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Die Erfindung betrifft einen automatischen Türantrieb der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art sowie ein Betriebsverfahren für einen solchen automatischen Türantrieb der im Oberbegriff des Patentanspruchs 10 genannten Art.
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Aus dem Stand der Technik sind automatische Türantriebe bekannt, welche im Automatikbetrieb die Tür von einer Geschlossenposition in eine Offenposition bewegen und die Tür automatisch nach Ablauf einer voreingestellten Offenhaltezeit schließen. Wenn die Tür darüber hinaus in der Offenposition bleiben soll, muss der Nutzer die Betriebsart in einen Daueroffenbetrieb umschalten und hinterher wieder zurückschalten. Dies ist besonders dann umständlich, wenn der Programmschalter schwer zugänglich ist, was häufig der Fall ist.
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Aus der
DE 44 42 948 A1 ist eine Vorrichtung zur Steuerung von beweglichen Einrichtungen bekannt, welche einen als Potentiometer ausgeführten Inkrementalgeber aufweist, um die aktuelle Position eines Rolltors zu ermitteln.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen automatischen Türantrieb und ein zugehöriges Betriebsverfahren anzugeben, welche ein einfaches und schnelles Umschalten zwischen zwei verschiedenen Betriebsarten ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des automatischen Türantriebs nach Patentanspruch 1 und die Merkmale des Betriebsverfahrens für einen automatischen Türantrieb nach Patentanspruch 13 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße automatische Türantrieb weist eine Antriebseinheit mit einem Positionsgeber auf, dessen Ausgabesignale eine Auswerte- und Steuereinheit zur Bestimmung einer aktuellen Position eines Türflügels auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit aktiviert eine zweite Betriebsart, in welcher der Türflügel dauerhaft in einer Offenposition gehalten ist, wenn die Auswerte- und Steuereinheit in der Offenposition erkennt, dass der Türflügel manuell weiter in Öffnungsrichtung bewegt wird. In einer ersten Betriebsart schließt die Auswerte- und Steuereinheit den Türflügel nach einer vorgegebenen Offenhaltezeitspanne automatisch wieder. Dadurch wird in vorteilhafter Weise ein einfaches Umschalten von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart ermöglicht.
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Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren für einen automatischen Türantrieb wertet Ausgabesignale eines Positionsgebers zur Bestimmung einer aktuellen Position des Türflügels aus und aktiviert die zweite Betriebsart, in welcher der Türflügel dauerhaft in einer Offenposition gehalten ist, wenn in der Offenposition erkannt wird, dass der Türflügel manuell weiter in Öffnungsrichtung bewegt wird. In der ersten Betriebsart wird der Türflügel nach einer vorgegebenen Offenhaltezeitspanne automatisch wieder geschlossen.
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Der Positionsgeber kann beispielsweise als Inkrementalgeber oder als Näherungssensor ausgeführt werden.
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Ausführungsformen des erfindungsgemäßen automatischen Türantriebs können vorzugsweise für als Schwenkflügel ausgeführte Türflügel eingesetzt werden. Bei einem solchen als Schwenkflügel ausgeführten Türflügel können die einzelnen Inkremente des Inkrementalgebers einem vorgebbaren Winkelwert entsprechen. Hierbei kann der Geschlossenposition des Türflügels ein erster Wert zugeordnet werden, welcher einen Winkel des Türflügels im geschlossenen Zustand repräsentiert. Der Offenposition des Türflügels kann ein zweiter Wert zugeordnet werden, welcher einen Winkel des Türflügels im offenen Zustand repräsentiert. Die Auswerte- und Steuereinheit weiß dann nach wie vielen Inkrementen der Türflügel seine Offenposition erreicht hat. Wenn der Nutzer den Türflügel manuell über diese Offenposition drückt, schaltet die Auswerte- und Steuereinheit die Betriebsart auf die zweite Betriebsart um, in welcher der Türflügel dauerhaft in der Offenposition gehalten ist.
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Ein als Näherungssensor ausgeführter Positionsgeber kann den Abstand des Türflügels zu einem Anschlag erfassen. Der Näherungssensor kann am Türflügel oder am Anschlag angeordnet werden. Der Näherungssensor kann beispielsweise als Ultraschall- oder Infrarotsensor oder als Taster bzw. Schalter ausgeführt werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen automatischen Türantriebs kann die Auswerte- und Steuereinheit die manuelle Bewegung in Öffnungsrichtung dadurch erkennen, dass der Wert des Ausgabesignals des Inkrementalgebers zunimmt. Alternativ kann die Auswerte- und Steuereinheit die manuelle Bewegung in Öffnungsrichtung dadurch erkennen, dass das Ausgabesignal des Näherungssensors einen kleiner werdenden Abstand repräsentiert.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen automatischen Türantriebs kann die Auswerte- und Steuereinheit die erste Betriebsart aktivieren und den Türflügel wieder schießen, wenn die Auswerte- und Steuereinheit in der Offenposition erkennt, dass der Türflügel manuell in Schließrichtung bewegt wird. Durch diese Maßnahme kann der Türflügel sowohl in der ersten Betriebsart als auch in der zweiten Betriebsart geschlossen und von der Offenposition in die Geschlossenposition bewegt werden, wenn eine manuelle Betätigung in Schließrichtung erkannt wird.
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Alternativ kann die Auswerte- und Steuereinheit die erste Betriebsart aktivieren und den Türflügel schießen, wenn die Auswerte- und Steuereinheit während der zweiten Betriebsart in der Offenposition erkennt, dass der Türflügel manuell in Schließrichtung bewegt wird. Durch diese Maßnahme kann der Türflügel nur in der zweiten Betriebsart geschlossen und von der Offenposition in die Geschlossenposition bewegt werden, wenn eine manuelle Betätigung in Schließrichtung erkannt wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen automatischen Türantriebs kann die Auswerte- und Steuereinheit die manuelle Bewegung in Schließrichtung dadurch erkennen, dass der Wert des Ausgabesignals des Inkrementalgebers abnimmt. Alternativ kann die Auswerte- und Steuereinheit die manuelle Bewegung in Schließrichtung dadurch erkennen, dass das Ausgabesignal des Näherungssensors einen größer werdenden Abstand repräsentiert.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen automatischen Türantriebs kann die Auswerte- und Steuereinheit den offenen Türflügel in der zweiten Betriebsart nach einer vorgegebenen Sicherheitszeitspanne wieder schließen, welche länger als die Offenhaltezeitspanne ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass der Türflügel nicht unbeabsichtigt offen steht.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen automatischen Türantriebs kann ein federnder Öffnungsbegrenzer die Offenposition des Türflügels vorgeben, um eine ungewollte Umstellung der Betriebsart beispielsweise durch Windeinfluss zu vermeiden.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von zeichnerischen Darstellungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen automatischen Türantriebs,
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2 und 3 ein schematisches Ablaufdiagramm, welches eine Auswerte- und Steuereinheit des erfindungsgemäßen automatischen Türantriebs gemäß 1 ausführt.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst der automatische Türantrieb 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Antriebseinheit 20 und eine Auswerte- und Steuereinheit 10, welche einen Türflügel 3 mittels der Antriebseinheit 20 automatisch öffnet und schließt. In einer ersten Betriebsart BA schließt die Auswerte- und Steuereinheit 10 den Türflügel 3 nach Ablauf einer vorgegebenen Offenhaltezeitspanne automatisch wieder und bewegt den Türflügel 3 von der Offenposition in die Geschlossenposition. In einer zweiten Betriebsart BD hält die Auswerte- und Steuereinheit 10 den Türflügel 3 dauerhaft in der Offenposition. Erfindungsgemäß weist die Antriebseinheit 20 einen Positionsgeber 22 auf, dessen Ausgabesignale die Auswerte- und Steuereinheit 10 zur Bestimmung einer aktuellen Position des Türflügels 3 auswertet, wobei die Auswerte- und Steuereinheit 10 die zweite Betriebsart BD aktiviert, wenn die Auswerte- und Steuereinheit 10 in der Offenposition erkennt, dass der Türflügel 3 manuell weiter in Öffnungsrichtung bewegt wird.
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Der Positionsgeber 22 kann beispielsweise als Inkrementalgeber oder als Näherungssensor ausgeführt werden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Türflügel 3 als Schwenkflügel und der Positionsgeber 22 als Inkrementalgeber ausgeführt. Die einzelnen Inkremente des Inkrementalgebers entsprechen jeweils einem vorgegebenen Winkelwert. So entspricht die Geschlossenposition des Türflügels 3 beispielsweise einem ersten Wert und die Offenposition des Türflügels entspricht einem zweiten Wert. Bewegt sich nun der Türflügel 3 in Öffnungsrichtung von der Geschlossenposition in die Offenposition so nimmt der aktuelle Wert des Inkrementalgebers 22 zu. Bewegt sich der Türflügel 3 in Schließrichtung von der Offenposition in die Geschlossenposition so nimmt der aktuelle Wert des Inkrementalgebers 22 ab. Die Auswerte- und Steuereinheit weiß nach wie vielen Inkrementen der Türflügel seine Offenposition erreicht hat. Wenn der Nutzer den Türflügel 3 manuell über diese Offenposition drückt, dann erkennt die Auswerte- und Steuereinheit die korrespondierende Zunahme des aktuellen Werts des Inkrementalgebers 22 über den zweiten Wert hinweg und schaltet die Betriebsart des automatischen Türantriebs 1 in die zweite Betriebsart BD um, in welcher der Türflügel 3 dauerhaft in der Offenposition gehalten ist.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit 10 die erste Betriebsart 14 und schließt den Türflügel 3, wenn die Auswerte- und Steuereinheit 10 während der zweiten Betriebsart 14 in der Offenposition erkennt, dass der Türflügel 3 manuell in Schließrichtung bewegt wird. Alternativ kann die Auswerte- und Steuereinheit 10 so ausgeführt werden, dass unabhängig von der aktuellen Betriebsart die erste Betriebsart BA aktiviert und der Türflügel geschlossen werden, wenn die Auswerte- und Steuereinheit 10 in der Offenposition erkennt, dass der Türflügel 3 manuell in Schließrichtung bewegt wird.
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Zudem ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Sicherheitszeitspanne von beispielsweise ca. 2 Minuten vorgegeben, welche länger als die Offenhaltezeitspanne ist. Das bedeutet, dass die Auswerte- und Steuereinheit 10 den offenen Türflügel 3 in der zweiten Betriebsart 14 nach Ablauf der Sicherheitszeitspanne wieder schließt, um sicherzustellen, dass der Türflügel 3 nicht unbeabsichtigt offen steht.
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Um eine ungewollte Umstellung der Betriebsart beispielsweise durch Windeinfluss zu vermeiden, kann ein federnder Öffnungsbegrenzer verwendet werden, welcher die Offenposition des Türflügels 3 vorgibt.
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Wie aus 2 und 3 ersichtlich ist, empfängt die Antriebsvorrichtung 20 in der Geschlossenposition Z1 des Türflügels 2 im Schritt S100 ein Öffnungssignal von der Auswerte- und Steuereinheit 10. Dadurch öffnet die Antriebsvorrichtung 20 im Schritt S110 den Türflügel 3 und bewegt den Türflügel 3 von der Geschlossenposition Z1 in Richtung Offenposition Z2. Im Schritt S120 überwacht die Auswerte- und Steuereinheit 10 die Öffnungsbewegung und vergleicht den aktuellen Türwinkel mit dem vorgegebenen Winkel der Offenposition Z2. Erreicht der Türflügel 3 die Offenposition Z2, dann startet die Auswerte- und Steuereinheit 10 im Schritt S200 eine Stoppuhr, um zu erkennen, wann die Offenhaltezeitspanne abgelaufen ist. Zu diesem Zweck vergleicht die Auswerte- und Steuereinheit 10 fortlaufend die abgelaufene Zeit der Stoppuhr mit dem Wert der Offenhaltezeitspanne. Zudem überprüft die Auswerte- und Steuereinheit 10 fortlaufend den aktuellen Türwinkel, um zu erkennen, ob der Türflügel 3 bewegt wird. Erkennt die Auswerte- und Steuereinheit 10 im Schritt S210, dass der den aktuellen Türwinkel repräsentierende aktuelle Wert des Inkrementalgebers 22 größer als der die Offenposition repräsentierende zweite Wert ist, dann verzweigt die Auswerte- und Steuereinheit 10 zum Schritt S300. Stellt die Auswerte- und Steuereinheit 10 keine Bewegung des Türflügels 3 fest, dann überprüft die Auswerte- und Steuereinheit 10 im Schritt S220 ob die Offenhaltezeitspanne abgelaufen ist. Ist die Offenhaltezeit abgelaufen, dann steuert die Auswerte- und Steuereinheit 10 die Antriebsvorrichtung 20 an, welche den Türflügel 3 im Schritt S230 bis zum Erreichen der Geschlossenposition Z1 schließt und der durch das Öffnungssignal ausgelöste automatische Öffnungs- und Schließvorgang des Türflügels 3 ist abgeschlossen.
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Im Schritt S300 schaltet die Auswerte- und Steuereinheit 10 die Betriebsart von der ersten Betriebsart DA „Automatik“ in die zweite Betriebsart BD „Daueroffen“ um und startet im Schritt S310 die Stoppuhr, um zu erkennen, wann die Sicherheitszeitspanne abgelaufen ist. Zu diesem Zweck vergleicht die Auswerte- und Steuereinheit 10 fortlaufend die abgelaufene Zeit der Stoppuhr mit dem Wert der Sicherheitszeitspanne von ca. 2 Minuten. Zudem überprüft die Auswerte- und Steuereinheit 10 fortlaufend den aktuellen Türwinkel, um zu erkennen, ob der Türflügel 3 bewegt wird. Erkennt die Auswerte- und Steuereinheit 10 im Schritt S320, dass der den aktuellen Türwinkel repräsentierende aktuelle Wert des Inkrementalgebers 22 kleiner als der die Offenposition repräsentierende zweite Wert ist, dann verzweigt die Auswerte- und Steuereinheit 10 zum Schritt S360. Stellt die Auswerte- und Steuereinheit 10 keine Bewegung des Türflügels 3 fest, dann überprüft die Auswerte- und Steuereinheit 10 im Schritt S330 ob die Sicherheitszeitspanne abgelaufen ist. Ist die Sicherheitszeitspanne abgelaufen, dann schaltet die Auswerte- und Steuereinheit 10 die Betriebsart im Schritt S340 von der zweiten Betriebsart BD „Daueroffen“ in die erste Betriebsart DA „Automatik“ um. Zudem überprüft die Auswerte- und Steuereinheit 10 den aktuellen Türwinkel, um zu erkennen, ob der Türflügel 3 erneut bewegt wird. Erkennt die Auswerte- und Steuereinheit 10 im Schritt S350, dass der den aktuellen Türwinkel repräsentierende aktuelle Wert des Inkrementalgebers 22 größer als der die Offenposition repräsentierende zweite Wert ist, dann verzweigt die Auswerte- und Steuereinheit 10 zum Schritt S300 und wiederholt die Schritte S300 bis S340. Hat die Auswerte- und Steuereinheit 10 im Schritt S350 keine Bewegung des Türflügels 3 erkannt, dann verzweigt die Auswerte- und Steuereinheit 10 zum Schritt S230 und steuert die Antriebsvorrichtung 20 an, welche den Türflügel 3 im Schritt S230 bis zum Erreichen der Geschlossenposition Z1 schließt.
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Im Schritt S360 schaltet die Auswerte- und Steuereinheit 10 die Betriebsart von der zweiten Betriebsart BD „Daueroffen“ in die erste Betriebsart DA „Automatik“ um. Anschließend verzweigt die Auswerte- und Steuereinheit 10 zum Schritt S230 und steuert die Antriebsvorrichtung 20 an, welche den Türflügel 3 im Schritt S230 bis zum Erreichen der Geschlossenposition Z1 schließt.
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Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Positionsgeber 22 als Näherungssensor ausgeführt, welcher einen Abstand des Türflügels 3 zu einem Anschlag erfasst. Der als Näherungssensor ausgeführte Positionsgeber 22 kann am Türflügel 3 oder am Anschlag angeordnet werden. Im Unterschied zur Ausführung des Positionsgebers 22 als Inkrementalgebers wird der Geschlossenposition des Türflügels 3 ein erster Abstandswert zugeordnet, welcher einen Winkel des Türflügels im geschlossenen Zustand repräsentiert. Der Offenposition des Türflügels 3 wird ein zweiter Abstandswert zugeordnet, welcher einen Winkel des Türflügels 3 im offenen Zustand repräsentiert. Die Auswerte- und Steuereinheit 10 weiß dann wann sich der Türflügel 3 seiner Offenposition nähert und wann sich der Türflügel 3 von der Offenposition entfernt bzw. die Offenposition erreicht hat. Der Näherungssensor kann beispielsweise als Ultraschall- oder Infrarotsensor ausgeführt werden. Bei der Ausführung des Positionsgebers 22 als Näherungssensor erkennt die Auswerte- und Steuereinheit 10 die manuelle Bewegung des Türflügels 3 in Öffnungsrichtung dadurch, dass das Ausgabesignal des Näherungssensors einen kleiner werdenden Abstand repräsentiert. Die manuelle Bewegung des Türflügels 3 in Schließrichtung erkennt die Auswerte- und Steuereinheit 10 dadurch, dass das Ausgabesignal des Näherungssensors einen größer werdenden Abstand repräsentiert. Daher kann die Auswerte- und Steuereinheit 10 die oben beschriebenen Umschaltvorgänge zwischen den verschiedenen Betriebsarten des automatischen Türantriebs 1 durchführen.
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Der erfindungsgemäße automatische Türantrieb ermöglicht in vorteilhafter Weise eine türwinkel-gesteuerte Betriebsartenumstellungsfunktion (Funktion „push and keep").
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Automatischer Türantrieb
- 3
- Türflügel
- 10
- Auswerte- und Steuereinheit
- BA
- erste Betriebsart „Automatik“
- BD
- zweite Betriebsart „Daueroffen“
- 20
- Antriebsvorrichtung
- 22
- Positionsgeber
- Z1
- Tür geschlossen
- Z2
- Tür offen
- S110 bis S360
- Verfahrensschritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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