控制电路46(见图2和3)运转的线性致动器40进行电子运转。
线性致动器40包括电机42,该电机42以与支撑导轨和推动导轨相平行的线性运动来驱动轴44(见图8)。电机42优选地为步进式电机,并且控制电路46优选地发送一系列电子脉冲或者进程至该电机,以控制轴的线性运动。由控制电路发送的脉冲的数量控制线性致动器的轴44移动的距离。轴44优选包括花键部分48,使得该轴不能相对于电机42旋转。
其它形式的线性致动器也可以用于本发明中,其包括齿条-齿轮线性致动器、使用链条或者皮带的齿轮设计、线性电机致动器等等。线性致动器还可以被设计为具备或者不具备步进式电机。然而,在优选设计中,线性致动器包括转动位于线性致动器内部的转动带螺纹的螺母的电机42。该螺母42在电机产生的旋转力的作用下转动,但是不能向左或者向右移动。位于电机内部的轴44的端部为带螺纹的并且由螺母42结合。
当电机转动螺母时,轴沿着其自己的轴线移动,使得其从致动器伸出或者收回。具有匹配的花键开口的头部50与轴的花键部分48结合。这阻止了当电机转动螺母时轴相对于电机旋转。当电机在一个方向上旋转螺母时,其向内拉动轴44。当电机沿相反的方向旋转时,其向外推动该轴。
当线性致动器被控制电路46主动地移动时,控制电路和线性致动器处于“驱动状态”。当控制电路为线性致动器提供动力,但是并没有引导线性致动器从其当前位置移动时,控制电路和线性致动器处于“保持状态”。当控制电路将动力从线性致动器上去除时,它们处于“关闭状态”。
由于动力被完全从整个出口装置去除,控制电路和线性致动器可以处于关闭状态。可替换的,当出口装置和控制电路具有动力连接部,但是控制电路已经将动力从线性致动器去除时,它们也可以处于关闭状态。
尽管非步进式电机可以被应用于线性致动器,但是步进式电机型线性致动器尤为有利。与基于螺线管的设计相比较而言,步进式电机需要很小的电流以步进该电机。这减低了当致动器处于驱动状态时将动力输送至装置所需的配线和铰链的成本。另一个优点在于在驱动状态以相对小的电流即能产生高水平的线性力。
来自步进式电机的再又一个显著的优点为,通过激励步进式电机但是并未移动,其能够维持处于保持状态,同时引起非常小的动力并产生很少的热量。当步进式电机处于保持状态时,线性致动器极度耐受被强制移动。这允许线性致动器抵抗企图将出口装置再闭锁的偏压力而保持推动导轨。
当控制电路46对步进式电机完全断电时,线性致动器和步进式电机进入关闭状态。在这个状态中,轴44能被向外拉出或者向内推动。当轴被移动时,致动器内部的带螺纹的螺母旋转,这产生抵制轴的任何快速线性运动的阻尼效应。如果推动导轨通过线性致动器(保持状态)被向内保持并且控制电路随后通过转换至关闭状态将其释放,则由于线性致动器在关闭状态的阻尼作用,以平滑、安静及受控的运动方式,偏压力将推动导轨返回至外部位置。
线性致动器的步进式电机允许控制电路46产生对轴44的水平位置的极为精确的控制。控制电路46每次将轴移动精确的距离,其即向步进式电机发送电子步进式脉冲。通过控制发送的步进式脉冲的数量,控制电路46控制轴44移动的距离。这又控制推动导轨的位置以及碰簧销的伸出距离。
当不步进时,步进式电机以很低的电流保持一位置的能力意味着线性致动器能抵抗偏压力收回推动导轨22,并随后抵抗该偏压力保持住该位置一延长的时间段。当保持电流通过控制电路46被切断(关闭状态)时,在推动导轨上的偏压力将线性致动器拉回至它的起始位置,并且通过伸出碰簧销18而将出口门12再闭锁。
参见图8,可以看到轴44通过枢轴转动连接点52被固定至收缩器54。收缩器54包括与摇杆28上的销58结合的收缩器开口56。收缩器54平行于摇杆28的两平行侧并且在该两平行侧之间延伸。销58垂直于摇杆28的两侧延伸并通过开口56。
在收缩器中的开口56远大于销58并且提供在线性致动器和摇杆28之间的空动连接部。该空动连接部允许无需线性致动器40的任何相应的运动,该出口装置即可被手动运转。
图8示出了处于伸出位置的线性致动器40,在该伸出位置,碰簧销18伸出(闭锁)并且推动导轨22位于外部位置。在该位置,向内按压在推动导轨22上将会如前所述的那样手动打开门。
图8通过描述在手动致动的中间点处部分地向内枢轴转动的摇杆28和30来说明空动运动。由于该空动连接部,销58已经移动进入开口56的中部内而无需线性致动器40的任何相应运动。当推动导轨22被进一步向内按压时,其充分地收回碰簧销18。可替换地,推动导轨可以被释放,在该情况下,其将返回到外部位置并且销58将移动进入开口56的上部。这样,开口56提供当线性致动器40没有被拉入时、允许出口装置的机械运转的空动连接部。
在电子运转过程中,控制电路46通过向步进式电动机42发出一系列控制脉冲来用信号指示线性致动器40将轴44向左拉动。步进脉冲使得步进式电机旋转,其在图8中将轴44驱动至左侧。连接在轴上的收缩器拉动销58,该销58将摇杆28向下拉动。摇杆的该运动同时朝向支撑导轨10收回推动导轨,以及向内拉动碰簧销18以打开出口门。在出口装置附近的人们能够通过注意到推动导轨22内部位置而马上得知该出口装置打开。
控制电路发出特定数量的步进脉冲以保证线性致动器已经移动预定的致动器距离。线性致动器的运动将推动导轨移动离开其初始偏压外部位置以及朝向内部位置移动相应的推动导轨距离。推动导轨的运动将碰簧销远离闭锁位置以及朝向解锁位置收回相应的碰簧销距离。
控制电路随后在该收回位置将线性致动器保持所需长短的时间。线性致动器的步进式电机和控制电路处于保持状态。当推动导轨处于电子收回位置中时,出口门能够被自由打开。当将压力施加在推动导轨22上时,其将已经处于完全收回位置。
结果,出口门12将打开,但是在出口装置上将不存在附加的机械磨损,因为摇杆28和30、插销机构14、碰簧销18以及插销杆36都将处在收回位置,并且当使用门时都不会移动。在高交通流量区域,与仅仅碰簧销18被电子收回并且推动导轨在每次使用门时都会移动的设计相比,显著减少了磨损。
除了减少磨损,通过电子保持收回的推动导轨处于保持状态,伴随着推动导轨以及插销机构的机械运动的噪音被消除。与早期设计相比,在驱动状态期间,还有其它的噪音减少。与生硬的、螺线管致动器设计的向内拉动相比,线性致动器设计提供了非常平滑的渐进式的向内拉动。与现有技术的设计相比,这在驱动状态下产生了极其安静的电子运转。
最后,在关闭状态,当控制电路46将动力从线性致动器40上去除时,由于电机42内部的带螺纹的螺母在轴44的内部带螺纹的端部上旋转,线性致动器用作阻尼器,以缓慢地允许推动导轨22向外移动。这提供了平滑和极其安静的释放,这在医院和图书馆的出口装置安装中尤为需要。
为了控制推动导轨的位置,控制电路46必须精确地向步进式电机42发送一系列步进脉冲。发送的脉冲的数量控制碰簧销18移动的距离。尽管脉冲的数量可以预设并且能够不可变,但在优选实施例中,控制电路46包括经由电位计60的电子调节部,其能改变发送给电机42的脉冲的数量。这允许了插销机构14和碰簧销18的收回距离的电子调节。
碰簧销的收回距离的电子调节简化了安装,并允许作出改变和调节以适应出口装置的磨损,或者在出口装置和门框20之间的距离发生任何改变的情况下允许改变和调节。当插销机构14被连接以驱动在立杆门闭锁组件(vertical rod door latching assembly)中的立杆时,这个特征对于安装和磨损调节而言尤为有用。立杆设计能够更难于正确调节,并且该电子调节特征解决了许多安装问题。
本发明与可调节行程长度(throw length)相关的优点在于线性致动器能被用于不同产品,包括不同的插销机构、不同的立杆机构、和/或不同的需要不同行程的锁。在进入保持状态之前,控制电路和/或调节电位计60被简单改造以改变发送至线性致动器的脉冲的数量。
在常规的电子运转出口装置中,当动力被施加至出口装置上时,插销被收回,并且当动力被去除时其会再闭锁。在本发明中,提供该功能用于与第三方门控制的兼容性,但是控制电路46同样实现自动再闭锁定时器。在最优选实施例中,该再闭锁定时器的持续时间为通过电位计62可调节的。
控制电路包括连接器64(见图2),通过该连接器64提供动力。在优选实施例中,连接器64包括动力连接部和控制连接部。动力被持续地供应至动力连接部,并且外部开关被连接至控制连接部。该开关可以是用于远程致动的远程按钮、或者是诸如火灾控制系统或者安全系统之类的电子控制系统的一部分。
由于动力通过动力连接部被持续提供,当闭合连接至控制连接部的开关时,控制电路将进入驱动状态并收回推动导轨。碰簧销18将被收回由电位计60的设定所决定的距离,并且控制电路将进入保持状态以保持推动导轨和碰簧销收回。
由于只要连接至连接器64的控制连接部部分的远程开关保持闭合,控制电路将保持处于保持状态并且出口装置将维持解锁。当远程开关被释放时,控制电路出口装置的再闭锁定时器将根据由电位计62的设定而决定的可调节的“再闭锁时间”延迟一段时间,并随之进入释放推动导轨以及将出口装置再闭锁的关闭状态。
用于控制电路的该设计允许本发明的出口装置模拟现有技术中的不具备该可调节的再闭锁时间特征的出口装置的设计。现有技术的设计仅仅为当施加动力时解锁以及当去除动力时再闭锁。通过将可去除的跳线放置在控制连接部上以模拟闭合的远程开关,能够容易地实现模拟这种运转。在这种布置中,通过向动力连接部施加动力或者从动力连接部去除动力而控制本发明的出口装置,其提供了与第三方控制器的兼容性,该第三方控制器希望出口装置在施加动力时打开、以及在去除动力时再闭锁。
控制电路46被安装至支撑导轨10并且被端盖66所覆盖。控制线(至远程开关或者控制器)和动力线经由连接器60被连接至系统并且以常规的方式伸入门中并穿过电子铰链。端盖66覆盖该连接器和线,并且盖板68覆盖在端盖66和推动导轨22之间的支撑导轨10,以提供如图1所示的整洁外观。
图4示出处于电子收回位置的上述部件。轴44被完全收回,使得花键部分48被基本上收回至安装在电机42上的头部50内。
如从提供了电子收回位置的更近距离视图的图5中所能看到的,收缩器54通过轴44朝向线性致动器40和电机42已经被拉向左侧。收缩器中的开口56继续拉动销58,该销58已经将摇杆28下拉。摇杆30和推动导轨紧随其后,使得推动导轨被保持在完全收回位置。
图6和图7示出推动导轨和盖板68被去除的出口装置的前视图。尽管优选设计使用线性致动器以将推动导轨驱动至内部位置,在第二实施例中,线性致动器可以被直接连接至插销杆36,以直接运转插销机构14并收回碰簧销18而无需将推动导轨移动至内部位置。
本发明的线性致动器40提供装配在两摇杆28、30之间的紧凑组合,使得支撑导轨和推动导轨的长度能够显著减小。现有技术的设计迄今为止要求电机和/或保持螺线管被安装在摇杆之间的空间之外,这已经导致了相对长的最小长度。因为线性致动器紧凑并且取消了保持螺线管,因此本发明的出口装置能被安装在宽度仅有26英寸(66厘米)的窄门上。
虽然与特定的优选实施例相结合已经特别描述了本发明,很显然在前面的描述的启示下,许多替换、改变以及变化对于本领域普通技术人员而言是很显而易见的。因此期望所附加的权利要求将包含落入本发明的实际范围和精神之内的任何这种替换、修改以及变化。
因此,在描述了该发明之后,其权利要求为如下。

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一种电子推动收回出口装置包括支撑导轨、推动导轨和插销机构,该插销机构具有碰簧销,该碰簧销可运转地被连接至推动导轨并在闭锁和解锁位置之间能够移动。出口装置中的控制电路驱动线性致动器,以收回并保持推动导轨和碰簧销处于解锁位置。线性致动器优选地包括步进式电机,并且该线性致动器通过空动连接部被连接至推动导轨,该空动连接部允许无需移动线性致动器即机械运转出口装置。控制电路优选包括用于碰簧销的收回距离的电子调。

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