DE102006051847A1

DE102006051847A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung der Bewegung einer elektrisch betriebenen Schiebetür

Info

Publication number: DE102006051847A1
Application number: DE102006051847A
Authority: DE
Inventors: Johann Riepl; Wolfgang Thiel; Stefan Weickmann
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2006-11-03
Filing date: 2006-11-03
Publication date: 2008-05-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung der Bewegung einer elektriscr ein Zug-Schub-Seil von einem Antriebselement bewegt wird. Die Vorrichtung weist eine Sensorsystem auf, welches die Bewegung des Zug-Schub-Seils erfasst. Die Erfassung der Bewegung des Zug-Schub-Seils erfolgt durch die Messung des zeitlichen Abstandes bzw. die Auszählung der Anzahl der vorbeigehenden aufeinander folgenden Ausformungen auf dem Zug-Schub-Seil.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung der Bewegung einer elektrisch betriebenen Schiebetür nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
Im Bezug auf den Einklemmschutz ist bei der elektrisch betriebenen Schiebetür sehr wichtig, die Bewegung der Tür zu erfassen. Zu den Bewegungsinformationen gehören unter anderem die Position und die Verfahrgeschwindigkeit.
Zur Erfassung der Bewegung der Schiebetür werden nach dem Stand der Technik entsprechende Encoder an den Antriebsmotor angebracht.
Der Encoder erfasst die Drehbewegung des Antriebsmotors und leitet diese Information an das Steuergerät. Das Steuergerät berechnet aus der Drehungsinformation des Antriebsmotors die Bewegungsinformation der Schiebetür wie die gefahrene Strecke oder die Verfahrgeschwindigkeit.
Da die Schiebetür sowohl elektrisch vom Antriebsmotor als auch manuell per Hand bewegt wird, ist es sehr wichtig, dass die Bewegungsinformationen besonders die aktuelle Position auch nach dem manuellen Betrieb neu berechnet und erhalten bleiben.
Die oben genannte Methode mit Encodern kann jedoch beim manuellen Betrieb nicht verwendet werden, wenn sich zwischen dem Antriebsmotor und der Schiebetür eine Kupplung befindet und durch das Öffnen der Kupplung beim manuellen Betrieb die Bewegungsinformationen der Schiebetür nicht an den Antriebsmotor übertragen werden.
D. h. beim manuellen Betrieb wird die gefahrene Weginformation der Schiebetür aufgrund der fehlenden mechanischen Verbindung zwischen der Schiebetür und dem Antriebsmotor nicht vom Encoder erfasst und an das Steuergerät weitergeleitet. So kann kein effektiver Schutz vor dem Einklemmen gewährleistet werden.
In solchen Fällen sind zusätzliche Elemente wie Lochscheibe oder mehrfach magnetisierter Ring nötig, wobei die Lochscheibe oder der Ring direkt an die Schiebetür oder an das antreibende Element, welches unmittelbar mit der Schiebetür verbunden ist, angebracht ist.
Allerdings sind diese Methoden sehr aufwendig und verursachen Mehrkosten.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung und das Verfahren der eingangs genannten Art derart zu entwickeln, dass die Erfassung der Bewegung der Scheibetür sowohl beim elektrischen als auch beim manuellen Betrieb ohne zusätzliche Messelemente möglich ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der kennzeichnenden Teile der unabhängigen Ansprüche.
Kerngedanke der Erfindung ist, die Bewegung der Schiebetür mithilfe eines Sensors unmittelbar am Zug-Schub-Seil zu erfassen.
Um die Bewegungsinformationen des Zug-Schub-Seils (2) zu erfassen, werden vorzugsweise Ausformungen (2.1) entlang der Bewegungsachse (20.1) des Zug-Schub-Seils (2) erfasst, wobei die Ausformungen (2.1) auf dem Zug-Schub-Seil (2) von vornherein für das Eingreifen entsprechender Ausformungen (1.1) des Antriebsrades (1) erforderlich sind. So weist das Zug-Schub-Seil (2) beispielsweise um den Seilkern (2.2) gewickelte Wendeln (2.1.1) auf, in welche die Ausformungen (1.1) wie z. B. Verzahnung des Antriebsrades (1) eingreift. Alternativ kann das Zug-Schub-Seil auch mit entsprechenden Verzahnungen oder einem Gewinde für einen Schneckenantrieb ausgestattet sein. Der Abstand (10.1) der aufeinander folgenden Ausformungen (2.1) ist vorzugsweise konstant und kann somit mit einem entsprechenden Sensor (3) zur Bewegungserfassung verwendet werden.
Bei unserem Antriebssystem ist die Schiebetür mit dem Zug-Schub-Seil sowohl beim elektrischen als auch beim manuellen Betrieb verbunden. Beim elektrischen Betrieb zieht bzw. schiebt das Zug-Schub-Seil die Tür. Beim manuellen Betrieb bewegt sich das Zug-Schub-Seil mit der Tür zusammen.
So sind die Bewegungsinformationen der Schiebetür wie der gefahrene Weg oder die Verfahrgeschwindigkeit sowohl beim elektrischen als auch beim manuellen Betrieb direkt von der Bewegung des Zug-Schub-Seils ableitbar.
Das heißt, die Bewegungsinformationen des Zug-Schub-Seils genügen aus, um daraus die Bewegungsinformationen der Schiebetür zu ermitteln.
Da der Abstand zwischen den benachbarten Ausformungen (10.1) konstant ist, kann die Verfahrgeschwindigkeit des Zug-Schub-Seils und somit auch die Verfahrgeschwindigkeit der Scheibetür aus dem zeitlichen Abstand der benachbarten Ausformungen (2.1) des Zug-Schub-Seils (2), die nacheinander vom Sensor (3) erfasst werden, anhand der Formel (F1) berechnet werden.
Ferner kann die neue Position der Schiebetür ausgehend von einer vorgegebenen Startposition durch das Summieren der alten Position mit der beim vorangegangenen Betrieb zurückgelegten Strecke berechnet (F2). Die bei jedem Betrieb zurückgelegte Strecke kann durch das Aufzählen der vom Sensor (3) erfassten Ausformungen (2.1) in Richtung des Betriebs des Zug-Schub-Seils (2) ermittelt werden (F3). Neue Position = Alte Position + Zurückgelegte Strecke (F2) Zurückgelegte Strecke = Anzahl der erfassten Ausformungen + Abstand der aufeinander folgenden Ausformungen (F3)
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat gegenüber der Vorrichtung vom Stand der Technik folgende Vorteile:
Zur Erfassung der Ausformungen kommen verschiedene Sensortypen in Frage, wie zum Beispiel ein Hallsensor oder ein optischer Sensor.
Die Vorrichtung benötigt keine zusätzlichen Elemente wie Encoder, Lochscheibe oder magnetisierter Ring und somit kann das Herstellungskosten deutlich verringert werden.
Die Ausformungen können ohne zusätzlichen Aufwand sowohl zur Kraftübertragung als auch zur Erfassung der Bewegung der Schiebetür verwendet werden. Deshalb entsteht kein materieller und finanzieller Mehraufwand.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit dem wendelnförmigen Stahldraht anhand der Zeichnungen näher erläutet.
Eins der Ausführungsbeispiele der Ausformungen ist ein wendelnförmig auf dem Zug-Schub-Seil (2) gewickelter Stahldraht, wobei der Abstand (10.1) der Wendeln (2.1.1) konstant ist. Damit können die Wendeln (2.1.1) mit einem entsprechenden Sensor (3) zur Erfassung der Bewegung vom Zug-Schub-Seil (2) verwendet werden. Außerdem kann die Verzahnung (1.1) vom Antriebsrad (1) in die Wendeln (2.1.1) eingreifen, so dass das Antriebsrad (1) beim elektrischen Betrieb das Zug-Schub-Seil (2) treiben kann.
1 zeigt mit einer Detailansicht das Ausführungsbeispiel mit dem wendelnförmigen Stahldraht, wobei das Antriebsrad (1), das Zug-Schub-Seil (2) und der Sensor (3) abgebildet sind. Der wendelnförmige Stahldraht wurde auf dem Zug-Schub-Seil (2) aufgewickelt, wobei die Wendeln (2.1.1) vom Stahldraht den gleichen Abstand (10.1) vorweisen.
Beim Bewegen der Schiebetür bewegt sich auch das Zug-Schub-Seil (2) mit. Der Sensor (3) erfasst die vorbeigehenden Wendeln (2.1.1) und gibt die Daten an das Steuergerät (4), welches die Impulse zählt und Zeitdauer der zwei nacheinander vorbeigehenden Wendeln (2.1.1) misst. Das Steuergerät (4) rechnet aus den Daten die neue Position und die Verfahrgeschwindigkeit vom Zug-Schub-Seil (2). Da das Zug-Schub-Seil (2) sowohl beim elektrischen als auch beim manuellen Betrieb mit der Schiebetür verbunden bleibt, können die Bewegungsinformationen der Schiebetür mittels entsprechenden einfachen Rechenformeln aus der Bewegungsdaten vom Zug-Schub-Seil berechnet werden.
2 zeigt einen Abschnitt des Zug-Schub-Seils (2) und die Detailansicht der Erfassung der Bewegung vom Zug-Schub-Seil durch den Sensor (3).
In der 3 ist eine weitere Funktion der Ausformungen (2.1) dargestellt. Auf dem Antriebsrad (1) ist als Ausformungen Verzahnung (1.1) vorgesehen. Um einen Schneckenantrieb zwischen dem Zug-Schub-Seil (2) und dem Antriebsrad (1) zu ermöglichen, sind die Ausformungen (2.1) auf dem Zug-Schub-Seil (2) so gestaltet, dass die Verzahnung (1.1) vom Antriebsrad (1) in die Ausformungen (2.1) fest eingreifen kann (30.1). Damit ist eine dauerhafte stabile Verbindung zwischen dem Antriebsrad (1) und dem Zug-Schub-Seil (2) und somit eine sichere Kraftübertragung vom Antriebsrad (1) zur Schiebetür über das Zug-Schub-Seil (2) beim elektrischen Betrieb ermöglicht.

1: Antriebsrad (Antriebselement)
1.1: Ausformungen auf dem Antriebsrad
2: Zug-Schub-Seil
2.1: Ausformungen auf dem Zug-Schub-Seil
2.1.1: Wendel
2.2: Seilkern
3: Sensor
4: Steuergerät
10.1: Abstand zwischen zwei benachbarten Ausformungen auf dem Zug-Schub-Seil
20.1: Bewegungsachse vom Zug-Schub-Seil
30.1: Die Ausformungen auf dem Antriebsrad greifen in die Ausformungen auf dem Zug-Schub-Seil ein.

Claims

Vorrichtung zur Erfassung der Bewegung einer elektrisch betriebenen Schiebetür, wobei die elektrisch betriebene Schiebetür aufweist: • eine Antriebseinheit (1), welche das Zug-Schub-Seil (2) bewegt; • ein Zug-Schub-Seil (2), welches die Schiebtür zieht bzw. schiebt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (3) die Bewegung des Zug-Schub-Seils (2) erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Zug-Schub-Seil (2) Ausformungen (2.1) angeordnet sind, wobei die Antriebseinheit (1) in diese Anformungen (2.1) eingreift und der Sensor (3) diese Ausformungen (2.1) erfasst.
Verfahren zur Erfassung der Bewegung einer elektrisch betriebenen Schiebetür, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Zug-Schub-Seils (2) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Zug-Schub-Seil (2) Ausformungen (2.1) angeordnet sind, wobei die Antriebseinheit (1) in diese Ausformungen (2.1) eingreift und zur Erfassung der Bewegung der Schiebetür diese Ausformungen (2.1) erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrgeschwindigkeit der Schiebetür aus zeitlichem Abstand zwischen den Ausformungen (2.1) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Schiebetür ausgehend von einer vorgegebenen Startposition durch das Aufzählen der Ausformungen (2.1) in Richtung des Betriebs des Zug-Schub-Seils (2) ermittelt wird.