Türantriebstechnologie und der Fortschritt zu linearen Antriebssystemen

Auf dieser Leserplattform nimmt Ihr Autor die Leser mit auf einen Spaziergang durch die Geschichte.

von Andrew Goodwin

Die amerikanische technologische Revolution von 1880 bis 1890 brachte eine Welle neuer Erfindungen hervor, die Architekten dabei halfen, höher zu bauen als je zuvor. Zu I-Trägern geformter Bessemer-Stahl ermöglichte eine höhere und flexiblere Rahmenkonstruktion als Gusseisen. Neu patentierte Sprinklerköpfe ermöglichten es Gebäuden, strenge Höhenbeschränkungen zu umgehen, die zur Kontrolle der Brandgefahr eingeführt wurden. und die Patentierung von Wechselstrom ermöglichte es Aufzügen, elektrisch angetrieben zu werden und bis zu 10 oder mehr Stockwerke hochzufahren.

Die daraus resultierende Erhöhung der Gebäudehöhe führte zu einem Designdruck auf die Subsystemtechnologie, der das gesamte Aufzugsökosystem beeinträchtigte. Maschinen, Steuerungssysteme, Hubseile, Sicherheitsvorrichtungen und Türausrüstung mussten alle den Anforderungen höherer Gebäude gerecht werden. In diesem Artikel wird die Geschichte der Türausrüstung und die Entwicklung zur heutigen Linearantriebstechnologie untersucht.

Wie es begann

Für viele war die Einführung von Aufzugssystemen als neue Technologie einschüchternd. Ein Großteil des Reitpublikums hatte Bedenken, alleine zu fahren. Die Lösung bestand darin, Aufzugsbediener bereitzustellen – Personal, das je nach Betriebssystem die Schachttüren und Kabinentore öffnen und schließen, den manuellen Kabinenschalter betätigen oder einen Etagenruf eingeben musste.

Dies war fast 50 Jahre lang die Norm – bis 1945 die Aufzugsbetreiber streikten. Anfangs gab es Bedenken, Aufzüge „allein“ zu nutzen. Die Industrie reagierte mit der Installation von Kommunikationssystemen und Not-Aus-Tastern. Als es im nächsten Jahr erneut zu einem Streik kam, hatten sich Mieter und Arbeiter des Gebäudes daran gewöhnt, alleine zu fahren. Das Zeitalter vollautomatischer Aufzugskonstruktionen – einschließlich Türsystemen – war geboren.

Heutige Türantriebe sind motorbetrieben und arbeiten auf der Grundlage einer vom Steuerungssystem übermittelten Befehlslogik. Ganz einfach: Der Türantrieb öffnet und schließt die Kabinentür und öffnet mithilfe einer Kupplung gleichzeitig die Schachttür(en). Es gibt zwei Arten von Türantrieben: harmonische und lineare.

Harmonische Türantriebe

Harmonische Türantriebe waren die ersten verfügbaren automatischen Türbetätigungssysteme. Die Türantriebe verwendeten geometrische „4-in.“ Stangengestänge“, um durch den Einsatz von Motoren mit nur einer Geschwindigkeit eine mechanische und Geschwindigkeitssteuerung zu erreichen. Für den Ingenieur war der harmonische Türantrieb eine brillante Geometrie, die fast zur Kunstform erhoben wurde. 

Warum der Begriff „harmonisch“? Vereinfacht ausgedrückt erzeugt das Antriebsarmsystem ein harmonisches Geschwindigkeitsprofil. Hierbei handelt es sich um ein mechanisches Geschwindigkeitsprofil, das aus den geometrischen Winkeln der Antriebsarme berechnet wird. Harmonische sind die Bewegung, die eine oszillierende Masse erfährt, wenn die Rückstellkraft proportional zur Verschiebung, jedoch in entgegengesetzter Richtung ist. Harmonische Bewegung ist periodisch und kann durch eine Sinuswelle mit konstanter Frequenz und Amplitude dargestellt werden. Abbildung 1 zeigt die kontinuierliche Flüssigkeitsbewegung einer harmonischen Sinuswelle.

Lineare Türantriebe

Lineare Bewegung ist die Bewegung eines Objekts in einer Dimension, von einem Ort zum anderen in einer geraden Linie. Während eine lineare Bewegung vertikal oder horizontal sein kann, betrachten wir für unsere Zwecke die Bewegung als horizontal.

Als die Technologie in den Bereichen Hydraulik, Schnecken-/Getriebekonstruktionen und sogar Dampfkraft Fortschritte machte, kamen Anfang der 1970er Jahre lineare Konstruktionen auf den Markt. Größtenteils stießen frühe lineare Designs aufgrund von Zuverlässigkeitsproblemen im Vergleich zu harmonischen Designs und dem Mangel an ausgefeilter Motorsteuerung nicht auf großen Anklang.

Heutzutage haben sich die linearen Türantriebe aufgrund allgemeiner technologischer Verbesserungen als „Norm“ für neue Bauprojekte etabliert, was zu einem Anstieg des Marktanteils im Vergleich zum Vorjahr geführt hat. Linearantriebe sind in der Regel leichter als ihre harmonischen Gegenstücke und verfügen über weniger bewegliche Teile. Der Wegfall von Nocken und Gestängen verringert das Risiko potenzieller Wartungsprobleme. Die präzise Positionierung des Encoders ermöglicht zusammen mit der Closed-Loop-Software eine gleichbleibende Leistung bei unterschiedlichen Projektinstallationen. Linearantriebe sind im Allgemeinen selbstlernend und können in jeder Betriebsumgebung eine gleichmäßige „virtuelle“ Fahrkurve erzeugen.

Harmonic-Türantriebe sind zuverlässig und werden den Markt weiterhin gut bedienen. Da jedoch die Anforderungen an die Effizienz der Installation, gemeinsame technische Plattformen für Neubau, Modernisierung und Reparatur sowie Möglichkeiten zur vorausschauenden Wartung immer wichtiger werden, wird erwartet, dass die Akzeptanz linearer Türantriebe zunehmen wird.

Mein Lieblingsbetreiber

Als Produktdirektor für Türausrüstung bei GAL werde ich oft gefragt: „Welcher Türantrieb ist Ihr Favorit?“ Die Antwort auf diese Frage habe ich letztes Jahr gefunden, als ich den 100. Geburtstag meiner Großmutter feierte. Als wir uns zum Feiern versammelten und Zeit damit verbrachten, mit ihr Geschichten aus der Vergangenheit zu erzählen, erzählte ich auch Geschichten darüber, was ich in der Aufzugsbranche mache. Irgendwann drehte sie sich zu mir um und sagte: „Wussten Sie, dass ich früher Aufzugsführerin war?“ Ich war fassungslos und die Ironie meiner Arbeit und ihrer Vergangenheit kollidierten. Ich hatte keine Ahnung. Sie erzählte uns weiter, dass sie in den 1940er Jahren nach New York zog, um eine Karriere als Model/Schauspielerin zu verfolgen. Nebenberuflich arbeitete sie als Aufzugsführerin in Midtown Manhattan. Obwohl sie sich weder an den Namen des Gebäudes noch an dessen genaue Lage erinnern konnte, erzählte sie von der Uniform, den weißen Handschuhen und dem Knopfdrücken. Wie besonders waren diese weißen Handschuhe für sie! Seitdem ich ihre Geschichte gehört habe, wird meine Großmutter immer meine Lieblingstelefonistin sein!