CH686840A5

CH686840A5 - Verfahren zur Steuerung eines motorischen Antriebs einer Tuer oder dergleichen.

Info

Publication number: CH686840A5
Application number: CH00019/93A
Authority: CH
Inventors: Leszek Wodka; Uwe Horz
Original assignee: Geze Gmbh & Co
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1993-01-05
Publication date: 1996-07-15
Also published as: DE4207058C5; DE4207058C2; DE4207058A1

Description

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CH 686 840 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines motorischen Antriebs einer Tür oder dergleichen, mit einer programmierbaren Steuerhardware mit Rechner, unter Anwendung eines programmierten Lernvorgangs.

Bei einer aus der DE-OS 3 935 173 bekannten Steuerung eines elektromechanischen Pendeltürantriebs ist bereits die Verwendung eines Lernprogramms bekannt.

Das Lernprogramm läuft in der Initialisierungsphase bei der Inbetriebnahme der Anlage vor Ort. Es dient dort zur selbstlernenden Erfassung des eingesetzten Türtyps, das heisst, ein- oder zweiflügelig, mit oder ohne Überschlag, Pendeloder Anschlagflügel usw.

Die Einstellung der Schliessrichtung von automatischen Türantrieben erfolgt bei bekannten Türantrieben über einen separaten DIL-Schalter. Hierfür ist ein eigener Steuerungseingang und entsprechender Hardwareaufwand erforderlich.

Bei anderen bekannten automatischen Schiebetürantrieben wird zur Einstellung der Schliessrichtung der Türflügel, abhängig von der gewünschten Schliessrichtung, wahlweise mit dem unteren oder oberen Trum des über zwei Umlenkrollen laufenden Treibriemens verbunden. Hierbei ist ein spezielles Verbindungsblech erforderlich, das so geformt ist, dass es für beide Befestigungsarten geeignet ist oder es müssen zwei verschieden geformte Blechteile verwendet werden. Auf die richtige Anbringung bzw. auf Verwendung des richtigen Blechteils hat der Monteur zu achten. Dies ist nachteilig. Ausserdem ist es bei Schiebetürantrieben nicht immer möglich, den Türflügel mit dem oberen Teil des Treibriemens zu verbinden. Dies trifft speziell auf solche Antriebe zu, bei denen Motor und Steuerung zwischen dem Träger bzw. der Gebäudewand und dem Treibriemen montiert sind und die Antriebslänge und Einbautiefe gering gehalten werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerungsverfahren der eingangs genannten Art einzusetzen, zur Eingabe der Schliess- oder Öffnungsrichtung bzw. davon abhängiger Parameter bei Minimierung des Hardwareeinsatzes.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass mit Hilfe des Lernvorgangs die Schliess-oder Öffnungsrichtung oder davon abhängige Parameter selbstlernend erfasst wird bzw. werden.

Durch die selbstlernende Erfassung der Schliess-oder Öffnungsrichtung wird der Hardwareaufwand minimiert. Der Antrieb kann unabhängig von der Schliessrichtung der Tür montiert werden. Bei Schiebetüren kann das Verbindungsblech zwischen Treibriemen und Schiebeflügel, unabhängig von der Schliessrichtung, jeweils am unteren Trum gekuppelt werden. Bei Drehtürantrieben kann die Montage, ebenfalls unabhängig von der Öffnungsrichtung der Tür, standard-mässig erfolgen. Der Montageaufwand wird universell für unterschiedliche Anwendungsfälle also reduziert. Die selbstlernende Erfassung der Schliess- oder Öffnungsrichtung oder der davon abhängigen Parameter kann nach Montage und Anschluss der Anlage vor Ort bei der Inbetriebnahme erfolgen.

Bei bevorzugten Ausführungen des Verfahrens ist bei dem Lernvorgang eine Abfolge der Schritte a) bis d) gemäss Patentanspruch 2 vorgesehen, die Einstellung des Türflügels gemäss Schritt a) kann der Monteur von Hand vornehmen. Die Schritte b) und c) erfolgen z.B. unter motorischem Antrieb des Türflügels. Vorzugsweise läuft der Türflügel in seinen Endlagen auf Anschläge, z.B. Endlagenpuffer, auf, so dass die Tür mechanisch gestoppt wird. Der Schritt d) kann im Rechner erfolgen; die so ermittelte Schliess- und Öffnungsrichtung und davon abhängige Parameter werden abgespeichert.

Der Start des Lernvorgangs erfolgt vorteilhafterweise durch Betätigen einer Lerntaste. Durch Betätigung der Lerntaste kann der motorische Antrieb aktiviert werden, indem sofort oder nach einer vorgegebenen Wartezeit der Antrieb mit Strom versorgt wird. Während der vorgegebenen Wartezeit können solche Schritte des Lernvorgangs vorgenommen werden, die keine Bestromung des Motors erfordern.

Bei einer speziellen Ausführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass mit Hilfe des Lernvorgangs eins Teilöffnungsweite des Türflügels für eine spezielle Betriebsart, z.B. die Winteröffnung des Winterbetriebs, selbstlernend erfasst wird. Dabei sind vorzugsweise die Schritte a) bis d) gemäss Patentanspruch 4 vorgesehen. Der Schritt b) kann hierbei gemäss Patentanspruch 5 oder 6 erfolgen, wobei eine Umkehr der Richtung vor Erreichen der Endlage erfolgt, wenn festgestellt wird, dass die Richtung nicht die Schliessrichtung bzw. Öffnungsrichtung ist.

Der Lernvorgang zur Erfassung der Teilöffnungsweite kann ebenfalls durch Betätigung einer Lerntaste gestartet werden. Auch die oben erwähnte Umkehr der Richtung gemäss Patentanspruch 5 kann durch Betätigen einer Lerntaste, vorzugsweise durch Betätigen derselben Lerntaste, erfolgen.

Vorzugsweise ist der erfindungsgemässe Lernvorgang zur Erfassung der Schliess- oder Öffnungsrichtung und abhängiger Parameter integriert in einen Lernvorgang, mit dem andere Parameter, wie Türgewicht, Türtyp usw. ebenfalls selbstlernend erfasst werden. Mit dem Start über eine Lerntaste können somit mehrere Lernvorgänge gleichzeitig gestartet werden. Die Lerntaste kann mehrfunktional sein. Sie kann während des Lernvorgangs mehrmals mit jeweils spezifischen Funktionen betätigt werden.

Im nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer links-schliessenden Schiebetür mit Automatikantrieb, wobei der Schiebeflügel in Schliesslage steht;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer rechtsschliessenden Schiebetür mit Automatikantrieb, wobei der Schiebeflügel in Nähe der Schliesslage steht;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer links-schliessenden Schiebetür mit Automatikantrieb, wobei der Schiebeflügel in Winteröffnungsstellung steht;

Fig. 4 eine schematische Draufsicht einer auto-

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matisch angetriebenen Drehtür mit Linksanschlag, wobei die Drehtür in Öffnungs- und Schliessstellung dargestellt ist.

Die Schiebetüranlagen in den Fig. 1 bis 3 sind jeweils einflügelig. Der Schiebeflügel 1 kommt in seinen Endlagen jeweils mit Endlagenpuffern 7 und 8 in Anschlag. Die Schiebetüren in den Fig. 1 und 3 sind linksschliessend. Dies bedeutet, dass in den Fig. 1 und 3 die linken Puffer 7 als Puffer für die Schliesslage und die rechten Puffer 8 als Puffer für die Offenlage ausgebildet sind. Im Unterschied dazu sind bei der rechtsschliessenden Schiebetür in Fig. 2 der rechte Puffer 8 als Puffer für die Schliesslage und der linke Puffer 7 als Puffer für die Öffnungslage ausgebildet.

Unabhängig von der Schliessrichtung der Schiebetür ist jeweils die Ausbildung und Anordnung des Antriebs in den Fig. 1 bis 3 übereinstimmend. Der Antrieb weist einen Antriebsmotor 2 und eine elektronische Steuerungseinheit 3 auf. Der Antrieb 2 wirkt mit einem Inkrementalweggeber 9 zusammen, der bei den Ausführungsbeispielen in den Figuren am stirnseitigen Ende des Antriebsmotors mit der Motorwelle gekoppelt ist. Die Abtriebswelle des Motors 2 treibt einen über Umlenkrollen 4 umlaufend geführten Treibriemen 5 an, indem die Abtriebswelle mit einer der Umlenkrollen 4 gekoppelt ist. Am unteren Trum des Treibriemens 5 ist ein Verbindungsblech 6 befestigt, an dem der Schiebeflügel 1 vorzugsweise über Schraubverbindung angeschlossen ist.

Der Antrieb mit diesen genannten Bauteilen ist oberhalb vom Türflügel 1 an der Wand oder einem wandfesten Träger angeordnet. Dabei ist die Anordnung des Antriebs relativ zu den Endlagenpuffern 7, 8, unabhängig davon, ob der Schiebeflügel 1 linksschliessend, wie in den Fig. 1 und 3, oder rechtsschliessend, wie in Fig. 2, ist. Dabei ist das Verbindungsblech 16 jeweils mit dem unteren Trum des Treibriemens 5 verbunden.

Durch die erfindungsgemässe Programmierung der Steuerung mit Hilfe eines im nachfolgenden näher erläuterten Lernvorgangs wird der Antrieb so eingestellt, dass er bei linksschliessenden Schiebetüren in der Darstellung in den Fig. 1 und 3 den Treibriemen 5 beim Schliessen in Uhrzeigersinn und beim Öffnen in Gegenuhrzeigersinn und bei rechtsschliessenden Schiebetüren gemäss Darstellung in Fig. 2 beim Schliessen in Gegenuhrzeigersinn und beim Öffnen in Uhrzeigersinn antreibt.

Die Eingabe der Schliess- oder Öffnungsrichtung erfolgt bei der Inbetriebnahme vor Ort selbstlernend. Der Lernvorgang läuft wie folgt ab:

Nach Montage und Anschluss der Anlage betätigt der Monteur die Lerntaste an der Steuerungseinheit 3, wodurch das Lernprogramm gestartet wird. Es läuft nun zunächst eine in dem Programm vorbestimmte Wartezeit, während der der Antriebsmotor 2 unbestromt bleibt, damit der Monteur die Gelegenheit hat, eventuelle weitere notwendige Arbeitsschritte durchzuführen. Während dieser Wartezeit schiebt der Monteur die Türflügel von Hand in eine Position in Schliesslagennähe. Sodann entfernt er eventuelle Hindernisse aus dem Bewegungsbereich der Tür.

Nach Ablauf der Wartezeit bewegt der Antriebsmotor 2 den Türflügel 1 in eine bestimmte Richtung A, die durch das Lernprogramm und durch die Anschlussrichtung des Motors vorbestimmt ist.

Das Lernprogramm kann so ausgelegt sein, dass zunächst die Schliesslage gesucht wird. Dabei wird zunächst der Weg S1 gemessen, den der Türflügel

1 bis zu einem ersten Anschlagpunkt in Richtung A, d.h., bis zum Puffer 8 zurücklegt.

Anschliessend wird die Drehrichtung des Motors

2 per Programm umgedreht, so dass sich der Türflügel 1 in die entgegengesetzte Richtung B bewegt. Jetzt wird der Weg S2 gemessen, den der Türflügel 1 zu einem zweiten Anschlagpunkt in Richtung B, d.h., bis zum Puffer 7 zurücklegt.

Aus den gemessenen Strecken S1 und S2 kann sodann die Schliesslage bzw. die Schliessrichtung ermittelt werden, da sich der Türflügel 1 zum Startzeitpunkt in unmittelbarer Nähe dieser Schliesslage befand und dem Lernprogramm die Ansteuerrichtung bekannt ist (siehe Fig. 1 und 2):

Wenn S1 kleiner als S2-S1 ist, befindet sich die Schliesslage der Tür in Richtung A, also in Start-richtung (Fig. 2).

Ist S1 grösser oder gleich S2-S1, so befindet sich die Schliesslage in Richtung B, also der entgegengesetzten Startrichtung (Fig. 1).

Das beschriebene Programm kann sowohl für einflügelige und zweiflügelige Schiebetürantriebe als auch für Drehtürantriebe mit Schliesslagenanschlag und Pendeltürantriebe eingesetzt werden.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Drehtür handelt es sich um einen DIN-Iinken Drehflügel 10. In der Schliesslage steht er am türrahmenseitigen Schliessanschlag 17. In der Offenlage steht er an einem Wandanschlag 18. Der Antrieb der Tür ist in Fig. 4 nicht näher dargestellt. Er weist, übereinstimmend mit den voranstehend beschriebenen Schie-betürantrieben, einen Antriebsmotor, eine elektronische Steuerung, einen Inkrementalweggeber sowie eine entsprechende Antriebskupplung zwischen dem Antriebsmotor und dem Flügel 10 auf. Vorzugsweise ist die Abtriebswelle des Antriebsmotors unmittelbar im Drehachsenbereich 11 mit dem Türflügel 10 gekuppelt. Das Lernprogramm bei der Inbetriebnahme erfasst in entsprechender Weise, wie bei den voranstehend beschriebenen Schiebetüranlagen, die Schliess- bzw. Öffnungsrichtung.

Der Lernvorgang wird ebenfalls durch Betätigen der Lerntaste gestartet. Danach läuft die Wartezeit ab, in der der Monteur den Türflügel 10 in Schliesslagennähe bringt und eventuelle Hindernisse aus dem Bewegungsbereich des Türflügels entfernt. Nach Ablauf der Wartezeit wird der Antriebsmotor bestromt und der Türflügel 10 zunächst in Richtung A und sodann in Richtung B, jeweils bis zum Endanschlag 18 bzw. 17, bewegt. Bei der Bewegung in Richtung A wird der Drehwinkel W1 und bei der Bewegung in Richtung B der Drehwinkel W2 gemessen. Danach wird W1 und W2 in entsprechender Weise, wie S1 und S2 bei den vorangehend beschriebenen Schiebetüren der Fig. 1 und 2, verglichen und die Schliess- bzw. Öffnungsrichtung ermittelt und eingespeichert.

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öffnungsweite, z.B. für Winterbetrieb, ohne zusätzlichen Hardwareaufwand in der Steuerung zu realisieren, wird ein modifiziertes Lernprogramm eingesetzt, bei dem die Lerntaste, die zum Start des Lernvorgangs dient, eine Doppelfunktion erhält. Der Lernvorgang läuft dann bei der in Fig. 3 dargestellten Schiebetür wie folgt ab:

Nach Montage und Anschluss der Anlage betätigt der Monteur die Lerntaste. Unmittelbar danach läuft eine vorbestimmte Wartezeit ab, während der der Antriebsmotor 2 unbestromt bleibt, damit der Monteur die Gelegenheit hat, eventuelle weitere notwendige Arbeitsschritte durchzuführen. Während der Wartezeit schiebt der Monteur den Türflügel von Hand in die gewünschte Winteröffnungsposi-tion.

Diese Öffnungsweite muss gleich oder grösser als eine im Programm festgelegte Mindestöffnungs-weite sein, z.B. mindestens 60% der maximalen Öffnungsweite, andernfalls wird nach Ablauf der Wartezeit mit der Bestromung des Motors automatisch die vom Programm vorgegebene Winteröffnungsweite eingestellt. Noch während der Wartezeit werden eventuelle Hindernisse aus dem Bewegungsbereich vom Monteur entfernt.

Nach Ablauf der Wartezeit wird nun der Antriebsmotor 2 bestromt. Er bewegt den Türflügel 1 zunächst wieder in Richtung A. Dabei wird der Weg S1 gemessen, den der Türflügel 1 zurücklegt.

Solange sich der Türflügel 1 in Richtung A bewegt, kann der Monteur die Bewegungsrichtung des Türflügels durch Druck auf die Lerntaste jederzeit umkehren und damit dem Programm mitteilen, dass sich die gewünschte Schliesslage in Richtung B befindet. Der Umkehrpunkt X kann vom Monteur durch Tastendruck während der Bewegung in Richtung A vor Erreichen der Endlage beliebig gewählt werden.

Erfolgt kein Tastendruck, so wird der Anschlag 8 in Richtung A als gewünschte Schliesslage angenommen und die Strecke S1, die bis dorthin zurückgelegt wurde, als Winteröffnungsweite abgespeichert.

Liegt die gewünschte Schliesslage, wie in Fig. 3 dargestellt, in Richtung B, das heisst, erfolgt ein Druck auf die Lerntaste und damit eine Umkehr der Bewegungsrichtung des Türflügels 1, so wird die Strecke S2 gemessen, die vom Umkehrpunkt bis zum Anschlag 7 in Richtung B zurückgelegt wird. Als Winteröffnungsweite wird dann die Strecke S3 abgespeichert, die sich aus der Differenz S2 zu S1 ergibt (siehe Fig. 3).

In entsprechender Weise können auch andere Teilöffnungsweiten, z.B. für die Apothekerstellung usw., selbstlernend erfasst werden. Die Erfassung von Teilöffnungsweiten für spezielle Betriebsarten ist bei Antrieben von Schiebe- und Drehtüren in entsprechender Weise möglich. Ferner sind Anwendungen bei mehrflügeligen Schiebe- und Drehtüren sowie bei Pendeltüren möglich.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung eines motorischen Antriebs (2) einer Tür (1, 10), mit einer programmierbaren Steuerhardware mit Rechner, unter Anwendung eines programmierten Lernvorgangs, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Lernvorgangs die Schliess- oder Öffnungsrichtung (A, B) oder davon abhängige Parameter selbstlernend erfasst wird bzw. werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

a) dass der Türflügel (1, 10) zu Beginn des Lernvorgangs in eine definierte Türstellung oder in Nähe einer definierten Türstellung, vorzugsweise in Nähe einer Endlage, z.B. der Schliess- oder Öffnungsstellung, gebracht wird, vorzugsweise von Hand;

b) dass sodann aus dieser Stellung der Türflügel (1, 10) vorzugsweise über den motorischen Antrieb (2) in eine vorgegebene erste Richtung (A) bewegt wird, bis der Türflügel (1, 10) in eine erste Endlage gelangt, wobei der zurückgelegte Weg (S1, W1) des Türflügels (1, 10) oder ein dem Weg entsprechender Parameter gemessen wird;

c) dass sodann aus dieser Stellung der Türflügel (1, 10) vorzugsweise über den motorischen Antrieb (2) in die Gegenrichtung bewegt wird, bis der Türflügel (1, 10) in eine zweite Endlage gelangt, wobei der zurückgelegte Weg (S2, W2) des Türflügels (1, 10) oder ein dem Weg entsprechender Parameter gemessen wird;

d) dass sodann durch Vergleich der in b) und c) gemessenen Wege (S1, S2, W1, W2) bzw. Parameter die Schliess- bzw. Öffnungsrichtung (A, B) ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Lernvorgangs eine Teilöffnungsweite des Türflügels (1) für eine spezielle Betriebsart, z.B. die Winteröffnung des Winterbetriebs, selbstlernend erfasst wird (Fig. 3).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

a) dass der Türflügel zu Beginn des Lernvorgangs in eine Teilöffnungsstellung, z.B. Winteröffnungsstellung (Start), gebracht wird, vorzugsweise von Hand;

b) dass sodann der Türflügel (1) vorzugsweise über den motorischen Antrieb (2) in Schliessrichtung (B) oder Öffnungsrichtung (A) bewegt wird, bis der Türflügel in die Schliessstellung bzw Öffnungsstellung gelangt, wobei der zurückgelegte Weg (S2) des Türflügels (1) oder ein dem Weg entsprechender Parameter gemessen wird;

c) dass sodann der Türflügel vorzugsweise über den motorischen Antrieb in die Gegenrichtung (A) bewegt wird, bis der Türflügel in die Öffnungsstellung bzw. Schliessstellung gelangt, wobei der zurückgelegte Weg (Smax) des Türflügels (1) oder ein dem Weg entsprechender Parameter gemessen wird;

d) dass sodann durch Vergleich der in b) und c) gemessenen Wege (S2, Smax) bzw. Parameter die Teilöffnungsweite bzw. Winteröffnungsweite ermittelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Türflügels (1) in Schliessrichtung dadurch erfolgt, dass der Türflügel

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zuerst in eine vorgegebene erste Richtung (A) bewegt wird, dass eine Umkehr (X) der Richtung vor Erreichen der Endlage erfolgt, wenn dem Programm durch Betätigung der Lerntaste mitgeteilt wird, dass die Richtung nicht die Schliessrichtung (B) ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung in Öffnungsrichtung (A) dadurch erfolgt, dass der Türflügel (1) zuerst in eine vorgegebene erste Richtung bewegt wird, dass eine Umkehr (X) der Richtung vor Erreichen der Endlage erfolgt, wenn dem Programm durch Betätigung der Lerntaste mitgeteilt wird, dass die Richtung nicht die Öffnungsrichtung (A) ist.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lernvorgang durch Betätigung einer Lerntaste gestartet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Lerntaste vor Schritt a) in Patentanspruch 2 oder vor Schritt a) in Patentanspruch 4 erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Lerntaste nach Schritt a) in Patentanspruch 2 und vor Schritt b) in Patentanspruch 2 oder nach Schritt a) in Patentanspruch 4 und vor Schritt b) in Patentanspruch 4 erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch Betätigung der Lerntaste der motorische Antrieb (2) aktiviert wird, indem sofort oder nach einer vorgegebenen Wartezeit der Antrieb mit Strom versorgt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor Ablauf der Wartezeit Schritt a) gemäss Patentanspruch 2 oder Schritt a) gemäss Patentanspruch 4 erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor Ablauf der Wartezeit im Bewegungsbereich der Tür befindliche Hindernisse aus der Bewegungsbahn des Türflügels (1) entfernt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkehr (X) der Richtung durch Betätigung einer Lerntaste gestartet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lerntaste mehrere Funktionen hat.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Türflügel (1, 10) in seiner Endlage, z.B. in Schliessstellung und/oder Öffnungsstellung, auf einen Anschlag, vorzugsweise Endlagenpuffer (7, 8), läuft und gestoppt wird.

16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung des Wegs (S1, S2, Smax, W1, W2) des Türflügels (1, 10) oder der dem Weg entsprechenden Parameter ein Inkrementalgeber oder Potentiometer verwendet wird, der mit dem Antrieb (2) oder dem Türflügel (1, 10) zusammenwirkt.

17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner als Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgebildet ist.

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