DE102009027303A1

DE102009027303A1 - Verfahren zum Betrieb einer automatischen Türanlage

Info

Publication number: DE102009027303A1
Application number: DE200910027303
Authority: DE
Inventors: Matthias Dr. Hucker
Original assignee: Geze GmbH
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2010-12-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer automatischen Türanlage mit mindestens einem Türflügel, einer Antriebseinrichtung zum Antrieb des Türflügels sowie einer Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung, wobei der Türflügel eine dynamische Kraft auf einen in seinem Bewegungsbereich befindlichen Gegenstand ausübt, wenn er aus einer durch die Antriebseinrichtung bewirkten Bewegung auf den Gegenstand trifft, und wobei der Türflügel eine statische Kraft auf einen in seinem Bewegungsbereich befindlichen Gegenstand ausübt, wenn er im Stillstand durch die Antriebseinrichtung in Richtung auf den Gegenstand angetrieben wird. Es erfolgt eine Begrenzung der dynamischen Kraft und/oder der statischen Kraft durch die Steuerungsvorrichtung. Die Steuerungsvorrichtung weist mindestens zwei Rechner auf, wobei die Rechner über mindestens eine Kommunikationsschnittstelle miteinander Daten austauschen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer automatischen Türanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Hinsichtlich der Sicherheit von automatisch angetriebenen Türen werden hohe Anforderungen gestellt, insbesondere bezüglich des Personenschutzes. Die dynamische und die statische Kraft, mit denen die Tür auf ein Hindernis, beispielsweise auf eine Person, wirken kann, dürfen einen zugelassenen Maximalwert nicht überschreiten. Die allgemein aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Begrenzung der statischen und der dynamischen Kraft sind jedoch im Hinblick auf die Zuverlässigkeit der Kraftbegrenzung noch verbesserungswürdig.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Verfahren zum Betrieb einer automatischen Türanlage zu schaffen, mit welchem die Begrenzung der auf die Tür wirkenden Kräfte zuverlässiger erfolgt.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung.
Die Steuerungsvorrichtung weist mindestens zwei Rechner auf, wobei die Rechner über mindestens eine Kommunikationsschnittstelle miteinander Daten austauschen.
Über die Kommunikationsschnittstelle kann ein Vergleich der Messwerte der Rechner erfolgen.
Ein kann eine Abschalteinrichtung, beispielsweise ein Motortrennrelais, vorgesehen sein, welche durch mindestens einen der Rechner ansteuerbar ist.
Die Geschwindigkeit und/oder die Bewegungsrichtung des Türflügels kann durch einen zweikanaligen Drehgeber erfassbar sein, wobei mindestens einer der Rechner die beiden Kanäle des Drehgebers zusätzlich hinsichtlich der Impulszahl in einer bestimmten Zeit auswertet.
Es ist denkbar, dass entweder nur einer der Rechner oder alle, z. B. beide Rechner mit dem Drehgeber verbunden sind. Wenn beide Rechner mit dem Drehgeber verbunden sind, erhält jeder Rechner vom Drehgeber die Messwerte zur Auswertung. Wenn nur einer der Rechner mit dem Drehgeber verbunden ist, so zählt der mit dem Drehgeber verbundene Rechner die Impulse in dem vorgegebenen Zeitintervall zur Ermittlung der Geschwindigkeit und überträgt die Anzahl der Impulse an den anderen Rechner. Beide Rechner ermitteln auf der Grundlage der jeweils bei ihnen hinterlegten Zeitintervalle die Geschwindigkeit und tauschen die berechneten Geschwindigkeitswerte zum Vergleich miteinander aus. Bei Abweichungen wird die Abschalteinrichtung angesteuert und beendet den automatischen Betrieb der Tür.
Jeder Rechner kann mit einem Sensor zur Ermittlung der statischen Kraft verbunden sein. Somit kann jeder Rechner separat einen Messwert für die statische Kraft berechnen und über die Kommunikationsschnittstelle mit dem anderen Rechner austauschen. Sollte zwischen den ermittelten Werten eine Abweichung bestehen, kann das Motortrennrelais angesteuert werden und den automatischen Betrieb der Tür beenden.
Wenn der Antrieb kann durch einen permanent erregten Gleichstrommotor erfolgt, wobei, kann statische Kraft auf besonders einfache Weise über den Motorstrom gemessen werden.
Alternativ kann die statische Kraft mittels eines Dehnmessstreifens messbar sein. Der Dehnmessstreifen befindet sich beispielsweise auf einer Getriebewelle, wobei die gemessene Dehnung proportional zur statischen Kraft ist.
In einer alternativen Ausgestaltung kann mindestens einer der Rechner über eine H-Brücke, das Motortrennrelais und weitere Schalter den elektrischen Strom begrenzen.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform zur Begrenzung einer dynamischen Kraft;
2 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform zur Begrenzung der dynamischen Kraft;
3 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform zur Begrenzung einer statischen Kraft;
4 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform zur Begrenzung der statischen Kraft.
1 zeigt eine Steuerungsvorrichtung 1 mit einem Drehgeber 2 der mit einem Rechner 3 und einem Rechner 4 verbunden ist. Der Rechner 3 ist mit einem Oszillator 5 und der Rechner 4 mit einem Oszillator 6 verbunden.
Die Rechner 3, 4 erhalten von dem Drehgeber 2 Signale A, B, aus denen die Bewegungsrichtung eines hier nicht dargestellten Türflügels und seine Geschwindigkeit ermittelt werden können. Über eine Kommunikationsschnittstelle 7 tauschen die beiden Rechner 3, 4 ihre Messwerte für die Geschwindigkeit und die Bewegungsrichtung des Türflügels aus. Wenn zwischen den Messwerten der beiden Rechner 3, 4 Unterschiede bestehen, so wird ein Motortrennrelais 8 automatisch geöffnet und der den Türflügel betätigende Antrieb 9 ausgeschaltet.
In dem Schaltbild aus 2 ist der Drehgeber 2 lediglich mit dem Rechner 3 verbunden, der die Signale A, B vom Drehgeber 2 empfängt. Der Rechner 3 zählt innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls eine Anzahl von Impulsen, die ein Maß für die Geschwindigkeit des Türflügels sind, und überträgt die Anzahl der Impulse an den Rechner 4. Beide Rechner 3, 4 ermitteln aus der Anzahl der Impulse und den Rechnern jeweils zugrundegelegten Zeitintervallen die Geschwindigkeit und tauschen die ermittelten Messwerte v₁, v₂ der Geschwindigkeit miteinander aus. Bei Unterschieden zwischen den Geschwindigkeitswerten wird der Antrieb 9 über das Motortrennrelais 8 automatisch abgeschaltet.
3 zeigt eine Steuerungsvorrichtung 1 mit Sensoren 10, 11, die mit Rechnern 3, 4 verbunden sind. Die Sensoren 10, 11 detektieren eine statische Kraft 12 und übermitteln ihren Wert an die Rechner 3, 4, die wiederum die jeweils ermittelten Messwerte F_stat1, F_stat2 für die statische Kraft über eine Kommunikationsschnittstelle 7 miteinander austauschen. Wenn die beiden Werte für die statische Kraft voneinander abweichen, so wird das Motortrennrelais 8 angesteuert.
Bei der in 4 dargestellten Steuerungsvorrichtung 1 sind Rechner 3, 4 über eine Kommunikationsschnittstelle 7 miteinander verbunden.
Der Antrieb 9 wird über eine H-Brücke 20 angesteuert, in welcher Widerstände 13, 14, 15 sowie Schalter 16, 17, 18, 19 vorgesehen sind.
Die zu ermittelnde statische Kraft ist proportional zum Motorstrom des Antriebs 9. Der Motorstrom wird den beiden Rechnern 3, 4 zugeführt. Diese vergleichen über die Kommunikationsschnittstelle 7 die jeweils von ihnen ermittelten Werte und schalten den Antrieb 9 über ein Motortrennrelais 8 aus, wenn die ermittelten Werte Abweichungen aufweisen.
Es ist jedoch alternativ möglich, einen Dehnmessstreifen 21 zu verwenden, welcher z. B. im Bereich eines Getriebes, das mit dem Antrieb 9 verbunden ist, anzubringen ist, wobei die mit dem Dehnmessstreifen 21 ermittelte Dehnung proportional zur statischen Kraft ist. Die gemessene Dehnung wird an die Rechner 3, 4 übermittelt, welche daraus die statische Kraft bestimmen. Bei Abweichungen wird der Antrieb 9 über das Motortrennrelais 8 automatisch ausgeschaltet.

1: Steuerungsvorrichtung
2: Drehgeber
3: Rechner
4: Rechner
5: Oszillator
6: Oszillator
7: Kommunikationsschnittstelle
8: Motortrennrelais
9: Antrieb
10: Sensor
11: Sensor
12: statische Kraft
13: Widerstand
14: Widerstand
15: Widerstand
16: Schalter
17: Schalter
18: Schalter
19: Schalter
20: H-Brücke
21: Dehnungsmessstreifen
A: Signal
B: Signal
F_stat1: Messwert
F_stat2: Messwert
n: Messwert
v₁: Messwert
v₂: Messwert

Claims

Verfahren zum Betrieb einer automatischen Türanlage mit mindestens einem Türflügel, einer Antriebseinrichtung zum Antrieb des Türflügels sowie einer Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung, wobei der Türflügel eine dynamische Kraft auf einen in seinem Bewegungsbereich befindlichen Gegenstand ausübt, wenn er aus einer durch die Antriebseinrichtung bewirkten Bewegung auf den Gegenstand trifft, und wobei der Türflügel eine statische Kraft auf einen in seinem Bewegungsbereich befindlichen Gegenstand ausübt, wenn er im Stillstand durch die Antriebseinrichtung in Richtung auf den Gegenstand angetrieben wird, wobei eine Begrenzung der dynamischen Kraft und/oder der statischen Kraft durch die Steuerungsvorrichtung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung mindestens zwei Rechner (3, 4) aufweist, wobei die Rechner (3, 4) über mindestens eine Kommunikationsschnittstelle (7) miteinander Daten austauschen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die Kommunikationsschnittstelle (7) ein Vergleich der Messwerte der Rechner (3, 4) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abschalteinrichtung, beispielsweise ein Motortrennrelais (8), durch mindestens einen der Rechner (3, 4) ansteuerbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit und/oder die Bewegungsrichtung des Türflügels durch einen zweikanaligen Drehgeber (2) erfassbar ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Rechner (3, 4) die beiden Kanäle des Drehgebers zusätzlich hinsichtlich der Impulszahl in einer bestimmten Zeit auswertet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rechner (3, 4) mit einem Sensor (10, 11) zur Ermittlung der statischen Kraft verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb durch einen permanent erregten Gleichstrommotor erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die statische Kraft über den Motorstrom messbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die statische Kraft mittels eines Dehnmessstreifens (52) messbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Rechner (3, 4) über eine H-Brücke (20), die Abschalteinrichtung, beispielsweise Motortrennrelais (8), und weitere Schalter (16, 17, 18, 19) den elektrischen Strom begrenzt.