CN1120360A - 转门的运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转门的运行方法，在这种方法中，旋转门扇的圆周速度由驱动电机的支持和至少在一个门扇上作用的力合成。

Description

转门的运行方法

本发明涉及一种转门的运行方法，其中，驱动电机不提供门扇转动的全部力。更确切地说，驱动电机提供一种支持的形式，这种形式通过微处理机操纵/控制装置再加上此运行方法的驱动部件来实现。因为驱动电机并未提供全部驱动力，所以，所需力的另一部分由至少一个人来产生，此人要经过转门。通过与至少一个旋转门扇的持续接触，在门扇上施加一个力，测量这个力并传输给微处理机操纵/控制装置。由于有此测得的与转速成正比的力，微处理机操纵/控制装置有能力按程序算出驱动电机支持力的数值，此值始终低于所需力的总值。对于这样一种被驱动的转门，一般情况下不必要的任何安全电子器件，例如传感器、光栅、雷达信号器等，对于一种无危险的运行而言是多余的。转门的支承在中央的旋转门扇，位于两个圆筒式壁内部，这两个壁通常被两个沿直径对置的入口和出口所断开。

德国专利文件3942662公开了一种转门，它设有一个安全电路和一个可电制动的摆动块。一个配备有微处理机可编程的操纵装置，操纵门的运行过程，并有安全传感器和安全装置保证门无故障地工作。

德国专利文件DE4207705介绍了一种转门，它通过数据处理装置操纵或控制，包括控制装置和微处理机在内的全部功能，在内部自动检测和监控。由于这种几乎全自动化地控制运行过程，尤其是鉴于对使用者有最佳的工作可靠性，所以这种转门是很好的。

除了上面已经介绍的转门外，还有一些转门没有配备驱动电机。这些人工驱动的转门，通常它们的直径受限制，因为使用者必须用自身的力使门扇运动并因而转动。而这一点尤其是对于老人或伤者往往需要付出极大的努力才能实现，或根本就做不到。由于这种手动工作的转门没有自动驱动造成的危险，所以没有任何类型的安全装置。但是在这种情况下，它们的结构尺寸受到严格的限制，因此它们不能到处使用，即使那里完全可以提供使用区域。然而若人们选择一种自动化的转门，则根据结构状况，为了使用者的安全，需要昂贵的传感器。具体而言，它们可以是开关垫、传感器条、光屏、红外和雷达信号器，以及光栅。所有这些传感器可使得这种转门进行无危险的运行。鉴于这种转门的高度安全性，可以导致因不同的安全系统在一定程度上破坏了转门原有的工作特性，也就是说，会多次紧急切断这种转门，因此通常有必要通过受过训练的人员重新手动接通这种转门。还应考虑的是，与手动驱动的转门没有传感器时相比，自动化转门的费用情况。

本发明的目的是提出一种操纵或控制电机驱动的转门的运行方法，然而这种方法允许在这种转门运行时，没有如上所述用于使用者的一般的安全传感器或安全装置。尽管如此，这种转门还必须对伤者或老人能不用大的力气便转动。

本发明的目的按以下所述达到，即由微处理机操纵/控制驱动的转门，在某种程度上仅仅按支持形式或伺服运行通过驱动部件再加上驱动电机运转。因为只涉及驱动电机的支持，所以至少必须有一个要经过转门的人，在旋转门扇中的一扇上施加一个附加的力。这一沿门扇运动方向所作用的力，同时又是作为一个人经过了此转门的指示。微处理机操纵/控制装置由此得知门扇的转速，以及它所要作的只是使电机的驱动提供一个对此转速的支持。可以这样来理解这一支持，即，根据所测得的由人的手动力(操纵力)引起的旋转门扇的圆周速度或门扇的加速力，微处理机操纵/控制装置算出支持速度，这一支持速度的数值比旋转门扇的圆周速度低。

在这种情况下，旋转门扇的总速度由驱动电机的支持速度与手动力之差并因而与门扇速度合成。在旋转门扇的短的起动阶段之后，也就是说克服了静摩擦后，还只需要使用者作用一个很小的力，这个力比一开始的要小，或比单纯手动运行转门时的要小，因为现在驱动电机提供了所需支持的大部分。因此可以这样说，手动力与速度成正比。在一个较大的力作用下门扇的速度大，而力较小则速度小。根据这一关系显然可知，旋转门扇的总圆周速度，取决于手动速度或在门扇上施加的手动力以及电机支持速度等参数。由此前提条件显然，人不可能离开门扇，因为必须与旋转门扇持续地保持接触，以免转速下降。

驱动电机的支持需要通过运行程序加以控制，控制装置则需要有关门扇转速和电机电流方面的信息。因此，必须测量转速，例如用增量传感器或转速计数器或其他可能的测量装置。测量结果进一步传递给微处理机操纵/控制装置，在那里按存在的运行程序工作。此时，旋转门扇的圆周速度用于评估运行曲线，所测得的电机电流作为电机控制性能的标志。

由驱动电机支持的量，可例如表示为实际存在的瞬时速度终值的百分率。这一支持量是可以调整的，所以可以按照转门不同的使用地点，对例如必须具有不同大小直径的转门进行控制或操纵。

因此，上述类型的转门运行方法可分三个阶段来分析：

1.起动(上升的斜线)

2.匀速运行，由断开点判别

3.速度降为零。

为了说明按本发明的各步骤，在附图中表示了可能的实施形式。

其中：

图1转门俯视图；

图2速度/时间曲线；

图3上升的斜线(加速)；

图4匀速运行，断开点的判别；

图5力/时间曲线；

图6能量/时间曲线；

图7运行程序。

图1表示了一个示意表示的转门的俯视图。在两个圆筒形壁2之间，有可转动地支承着并固定在中点的旋转门扇10、11、12和13。门扇10、11、12和13通过驱动轮36与驱动电机14相连。为了使门扇10、11、12或13进入运动，至少要由一个人在至少其中一个门扇上施加一个压力。因为压力或力与速度成比例，所以在下面的实施例中为了简化只针对速度而言。门扇10、11、12和13上升的圆周速度，在起动阶段8中按照图3所示的一条上升斜线。由手接触造成的从零上升到终值的实际速度15，取决于人在旋转门扇10、11、12、13上施加了多大的压力。在门扇10、11、12、13开始转动时，通过速度测量装置34，例如增量传感器或转速计数器测量速度。在这种情况下周期性地测量实际速度，其中周期时间是可以调整的。与此同时，不再有一个旋转门扇10、11、12、13处于静止状态的信息，借助于门的启动装置30经由速度检验/识别装置31，传给微处理机操纵/控制装置32。因此，速度测量装置34将速度的任何变化通知速度检验/识别装置31，并因而通知了微处理机操纵/控制装置32。这就标志着必须由微处理机操纵/控制装置32通过驱动部件33启动驱动电机14，因为不必由人单独地造成实际速度和加力。在这种情况下，电机支持16最好通过一种脉冲式中继调制来实现，它按规定的阶跃阶梯形地跟随着手动的实际速度15的运行曲线。不过，在任何情况下这里都存在一个速度差ΔV6，所以，在任何情况下都必须与旋转门扇保持连续的接触。门扇的速度增加时，电机支持16的量同样增加，直至一个最大值。

在第一次手动启动上述这种转门时，对转门进行一次试运转，此时测量转门全部必要的参数，并将它们在一个非易失的存储器中存放起来。这些参数中的一个是驱动电机14的电机电流。因此，电流测量装置35连续地将驱动电机14的瞬时电流传递给微处理机操纵/控制装置32。

若确定手动的实际速度15没有增加，则对微处理机操纵/控制装置32开始了匀速运动的阶段。在这一区域内始终保持着电机的支持，并因而在门扇10、11、12、13的实际速度下保持速度的支持。

在图4中可见匀速的运动过程，在此曲线图中，除了画有速度随时间的变化关系外，还画有电机电流随时间的关系。若手的支持17是一种匀速运动，则电机电流20的值也是均匀的。在匀速运动时，通过速度测量装置34持续地测量速度，并通过电流测量装置35持续地测量驱动电机14的电机电流。当旋转门扇的速度增加时，重新建立一条如图3所示的上升斜线。但是对此加有一些限制，这些限制通过分析所读得的参数确定。例如在分析电机电流时，将此电流保持在一个规定的断路上限的下面，于是，微处理机操纵/控制装置32要做的只是监控这种状态，因为对于必要的实际速度而言还不足的部分，必须由人来完成。然而，一旦手支持不再存在时，这种情况便是手支持取消18，则可以确定速度下降19，这种速度下降又会引起电机电流的上升21。这种电机电流的上升21只要为微处理机操纵/控制装置32所容忍，则一直到一个通过运行程序给定的具有所读出参数的交点1。若已到达这一交点，便已到达电机电流21的断路边界，并根据一个规定的断路识别时间，沿一条下降的停止运转的斜线7使电机停车。这条停车斜线7是按照手动转门正常的运行特性形成的，并如起动阶段8那样，最好借助一种脉冲式中继调制来实现。若通过判别转门应停转时，则遵循下降的停车斜线7，因为若直接切断驱动电机14，在停车过程中的电机会再转动此转门，这种情况又仍会通过速度测量装置34作为新的巡查结果而测知，尽管实际上不存在这种情况。鉴于前述情况，运动过程如一个手动转门那样来实施。若转门不再与人接触时，在总的旋转能量耗散后转门保持不动。重新起动转门只有从起始位置29起使旋转门扇10、11、12和13进入运动才能实现，这种情况重新为门的启动装置30得知，并将相应的信息传递给微处理机操纵/控制装置32。显然，伺服支持只有通过手操纵，也就是与门扇10、11、12、13之一接触才能达到。在这种情况下，伺服支持连续地由控制软件进行监控。通过上述方式显然，在这种转门的伺服形式中的运动过程相当于手动操纵，因此不再需要有任何形式的用于使用者的安全传感器。

鉴于以上所述表明，作用在一个门扇上的不同压力或也可以是拉力，被速度测量装置34或也可以由电流测量装置35测得，这种交替的作用或反映在起动阶段8或反映在停车斜线7中。在这里应指出，速度的改变(但只是指增加)对微处理机操纵/控制装置32是一个指示，以便进行再次地增加圆周速度。此外，需要测量电流，以便最准确地判定断开点。

在分析图2所示之速度与时间的变化曲线时，在其前部区域内表示了起动阶段8。电机的支持37遵循此起动阶段8并有某个偏移量，直至此曲线弯折成均匀速度3的点处为止。总速度9表示，支持速度4总是在它之下，因此速度差6ΔV是此速度的一部分，这一部分必须由经过转门的人来造成。若均匀速度在点5处结束，也就是说不再与门扇10、11、12或13之一接触，于是图中表示了速度下降19，在这一时刻微处理机操纵/控制装置32判定，该处已涉及停车斜线7，这一斜线按照程序进行，因为不再存在与门扇的接触而使电机电流20增加，并因而必须由驱动电机14单独保持旋转门扇10、11、12和13转动。然而，借助于控制程序，驱动电机14不可能产生总的圆周速度，所以出现了停车斜线7的停车阶段。

除了将速度作为控制参数的准则之外，还可以测量力，图5的一曲线表示了有关的情况。图中画有所作用的力与时间的关系。在起动阶段8，力随着时间的增加而增大，直至由一个人在门扇上施加一个均匀的力23为止。在这种情况下，总力22由驱动电机14作用的支持力24和由人作用的力的差值26合成。与对速度的分析类似，在这种情况下，由于力与速度之间的比例关系，在力除去25时也出现了力的下降，并因而在程序控制下具有旋转门扇10、11、12和13的转门转入停车斜线7。在这种使用情况下，也可以进行力的测量，例如用电阻应变片直接在门扇上进行。

借助于现有的计算程序，微处理机操纵/控制装置32还有能力计算能量。在图6中表示了能量随时间的变化关系。必须提供的用于运行转门的最大动能由电机能量28承担，必要的手动能量27要小得多。

由上述实施例和各种测量类型和方法可以看出，按本发明运行方法的转门，可以没有任何用于使用者的安全传感器。若门扇10、11、12和13的圆周速度唯一和单独地由使用者决定，也就是说，在各旋转门扇之间的各隔间内有多个人，则门扇的最大转速由在地面前的门扇上施加最大力量的那个人决定。但也有这样的可能性，即有另一个人，此圆周速度对他过高他例如通过抑制在他面前的那个门扇起制动作用。其结果是，降低了门扇的总圆周速度。通过各个人持续地与门扇保持接触，使这种操纵方式可看作等效于一种手动的转门。其结果是可以取消通常必要的安全传感器。

对于在转门上的传感器，必须在用于门的正常运行性能的传感器与所谓的安全传感器之间加以区别。运行传感器例如是转速计数器或增量传感器，利用它们测量门扇的圆周速度。但安全传感器用于人员的安全所需要的部位，这些人员要通过一个电机驱动的转门。这种传感器具体而言为光栅、红外信号器、接触垫、传感器条和雷达信号器等。所有这些传感器使转门变得极其昂贵。按以上所述运行方式可以取消这种安全传感器，在无危险地操纵这种转门的同时，对于那些以这种方法运行转门的企业，所提供的是一种费用低的可供选择的方案。

转门从静止状态的起动不仅可通过在门扇上单纯加压力来达到，而且可以用按钮、开关或传感器来完成。但是紧接着起动之后，必须与旋转门扇10、11、12、13之一有强制的压力接触，并因而可以为驱动的支持测出力和门扇的圆周速度。

                        符号表

1    交点

2    圆筒形壁

3    均匀速度

4    支持速度

5    均匀速度结束

6    速度差ΔV

7    停车斜线

8    起动阶段

9    总速度

10   旋转门扇

11   旋转门扇

12   旋转门扇

13   旋转门扇

14   驱动电机

15   手动实际速度

16   电机支持

17   手动支持

18  手支持取消

19  速度下降

20  电机电流

21  电机电流的上升

22  总力

23  均匀力

24  支持力

25  力的除去

26  力的差值

27  手动能量

28  电机能量

29  起始位置

30  门的启动装置

31  速度检验/识别装置

32  微处理机操纵/控制装置

33  驱动部件

34  速度测量装置

35  电流测量装置

36  驱动轮

37  电机的支持

Claims (19)

1.一种转门的运行方法，它的旋转门扇由一个驱动电机驱动，此驱动电机通过驱动部件的微处理机操纵/控制装置，按运行程序操纵或控制运行性能，其特征在于：

a)为了起动转门，必须有至少一个人在至少门扇(10、11、12、13)中的一个上，沿旋转方向作用一个手动力；

b)在旋转门扇(10、11、12、13)的旋转运动过程中，必须至少在一个门扇(10、11、12、13)上保持一个持续的压力；

c)此力的大小与旋转门扇(10、11、12、13)的圆周速度成比例；

d)驱动电机(14)被控制为，它只提供为此圆周速度所必要的驱动力的支持，此时，总的力由手动的力与通过驱动部件(33)所加的力合成。

2.按照权利要求1所述之运行方法，其特征在于：测量旋转门扇(10、11、12、13)的圆周速度，并将测量结果传输给微处理机操纵/控制装置(32)进行处理。

3.按照权利要求1所述之运行方法，其特征在于：测量驱动电机(14)中流过的电流，并将测量结果传输给微处理机操纵/控制装置(32)的计算程序。

4.按照权利要求1所述之运行方法，其特征在于：转门的起动通过一个操纵用的传感器或开关来完成，紧接在起动之后，必须至少有一个人在至少一个门扇(10、11、12、13)上沿旋转方向施加一个手动力。

5.按照权利要求1至4所述之运行方法，其特征在于：旋转门扇(10、11、12、13)起动后，上升的圆周速度与起动斜线(8)相应，它的变化遵循着在驱动部件(33)中处理的程序，但始终保持在起动斜线(8)之下。

6.按照权利要求1至5所述之运行方法，其特征在于：除去手动力时，驱动电机(14)中流过的电流增大，并在超过一个由运行程序规定的值时进入停车斜线(7)。

7.按照权利要求6所述之运行方法，其特征在于：停车斜线(7)按照一种纯粹手动运行的转门的停转过程构成。

8.按照权利要求6和7所述之运行方法，其特征在于：停车斜线(7)通过一种脉冲式中继调制来实现。

9.按照权利要求1、2、3、6、7和8所述之运行方法，其特征在于：在通过停车斜线(7)的过程中识别重新出现的手动力，并且驱动电机(14)根据它的大小来提供必要的支持力。

10.按照权利要求2所述之运行方法，其特征在于：门扇(10、11、12、13)的旋转速度用增量传感器测量。

11.按照权利要求2所述之运行方法，其特征在于：门扇(10、11、12、13)的旋转速度用转速计数器测量。

12.按照权利要求1和5所述之运行方法，其特征在于：一个至少作用在一个旋转门扇(10、11、12、13)上其数量为正值的力的变化，作为识别圆周速度增加的标志，以及，驱动部件(33)提供一个在数量上与之相应的较大的支持力。

13.按照前述诸权利要求之一项或多项所述之运行方法，其特征在于：在第一次手动开动转门时，转门进行一次试运行，因此要测量转门的重量特征参数，并将它们存入一个非易失的存储器中。

14.按照前述诸权利要求之一项或多项所述之运行方法，其特征在于：运行力由转门的参数确定，并由微处理机操纵/控制装置(32)进行持续的监控。

15.按照前述诸权利要求之一项或多项所述之运行方法，其特征在于：在运行阶段过程中，手动力始终小于在起动阶段(8)过程中为达到圆周速度必要的力。

16.按照前述诸权利要求之一项或多项所述之运行方法，其特征在于：测量由人产生的门扇(10、11、12、13)的旋转速度或速度的变化，而此旋转速度或速度变化用作为对于驱动部件(33)的徽处理机操纵/控制装置(32)的指示，驱动部件(33)给予伺服支持，它始终在总速度之下。

17.按照前述诸权利要求之一项或多项所述之运行方法，其特征在于：由一个人至少使门扇(10、11、12、13)之一转动，并测量在旋转的门扇(10、11、12、13)中所含有的动能，测量值传输给驱动部件(33)的微处理机操纵/控制装置(32)。

18.按照权利要求17所述之运行方法，其特征为：动能用来作为控制驱动电机(33)的标志，此时，驱动电机(14)只是提供伺服支持，这一伺服支持总是在总动能之下。

19.按照前述诸权利要求之一项或多项所述之运行方法，其特征在于：在转门的区域内不存在通常对于使用者的安全为必要的安全传感器。

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