DE102005019150A1

DE102005019150A1 - Verfahren zum Betrieb einer Steuerungseinrichtung für eine Tür und Steuerungseinrichtung hierzu

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Publication number: DE102005019150A1
Application number: DE102005019150A
Authority: DE
Inventors: Heinz Ludwig; Guido Sonntag; Hans-Wilhelm Wilken
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-11-02
Also published as: CN101166883B; RU2007143550A; CN101166883A; DE502006006708D1; ES2342973T3; WO2006114392A1; RU2403361C2; ATE464451T1; EP1875028B1; EP1875028A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Steuerungseinrichtung (1) für eine Tür (2) in einem Transportmittel (3) und eine Steuerungseinrichtung (1) hierzu. Durch die Auswertung eines Messwertes mindestens eines eine Beschleunigung des Transportmittels (3) messenden Beschleunigungssenors (5) und/oder mindestens eines eine Steigung (alpha) und/oder eine Neigung (beta) des Transportmittels (3) messenden Neigungssensors (6) ist die Steuerung der Tür (2) in ihren Kraftgrenzen möglich. Dadurch ist ein Betrieb der Tür (2) unabhängig vom Zustand des Transportmittels (3) mit einer optimalen Antriebskraft (F¶A¶) möglich, ohne eine maximal zulässige Schließkraft (F¶SK,max¶) in einem beliebigen Zustand der Tür (2) zu überschreiten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Steuerungseinrichtung für eine Tür in einem Transportmittel.
Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Steuerung einer elektrisch angetriebenen Tür.

Bei motorisch betriebenen Türen, und zwar sowohl bei einfachen Schiebetüren als auch bei Aufzugstüren, steigt durch die allgemeine bautechnische Entwicklung sowohl das Türgewicht als auch die Geschwindigkeit zum Schließen der Tür. Hierdurch steigt auch das Gefährdungspotential der Tür für Mensch und Tier. Um dieses zu begrenzen, ist zumindest für besonders große und schwere, aber auch für besonders schnelle Schiebetüren eine Überwachung der Schließkraft erforderlich.

Aus WO 93/16948 ist eine Einrichtung für die Überwachung der kinetischen Energie einer Schiebetür bekannt. Diese Einrichtung kann aber nicht auf beispielsweise statische Einflussgrößen reagieren.

Aus DE 102 36 938 A1 ist eine Masseermittlung bei automatischen Schiebe- und Aufzugstüren bekannt, aber auch dieses Verfahren kann weder auf statische noch auf dynamische Einflussgrößen reagieren.

Unter Transportmittel versteht man beispielsweise Züge, Busse, Seilbahngondeln, Flugzeuge, U-Bahnen, Aufzüge, Autos, Fahrgeschäfte auf Volksfesten, usw.

Eine Tür trennt oder verbindet zwei Bereiche bzw. Räume. Eine Tür kann aus einem beweglichen Flügel, dem Türblatt, das entweder an zwei oder mehr Scharnieren, den Türbändern am Tür rahmen, der Zarge, auch Türfutter genannt, befestigt ist, oder als Schiebetür, die durch eine Laufschiene oben oder unten in der Führung gehalten wird ausgeführt sein. Des Weiteren gibt es noch Sonderformen von Türen z.B. welche die nach oben wegfahren oder wegklappen, sowie Falttüren, bei denen der oder die Türflügel durch Scharnierbänder oder flexible Streifen in mehrere Teile gegliedert ist/sind, die sich beim Öffnen aus der Schließebene herausfalten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer Steuerungseinrichtung für eine Tür anzugeben, welche ein Betrieb der Tür unabhängig vom Zustand des Transportmittels mit einer optimalen Antriebskraft ermöglicht, ohne eine maximal zulässige Schließkraft in einem beliebigen Zustand der Tür zu überschreiten.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Messwert mindestens eines eine Beschleunigung des Transportmittels messenden Beschleunigungssensors und/oder mindestens eines eine Steigung und/oder eine Neigung des Transportmittels messenden Neigungssensors zur Steuerung der Tür verwendet wird. Das Transportmittel kann als Bezugssystem, in dem eine automatische bewegliche Tür eingebaut ist, angesehen werden. Von Vorteil ist es, wenn über Beschleunigungssensoren und/oder Neigungssensoren äußere Einflussgrößen, welche auf das Bezugssystem wirken, ermittelt werden können. Mit der Kenntnis dieser Einflussgrößen kann die Steuerung für einen Schließ- und/oder Öffnungsbetrieb stark optimiert werden.

Unter „auf das Bezugssystem wirkende äußere Einflussgrößen" sind physikalische Kräfte zu verstehen wie sie durch die Kinematik, Kinetik, Gravitation, Kreisbewegungen, Rotation auftreten können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird über den Messwert und über eine Masse der in der Öffnungs- und/oder Schließrichtung beweglichen Teile der Tür ei ne durch die Bewegung und/oder der Stellung des Transportmittels auf die beweglichen Teile der Tür wirkende Einfluss-Kraft, insbesondere eine Beschleunigungskraft und/oder eine Hangabtriebskraft, bestimmt. Mit der Kenntnis der Masse m und die auf die Masse m wirkende Beschleunigung kann durch einfache physikalische Gleichungen die Kraft, welche auf einen Körper mit der Masse m wirkt bestimmt werden. Eine solche Berechnung bietet sich für ein automatisiertes Verfahren als Algorithmus an.

Weitere Einflusskräfte können Reibungsverluste oder auch Fremdeinwirkung sein. Unter Fremdeinwirkung ist beispielsweise ein Gepäckstück oder ein Passagier, welches bzw. welcher an einer Schiebetür angelehnt ist und somit den Lauf der Schiebetür behindert zu verstehen

Vorteilhafterweise wirkt die Einflusskraft zumindest mit einer Komponente parallel zur Öffnungs- und/oder Schließrichtung der Tür. In einem statischen Fall steht das Transportmittel beispielsweise an einem Hang. Durch die Hanglage wirken auf das Transportmittel und auf alle an und/oder in ihm verbauten Komponenten Hangabtriebskräfte. Bei schweren Schiebetüren in beispielsweise einem Transportcontainer können so bereits durch eine leichte Schieflage des Transportcontainer große Kräfte, welche auf die Schiebetüren wirken, entstehen.

In einer weiteren Anwendung wirkt die Einfluss-Kraft zumindest mit einer Komponente senkrecht zur Öffnungs- und/oder Schließrichtung zur Tür.

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vor allem dann äußerst vorteilhaft, wenn mit dem Messwert und mit einer maximal zulässigen Schließkraft eine Antriebskraft für die beweglichen Teile der Tür bestimmt wird. Bei Kraft betätigten Türen darf die Kraft, die notwendig ist, um das Schließen der Tür zu verhindern, nicht größer als die maximale Schließkraft sein. Bei Türen im mobilen Einsatz ohne eine Steuerungsein richtung mit Beschleunigungs- und/oder Neigungssensoren kann dieses Kriterium durch die auf beispielsweise einen fahrenden U-Bahnzug wirkenden bekannten Einflussgrößen verletzt werden. Durch die Bestimmung der ihre Grenzen nicht verletzende Antriebskraft kann eine Kraft betätigte Tür sicherheitsrelevant betrieben werden.

Vorzugsweise wird die Tür mit der Antriebskraft von einem Motor angetrieben. Da sich Motoren hinsichtlich ihrer Kraft bzw. ihres Drehmomentes leicht steuern und/oder regeln lassen werden sie in der Anwendung des Verfahrens auf eine Vorrichtung mit Vorteil eingesetzt. Besonders Vorteilhaft lassen sich Elektromotoren über ihren Ankerstrom und/oder ihren Erregerstrom in ihrem Drehmoment regeln.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Öffnungs- und/oder Schließrichtung der Tür im Wesentlichen senkrecht zur Fahrtrichtung.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Öffnungs- und/oder Schließrichtung der Tür im Wesentlichen parallel zur Fahrtrichtung.

Mit besonderem Vorteil lassen sich maximale Schließkräfte oder Antriebskräfte für eine Innentür, vorzugsweise eine Schiebetür angeben. Insbesondere bei Schiebetüren für Nahverkehrszüge mit andauerndem Durchgangsbetrieb durch Personen ist ein ungefährlicher Betrieb der Türen unerlässlich.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform der Erfindung misst der Beschleunigungssensor eine Längsbeschleunigung des Transportmittels. Unter Längsbeschleunigung des Transportmittels ist beispielsweise das positive Beschleunigen des Transportmittels zu verstehen. Sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsfahrt. Auch das Bremsen des Transportmittels kennzeichnet eine Längsbeschleunigung, wobei beim Bremsen oder Verzögern auch von negativer Beschleunigung gesprochen wird.

Mit besonderem Vorteil misst der Beschleunigungssensor eine Querbeschleunigung des Transportmittels, insbesondere eine Zentrifugalkraft.

Statische Einflussgrößen, d.h. wenn sich das Transportmittel in Ruhe befindet, werden mit Vorteil dadurch erfasst, dass der Neigungssensor eine Querneigung des Transportmittels misst. Um hohe Endgeschwindigkeiten der Transportmittel zu erreichen sind beispielsweise die kurvenäußeren Gleiskörper für Schienenfahrzeuge überhöht angeordnet. Sowohl bei einer statischen Betrachtungsweise als auch bei einer dynamischen Betrachtungsweise des Transportmittels, kann es vorkommen, dass Schiebetüren durch die Überhöhung der Gleiskörper quasi in "Hanglage" betrieben werden. Das Erfassen einer Querneigung des Transportmittels ergänzt also eine optimale Bestimmung der Antriebskraft der Tür.

In einer weiterführenden Ausgestaltung misst der Neigungssensor eine Längsneigung des Transportmittels. Beispielsweise bei Gebirgsbahnen, die über längere Zeit extreme Steigungen fahren müssen, ist das gesamte Transportmittel einem Neigungswinkel gegenüber der Waagerechten ausgesetzt; es entstehen also auch durch die Neigung auf der Längsachse eines Transportmittels statische Kräfte, die auf Türsysteme wirken können.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist, dass ein Strom für den die Antriebskraft erzeugenden Motor in Abhängigkeit des Messwertes des Beschleunigungssensors und/oder des Neigungssensors bestimmt wird. Wie bereits erwähnt lassen sich zum Beispiel Elektromotoren über den Strom auf eine einfache weise hinsichtlich ihrer ausübenden Kraft regeln. Eine fortlaufende Bestimmung des Stromes wird mit besonderem Vorteil in einer Steuerungseinrichtung für Türen bei denen sich während des Schleißbetriebes die Einflussgrößen oder Einflusskräfte verändern.

Die vorrichtungsbezogene Aufgabe wird bezogen auf die eingangs genannte Vorrichtung gelöst durch eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung einer elektrisch angetriebenen Tür in einem Transportmittel, wobei die Steuerungseinrichtung mit einer Antriebsvorrichtung verbindbar ist, und eine Recheneinheit zum Ermitteln einer Antriebskraft für die Tür sowie einen Stromregler zur Regelung eines Motorstroms der Antriebsvorrichtung aufweist, und mit mindestens einem eine Beschleunigung des Transportmittels messenden Beschleunigungssensor und/oder mit mindestens einem eine Steigung und/oder eine Neigung des Transportmittels messenden Neigungssensor verbindbar ist.

Bevorzugte, jedoch keinesfalls einschränkende Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert. Zur Verdeutlichung ist die Zeichnung nicht maßstäblich ausgeführt und gewisse Merkmale sind nur schematisiert dargestellt. Im Einzelnen zeigt die

1 ein Transportmittel, mit einer Schiebetür mit einer Schließrichtung parallel zur Fahrtrichtung im Schließbetrieb, in Bergabfahrt,
2 das Transportmittel, mit der Schiebetür mit der Schließrichtung parallel zur Fahrtrichtung im Schließbetrieb, in Bergauffahrt,
3 das Transportmittel mit der Schiebetür mit der Schließrichtung senkrecht zur Fahrtrichtung im Schließbetrieb auf einem linksseitig überhöhten Gleiskörper,
4 das Transportmittel mit der Schiebetür mit der Schließrichtung senkrecht zur Fahrtrichtung im Schließbetrieb auf einem rechtsseitig überhöhten Gleiskörper
5 ein Kräftediagramm und
6 ein Blockschaltbild einer Türsteuerung mit einer Antriebsvorrichtung und einer Tür.
Die 1–4 verdeutlichen die der Erfindung zugrunde liegende Problematik, welche die Erfinder erkannt haben. Eine Kraft die notwendig ist um aus Sicherheitsgründen das Schließen einer Tür 2 zu verhindern darf nicht größer als F_SK,max = 150 N sein. Demzufolge ist eine Antriebskraft F_A der Tür normalerweise auf einen festen Wert eingestellt (F_A = 150 N). Dies gilt für eine Tür 2, auf die nur die Antriebskraft F_A und sonst im Wesentlichen keine weiteren Kräfte wirken. FSK,max = FA = 150 N,
1 und 2 zeigen jeweils ein Transportmittel 3, hier ein Eisenbahnwagen oder Zug, mit einer kraftbetätigten Schiebetür 2, wobei eine Öffnungs- und Schließrichtung 11 der Schiebetür 2 parallel zu einer Fahrtrichtung des Transportmittels 3 liegt.
1 zeigt den Fall, dass die Schiebetür 2 zu einem ersten Zeitpunkt t₁ in einer Hanglage mit einem Steigungswinkel von α = 10° hangabwärts geschlossen werden muss. 2 zeigt den Fall, dass die Schiebetür 2 zu einem zweiten Zeitpunkt t₂ in einer Hanglage mit einem Steigungswinkel von α = 10° hangaufwärts geschlossen werden muss.
Bedingt durch den Steigungswinkel α wirkt in 1 eine Türmasse m der Tür 2, unter Berücksichtigung der Erdbeschleunigung g, als eine statische Kraft F_Z in Schließrichtung 11 (siehe 5). Ausgehend von der maximal an der Türkante zulässigen Schließkraft F_SK,max = 150 N und einer Türmasse von m = 6,12 kg, wirkt neben der Antriebskraft F_A, welche auf 150 N eingestellt ist, zusätzlich die statische Kraft von F_Z = 60 N in Schließrichtung. Da die beiden Kräfte in eine Richtung wirken, addieren sie sich zu einer wirksamen Kraft oder wirksamen Schließkraft F_W. FW = FA + FZ = 150 N + 60 N = 210 N Mit einer wirksamen Kraft von F_W = 210 N wird die maximal zulässige Schließkraft F_SK,max zum ersten Zeitpunkt t₁ um 40% überschritten, und somit können evtl. zwischen der Türkante und einen Türanschlag befindliche Personen und/oder Gegenstände verletzt oder zerstört werden. Die Tür 2 darf nur noch mit der Antriebskraft von F_A = 90 N angetrieben werden. Denn, die jetzt zusätzlich in Schließrichtung wirkende statische Kraft F_Z von 60 N muss von der maximal zulässigen Schließkraft F_SK abgezogen werden; es verbleiben also nur noch 90 N als Antriebskraft F_A. FA = FSk,max – FZ = 150 N – 60 N = 90 N
Um für den ersten Zeitpunkt t₁ zu gewährleisten das die wirksame Kraft F_W kleiner oder gleich 150 N ist, muss die Antriebskraft F_A fest auf 90 N eingestellt sein. FW = FA + FZ = 90 N + 60 N = 150 N
In 2 wird die Tür 2 des Transportmittels 3 zu einem späteren Zeitpunkt t₂ gegen den Hang mit dem Steigungswinkel von α = 10° hangaufwärts in Schließrichtung 11 betrieben. Die aus 1 bekannte maximale Antriebskraft F_A von 90 N ist als Grenzwert weiterhin zu berücksichtigen, weil eine Steuerungseinrichtung 1 ohne weitere Erfassungsmittel unterschiedliche Hanglagen nicht unterscheiden kann. Wird nun die Tür mit der Antriebskraft F_A von 90 N in Schließrichtung zugefahren, muss diesmal die statische Kraft F_Z von 60 N, welche zum Zeitpunkt t₂ entgegengesetzt der Schließrichtung wirkt, überwunden werden. Die Tür 2 wird nun mit einer wirksamen Kraft F_W von 30 N in Schließrichtung angetrieben. FW = FA + (–FZ) = 90 N – 60 N = 30 N
Bei einer so geringen wirksamen Schließkraft der Tür können schon geringe Verunreinigungen in einer Führungsschiene ein Öffnen bzw. Schließen der Tür 2 verhindern.
3 und 4 sind analog zu den 1 und 2 zu sehen. Allerdings steht das Transportmittel 3 nun aufgrund einer lateralen Gleiskörpererhöhung mit einem Neigungswinkel von β = 10° in der Schräge. Die Tür 2 des Transportmittels 3 ist senkrecht zur Fahrtrichtung eingebaut. In 3 muss zum Zeitpunkt t₃ wie in 1 zum Zeitpunkt t₁ die statische Kraft F_Z von 60 N, aufgrund der Gewichtskraft F_G der Tür 2, von der maximalen Schließkraft F_SK,max = 150 N abgezogen werden. 4 zeigt zu einem Zeitpunkt t₄ den analogen Fall zu 2. Auch bei einer Einbaulage senkrecht zur Fahrtrichtung müssen zum Zeitpunkt t₄ zweimal die statische Kraft von 60 N von der maximalen Schließkraft F_SK = 150 N abgezogen werden. Es verbleibt also wieder nur eine geringe Antriebskraft F_A von 30 N, die bei eventuell auftretenden Störungen oder Beeinflussungen der Türmechanik nicht ausreichend sein kann.
In den 1 bis 4 wurde von statischen und/oder stationären Kräften ausgegangen. Die dynamischen Kräfte, wie sie beim Beschleunigen oder Verzögern eines Transportmittels 3 oder bei Kurvenfahrten entstehen, verstärken das Problem in analoger Weise.
5 zeigt ein Kräftediagramm an einer schematisch dargestellten Tür 2. Die Tür 2 zeigt durch den Steigungswinkel α = 10° oder den Neigungswinkel β = 10° eine Abweichung zur Waagerechten 14. Aufgrund der Masse m der Tür 2 wirkt die Gewichtskraft F_G = mg auf die Tür 2 senkrecht zur waagerechten Ebene 14. Daraus resultiert eine Normalkraft F_N, welche senkrecht auf eine schiefe Ebene 1, beispielsweise gegeben durch eine Führungsschiene, wirkt. Aus den beiden Kräften F_N und F_G lässt sich in einer Steuerungseinrichtung 1 (siehe 6) eine Zusatzkraft oder externe Einflusskraft F_Z, welche parallel zur schiefen Ebene 16 verläuft, ableiten, z.B. FZ = FG·sin α = m·g·sin α (bzw. sin β)
Bei einer Kurvenfahrt oder einer beschleunigten Geradeausfahrt kann die Zusatzkraft F_Z zusätzlich eine Komponente der Beschleunigungskraft (z.B. der Zentrifugalkraft) aufweisen oder insbesondere bei horizontal ausgerichteten Transportmittel 3 (α = 0 und/oder β = 0) ganz aus dieser bestehen:
(r = Kurvenradius, v = Geschwindigkeit des Transportmittels)
Die folgenden Betrachtungen schließen diese Fälle mit ein.
Eine Antriebskraft F_A, welche an einen Türmitnehmer 9 angreift, wird nun gemäß der Erfindung ausgehend von der für diese Tür 2 maximal zulässigen Schließkraft F_SK,max je nach Lage und/oder Beschleunigung der Tür 2 bzw. des Transportmittels 3, neu bestimmt. Es resultiert, je nach Lage, Geschwindigkeit, Ort und Schließ- bzw. Öffnungsrichtung 11 der Tür 2, eine bestimmte Antriebskraft F_A. Für den in 1 und 2 dargestellten Fall gilt F_A = F_SK,max ± F_Z.
Fig. 1:
Fig. 2:
Die Antriebskraft F_A der Tür 2 welche auf den Türmitnehmer 9 wirkt, ist insbesondere eine Realtime oder laufend aktualisierte oder Online-Funktion von der Masse m der Tür 2, den Winkeln α und/oder β, der Geschwindigkeit v des Transportmittels 3 und der maximalen Schließkraft F_SK,max.
6 zeigt die Steuerungseinrichtung 1 zum Steuern der elektrisch betriebenen Tür 2. Über einen Motor mit Getriebe und Inkrementalgeber 4 wird die Tür 2 mittels eines Zahnriemens 8 über den Türmitnehmer 9 angetrieben. Der Zahnriemen 8 wird über eine Umlenkrolle 7 auf Spannung gehalten. Der Motor mit Getriebe und Inkrementalgeber 4, der Zahnriemen 8, die Umlenkrolle 7 und der Türmitnehmer 9 bilden eine Antriebseinheit 10. Die Antriebseinheit 10 ist über Signal- und Motorstromleitungen mit der Steuerungseinrichtung 1 verbunden. An die Steuerungseinrichtung 1 sind über Datenleitungen je ein Beschleunigungssensor 5 und ein Neigungssensor 6 angeschlossen.
Bei modernen Beschleunigungssensoren 5 und Neigungssensoren 6, wie sie hier zum Einsatz kommen, ist eine Elektronik zur Auswertung des eigentlichen Sensorsignals Bestandteil des Beschleunigungssensors 5 und des Neigungssensors 6 selbst, wobei eine platz- und stromsparende Bauweise eingesetzt wird.
Im Wesentlichen besteht der Neigungssensor 6 oder der Beschleunigungssensor 5 aus einer an zwei Biegezungen beweglich gelagerten seismischen Masse, die mit zwei feststehenden Platten einen Differentialkondensator bildet. Wird die seismischen Masse aus ihrer Ruhelage (α = 0 und/oder β = 0) ausgelenkt, so verringert sich die Kapazität in der einen Hälfte des Differentialkondensators, während sich die Kapazität in der anderen Hälfte vergrößert. Der Neigungssensor 6 liefert repräsentative Messwerte bei statischen Beschleunigungen wie z.B. eine Komponente der Erdbeschleunigung g in Abhängigkeit vom Neigungswinkel α und/oder β. Hohe Frequenzanteile, beispielsweise Störungen durch Vibrationen, werden hingegen wirkungsvoll unterdrückt. Die Beschleunigungs- und Neigungssensoren 5, 6 arbeiten richtungssensitiv, d.h. im Ausgangssignal sind unterschiedliche Vorzeichen zu erwarten.
Die Tür 2 sei bei dem Beispiel der 6 derart in das Transportmittel 3 eingebaut, dass ihre Bewegungsrichtung 11 parallel zur Fahrtrichtung des Transportmittels 3 liegt.
Bei einer ebenen Geradeausfahrt des Zuges misst der Beschleunigungssensor 5 fortlaufend Beschleunigungswerte in horizontaler als auch in vertikaler Richtung. Durch ein starkes Bremsmanöver des Transportmittels 3 werde ein hoher Beschleunigungswert in Fahrtrichtung des Transportmittels 3 durch den Beschleunigungssensor 5 gemessen. Zeitgleich befände sich die Tür 2 in einem Schließbetrieb. Durch den Inkrementalgeber im Motor mit Getriebe 4 wird der Steuerungseinrichtung 2 die Bewegungsrichtung der Tür 2 mitgeteilt. Durch die starke Verzögerung des Transportmittels 3 wirkt nun auf die Tür 2 zusätzlich zur Antriebskraft F_A eine Zusatzkraft F_Z.
Die Steuerungseinrichtung 1 sorgt nun dafür, dass die maximal zulässige Schließkraft dennoch nicht überschritten wird: Über die Information, dass die Tür 5 im Schließbetrieb ist, und den Messwert des Beschleunigungssensors 5, welcher aufgrund der im Beschleunigungssensor 5 integrierten Elektronik bereits als normierter Spannungswert vorliegt und zur Steuerungseinrichtung 1 über die Datenleitungen weitergeleitet wurde, errechnet die Recheneinheit in der Steuerungseinrichtung 1 kontinuierlich eine optimale aktuelle Antriebskraft F_A, welche die maximale Schließkraft F_SK,max nicht übersteigt.
Die dabei für die Berechnung der Zusatzkraft F_Z notwendige Masse m der Tür 2 und die maximale Schließkraft F_SK,max sind zuvor einmalig über ein Handterminal in der Steuerungseinrichtung abgelegt worden. Alternativ ist eine automatische Masseermittlung wie sie aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 36 938 A1 bekannt ist denkbar.
Die in der Steuerungseinrichtung 1 errechnete Antriebskraft F_A wird in einen der Antriebskraft F_A entsprechenden Stromwert für den Motor 4 umgerechnet. Da der errechnete Strom der Kraft proportional ist, stellt ein Stromregler über eine Stromversorgungseinrichtung 13 den Strom für den Motor mit Getriebe und Inkrementalgeber 4 bereit. Zusätzlich wird ein aktueller Motorstrom über den Stromregler fortlaufend gemessen, dadurch ist die momentan wirkende Antriebskraft F_A während jeder Phase des Schließvorgangs bekannt. Der Motorstrom wird bei sich ändernden Beschleunigungswerten während des Schließvorganges geregelt. Aufgrund der aktuell ermittelten Beschleunigungs- und/oder Neigungswerte und der Kenntnis der aktuell wirkenden Antriebskraft F_A kann nun die Tür 2 mit einer die Sicherheit gewährleistenden maximal zulässigen Schließkraft F_W ≤ F_SK,max über ihren gesamten Schließbereich und in weitgehend allen Zuständen des Zuges geschlossen werden.
Selbstverständlich stellt die in dem Ausführungsbeispiel genannte Türmasse m keine Einschränkung dar. Durch Übersetzungen und/oder Untersetzungen der Antriebskraft können auch Türen mit Massen, vorzugsweise im Bereich von 30 kg bis 400 kg angetrieben werden. Darüber hinausgehende Ausführungsbeispiele weisen eine Überwachung einer kinetischen Energie der Tür 2 und/oder eine Überwachung einer Reibung der Tür 2 in ihrer Führungsschiene auf. Die bereits erwähnte Normalkraft F_N kann für eine zusätzliche Reibungskraftberechnung in der Steuerungseinrichtung 1 verfahrensgemäß ausgewertet werden.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Steuerungseinrichtung (1) für eine Tür (2) in einem Transportmittel (3), dadurch gekennzeichnet, dass ein Messwert mindestens eines eine Beschleunigung des Transportmittels (3) messenden Beschleunigungssensors (5) und/oder mindestens eines eine Steigung (α) und/oder eine Neigung (β) des Transportmittels (3) messenden Neigungssensors (6) zur Steuerung der Tür (2) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über den Messwert und über eine Masse (m) der in der Öffnungs- und/oder Schließrichtung (11) beweglichen Teile der Tür (2) eine durch die Bewegung und/oder die Stellung des Transportmittels (3) auf die beweglichen Teile der Tür (2j wirkende Einflusskraft (F_Z), insbesondere eine Beschleunigungskraft und/oder eine Hangabtriebskraft, bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einflusskraft (F_Z) zumindest mit einer Komponente parallel zur Öffnungs- und/oder Schließrichtung (11) der Tür (2) wirkt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einflusskraft (F_Z) zumindest mit einer Komponente senkrecht zur Öffnungs- und/oder Schließrichtung (11) der Tür (2) wirkt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Messwert und mit einer maximal zulässigen Schließkraft (F_SK,max) eine Antriebskraft (F_A) für die beweglichen Teile der Tür (2) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (2) mit der Antriebskraft (F_A) von einem Motor (1) angetrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungs- und/oder Schließrichtung (11) der Tür (2) im Wesentlichen senkrecht zur Fahrtrichtung verläuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungs- und/oder Schließrichtung (11) der Tür (5) im Wesentlichen parallel zur Fahrtrichtung verläuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (2) eine Innentür, vorzugsweise eine Schiebetür, ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (5) eine Längsbeschleunigung des Transportmittels (3) misst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (5) eine Querbeschleunigung des Transportmittels (3) misst, insbesondere eine Zentrifugalkraft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungssensors (6) eine Querneigung (β) des Transportmittels (10) misst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungssensor (6) eine Längsneigung (α), insbesondere eine Steigung, des Transportmittels (3) misst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strom für den die Antriebskraft erzeugenden Motor (1) in Abhängigkeit des Messwertes des Beschleunigungssensors (5) und/oder des Neigungssensors (6) bestimmt wird.
Steuerungseinrichtung (1) zur Steuerung einer elektrisch angetriebenen Tür (2) in einem Transportmittel (3), wobei die Steuerungseinrichtung (1) mit einer Antriebsvorrichtung (10) verbindbar ist, und eine Recheneinheit zum Ermitteln einer Antriebskraft (F_A) für die Tür (2) sowie einen Stromregler zur Regelung eines Motorstroms einer Antriebsvorrichtung (10) aufweist, und mit mindestens einem eine Beschleunigung des Transportmittels (3) messenden Beschleunigungssensor (5) und/oder mit mindestens einem eine Steigung (α) und/oder eine Neigung (β) des Transportmittels (3) messenden Neigungssensor (6) verbindbar ist.