DE102016102703B3

DE102016102703B3 - Torantriebsvorrichtung, überkopftor sowie betriebsverfahren hierfür

Info

Publication number: DE102016102703B3
Application number: DE102016102703.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Sanke; Michael Robben; Ronny Zurmöhle
Original assignee: Hoermann KG Antriebstecknik
Current assignee: Hoermann KG Antriebstecknik
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-02-16
Publication date: 2016-11-10
Anticipated expiration: 2036-02-17
Also published as: PL3405636T3; WO2017125257A1; EP3405636B1; EP3405636A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Torantriebsvorrichtung zum Antreiben einer Torwelle eines Überkopftores, das ein Torblatt aufweist, mit einer Antriebseinrichtung, die ausgebildet ist, die Torwelle mit einer Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) anzutreiben, und die an die Torwelle anschließbar ist, wobei die Antriebseinrichtung einen Antriebsmotor umfasst, und mit einer Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass während eines Anfahrens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) auf eine Endanfahrantriebsgeschwindigkeit (v_EA) gebracht wird, wobei die Steuereinrichtung ferner ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass während eines an das Anfahren anschließenden Öffnungsfahrens und/oder eines an das Anfahren anschließenden Schließfahrens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit (v_E) bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit (v_E) in Abhängigkeit von der Bauart des Überkopftores stetig erhöht wird oder stetig erniedrigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Torantriebsvorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein damit versehenes Überkopftor und Verfahren zum Betreiben der Torantriebsvorrichtung und des Überkopftores.
DE 20 2010 007 951 U1 offenbart eine Baugruppe eines automatischen Tores mit vertikaler Bewegung, umfassend ein Tor mit mindestens einem Element mit im Wesentlichen linearem Hub, eine motorische Vorrichtung zum Öffnen und Schließen des Tores sowie eine Steuereinheit, welche die motorische Vorrichtung steuert, wobei die Baugruppe außerdem einen auf einem Element mit im Wesentlichen linearem Hub des Tores montierten und zum Erfassen der Beschleunigung des Elements angeordneten Beschleunigungsmesser, eine Vorrichtung zum Vergleichen des Messwerts des Beschleunigungsmessers mit einem Bereich vorgegebener Werte sowie eine Vorrichtung zum Betätigen der motorischen Vorrichtung über die Steuereinheit, falls der Messwert des Beschleunigungsmessers nicht in dem Bereich vorgegebener Werte liegt, umfasst.
WO 2015 / 078 453 A1 offenbart eine Einrichtung zum Erkennen der beim Verfahren von Industrietoren vom Antrieb aufgewendeten Kraft, bei der der Torsteuerung ein eine Kraftkurve bei jeder Fahrt des Industrietores ermittelndes Krafterkennungsbauteil zugeordnet ist. Diese Kraftkurven werden in einem Speicher abgelegt und können zum Vergleich mit der jeweils nachfolgenden Kraftkurve verwendet werden, um so eventuelle Gefahrensituationen zu erkennen und den Antrieb entsprechend zu schalten. Das Krafterkennungsbauteil sorgt dann dafür, dass beim Aufwärtsfahren, initiiert durch den Taster und auftretenden Divergenzen zwischen den Kraftkurven das Industrietor angehalten wird, während beim Abwärtsfahren, initiiert durch den Taster aus der oberen Endlage, in die er automatisch reversiert ist, erneut abwärtsgefahren werden kann. Tritt dann erneut eine Divergenz bei den Kraftkurven auf, kann mit Hilfe des dann in Totmannschaltung geschalteten Tasters erneut eine neue Kraftkurve ermittelt werden, die dann Ausgangspunkt des weiteren Betriebes eines solchen Industrietores ist.
EP 2 388 424 A2 offenbart eine Torantriebsvorrichtung, die zum Antreiben eines Torflügels auf mehrere unterschiedliche Montagearten relativ zu einer Torflügelführung montierbar und an den Torflügel anschließbar ist, und eine Steuereinrichtung zur Steuerung und Überwachung einer Torantriebsbewegung aufweist. Es ist eine Montagearterfassungseinrichtung vorgesehen, mittels der die jeweils gewählte Montageart erfassbar ist. Die Steuereinrichtung ist derart ausgebildet, dass sie die Steuerung und/oder Überwachung abhängig von der erfassten Montageart durchführt. Außerdem betrifft die Erfindung eine automatisch betreibbare Toranlage, die mit einer solchen Torantriebsvorrichtung ausgebildet ist.
WO 2011 / 095 474 A1 offenbart eine Torantriebsvorrichtung zum Antreiben eines Tores sowie ein Antriebsverfahren zum automatischen Antreiben des Tores, wobei die Torantriebsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie das Tormodell des anzutreibenden Tores erfassen kann.
DE 10 2009 050 185 A1 offenbart eine Torantriebsvorrichtung mit einem Motor, der einen Rotor aufweist. Der Rotor ist mit einem durch die Torantriebsvorrichtung anzutreibenden Torflügel verbindbar. Ferner umfasst die Torantriebsvorrichtung einen ersten Drehwinkelsensor zur Bestimmung der aktuellen Torposition, wobei der erste Drehwinkelsensor über ein Übersetzungsgetriebe derart an den Rotor und/oder ein sich damit drehendes Drehglied angeschlossen ist, so dass eine gesamte Bewegung eines anzuschließenden Torflügels zwischen dessen Endpositionen weniger als 360° eines sich zur Drehwinkelerfassung drehenden ersten Drehelements des ersten Drehwinkelsensors bewirkt. Die Torantriebsvorrichtung umfasst einen zweiten Drehwinkelsensor mit einem zweiten Drehelement zur Drehwinkelerfassung, das sich bei Drehung des Rotors und/oder des sich damit drehenden Drehgliedes um ein Vielfaches schneller dreht als das erste Drehelement des ersten Drehwinkelsensors.
Torantriebsvorrichtungen, wie sie etwa in DE 20 2010 007 951 U1 und in WO 2015 / 078 453 A1 offenbart sind, werden vielfach hinsichtlich ihrer Sicherheit entworfen und weiterentwickelt. Die Offenbarungen durch EP 2 388 424 A2 , WO 2011 / 095 474 A1 und DE 10 2009 050 185 A1 zeigen, dass auch Verbesserungen hinsichtlich des Einbaus sowie der Konfiguration der Steuerungen und der von diesen gesteuerten Antriebsvorrichtungen selbst von großem Interesse sind.
Den bekannten Torantriebsvorrichtungen ist jedoch gemein, dass die Übertragung der Bewegung des Antriebsmotors auf das Torblatt und die Auswirkungen der zwischengeschalteten Getriebe sowie dem Tor innewohnende kinematische Besonderheiten bislang vernachlässigt wurden. Dies ist insbesondere bei Überkopftoren, wie etwa Rolltoren und Sectionaltoren, der Fall. Bei Überkopftoren kommt in der Regel mehr noch als bei anderen Torarten hinzu, dass insbesondere beim Schließfahren des Torblatts in einem Kollisionsfall mit einem Hindernis zusätzlich zur Antriebskraft des Torantriebs auch noch die nicht unerhebliche Gewichtskraft des Torblattes auf das Hindernis einwirkt. Für eine Kollision mit einer Person kann dies besonders schwere Folgen haben, da bauartbedingt der Kopf häufig den ersten Kontaktpunkt mit dem Torblatt darstellt. Folglich gilt es, Überkopftore gegen derartige Unfallrisiken abzusichern.
Diese Sicherheitsanforderungen stehen jedoch grundsätzlich in einem Zielkonflikt mit einer möglichst komfortablen und schnellen Betriebsweise eines Überkopftores. So ist es beispielsweise denkbar, dass Umgebungsbedingungen ein möglichst zügiges Schließfahren und Öffnungsfahren des Torblattes günstig erscheinen lassen; etwa wenn das Tor eine Kühlhalle abschließt. Zudem kann es energiesparender sein, den Öffnungs- und Schließvorgang möglichst zügig durchzuführen. Eine Idee der Erfindung ist es, einen komfortableren, energiesparenderen und sichereren Betrieb von Überkopftoren zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Torantriebsvorrichtungen, Überkopftore sowie deren Betriebsverfahren zu verbessern.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Verwendungen sind Gegenstand der Nebenansprüche. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Die Erfindung schafft eine Torantriebsvorrichtung zum Antreiben einer Torwelle eines Überkopftores, das ein Torblatt aufweist, mit einer Antriebseinrichtung, die ausgebildet ist, die Torwelle mit einer Momentan-Antriebsgeschwindigkeit anzutreiben, und die an die Torwelle anschließbar ist, wobei die Antriebseinrichtung einen Antriebsmotor umfasst, und mit einer Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass während eines Anfahrens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit auf eine Endanfahrantriebsgeschwindigkeit gebracht wird, wobei die Steuereinrichtung ferner ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass während eines an das Anfahren anschließenden Öffnungsfahrens und/oder eines an das Anfahren anschließenden Schließfahrens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Bauart des Überkopftores stetig erhöht wird oder stetig erniedrigt wird.
Es ist bevorzugt, dass das Erhöhen mit einer an die Bewegungscharakteristik des Überkopftores angepassten Charakteristik erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Erhöhen mit einer polynomialen, insbesondere linearen Charakteristik erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Erhöhen monoton, insbesondere streng monoton, erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Erniedrigen mit einer an die Bewegungscharakteristik des Überkopftores angepassten Charakteristik erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Erniedrigen mit einer polynomialen, insbesondere linearen Charakteristik erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Erniedrigen monoton, insbesondere streng monoton, erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass die Steuereinrichtung ferner ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass während eines an das Öffnungsfahren anschließenden Anhaltens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit bis zum Stillstand stetig erniedrigt wird.
Es ist bevorzugt, dass die Steuereinrichtung ferner ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass während eines an das Schließfahren anschließenden Anhaltens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit bis zum Stillstand stetig erniedrigt wird.
Es ist bevorzugt, dass die Steuereinrichtung ferner ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass während eines an das Öffnungsfahren anschließenden Schnellfahrens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit bis zu einer Antriebshöchstgeschwindigkeit stetig erhöht wird.
Es ist bevorzugt, dass die Steuereinrichtung ferner ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass während eines an das Schnellfahren anschließenden Anhaltens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Antriebshöchstgeschwindigkeit bis zum Stillstand stetig erniedrigt wird.
Es ist bevorzugt, dass die Steuereinrichtung ferner ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass während eines dem Schließfahren vorausgehenden Anfahrens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit bis zu einer Momentan-Antriebshöchstgeschwindigkeit erhöht wird, wobei insbesondere anschließend die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit auf die Endanfahrantriebsgeschwindigkeit stetig erniedrigt wird.
Es ist bevorzugt, dass die Steuereinrichtung für ein Rolltor ausgebildet ist.
Es ist bevorzugt, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit während des Öffnungsfahrens stetig erniedrigt wird.
Es ist bevorzugt, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit während des Schließfahrens stetig erhöht wird.
Es ist bevorzugt, dass die Steuereinrichtung für ein Sectionaltor ausgebildet ist.
Es ist bevorzugt, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit während des Öffnungsfahrens stetig erhöht wird.
Es ist bevorzugt, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit während des Schließfahrens stetig erniedrigt wird.
Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer bevorzugten Torantriebsvorrichtung mit den Schritten:

– Anfahren durch Erhöhen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit auf eine Endanfahrantriebsgeschwindigkeit; und
– anschließendes Öffnungsfahren oder anschließendes Schließfahren durch stetiges Erhöhen oder durch stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Bauart des Überkopftores von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit auf eine Endfahrantriebsgeschwindigkeit.

Bevorzugt ist Verfahren gekennzeichnet durch den Schritt:

– Anhalten anschließend an das Öffnungsfahren durch stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit bis zum Stillstand.

Bevorzugt ist Verfahren gekennzeichnet durch den Schritt:

– Anhalten anschließend an das Schließfahren durch stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit bis zum Stillstand.

Bevorzugt ist das Verfahren gekennzeichnet durch den Schritt:

– Schnellfahren anschließend an das Öffnungsfahren durch stetiges Erhöhen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit bis zu einer Antriebshöchstgeschwindigkeit.

Es ist bevorzugt, dass das an das Schnellfahren anschließende Anhalten durch stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Antriebshöchstgeschwindigkeit bis zum Stillstand erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das dem Schließfahren vorausgehende Anfahren durch stetiges Erhöhen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit bis zu einer Momentan-Antriebshöchstgeschwindigkeit und insbesondere anschließendes stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit auf die Endanfahrantriebsgeschwindigkeit erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Verfahren zum Betreiben einer Torantriebsvorrichtung für ein Rolltor ausgebildet ist.
Es ist bevorzugt, dass das Öffnungsfahren durch stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Schließfahren durch stetiges Erhöhen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Verfahren zum Betreiben einer Torantriebsvorrichtung für ein Sectionaltor ausgebildet ist.
Es ist bevorzugt, dass das Öffnungsfahren durch stetiges Erhöhen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Schließfahren durch stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Erhöhen mit einer an die Bewegungscharakteristik des Überkopftores angepassten Charakteristik erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Erhöhen mit einer polynomialen, insbesondere linearen Charakteristik erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Erhöhen monoton, insbesondere streng monoton, erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Erniedrigen mit einer an die Bewegungscharakteristik des Überkopftores angepassten Charakteristik erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Erniedrigen mit einer polynomialen, insbesondere linearen Charakteristik erfolgt.
Es ist bevorzugt, dass das Erniedrigen monoton, insbesondere streng monoton, erfolgt.
Die Erfindung schafft ein Überkopftor, insbesondere Rolltor oder Sectionaltor, mit einem zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbaren Torblatt, mit einer Torwelle, die zum Bewegen des Torblattes zwischen der Offenstellung und der Schließstellung wirkverbunden ist, und mit einer bevorzugten Torantriebsvorrichtung, wobei die Antriebseinrichtung an die Torwelle angeschlossen ist.
Es ist bevorzugt, dass das Torblatt eine Hauptschließkante aufweist und die Steuereinrichtung ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass eine Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit der Hauptschließkante während des Anfahrens stetig zunimmt.
Es ist bevorzugt, dass das Torblatt eine Hauptschließkante aufweist und die Steuereinrichtung ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass eine Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit der Hauptschließkante während des Öffnungsfahrens im Wesentlichen konstant bleibt oder stetig zunimmt.
Es ist bevorzugt, dass das Torblatt eine Hauptschließkante aufweist und die Steuereinrichtung ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass eine Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit der Hauptschließkante während des Schließfahrens im Wesentlichen konstant bleibt oder stetig abnimmt.
Es ist bevorzugt, dass das Torblatt eine Hauptschließkante aufweist und die Steuereinrichtung ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass eine Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit der Hauptschließkante während des Schnellfahrens bis auf eine Hauptschließkantenhöchstgeschwindigkeit zunimmt.
Es ist bevorzugt, dass das Torblatt eine Hauptschließkante aufweist und die Steuereinrichtung ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass eine Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit der Hauptschließkante während des Anhaltens stetig bis auf Stillstand abnimmt.
Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines bevorzugten Überkopftores mit den Schritten:

– Anfahren der Torwelle durch Erhöhen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit auf eine Endanfahrantriebsgeschwindigkeit derart, dass die Hauptschließkantengeschwindigkeit stetig zunimmt; und
– Öffnungsfahren der Torwelle oder Schließfahren der Torwelle durch stetiges Erhöhen oder durch stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Bauart des Überkopftores von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit auf eine Endfahrantriebsgeschwindigkeit derart, dass die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit während des Öffnungsfahrens im Wesentlichen konstant bleibt oder stetig zunimmt oder dass die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit während des Schließfahrens im Wesentlichen konstant bleibt oder stetig abnimmt.

Es sollte beachtet werden, dass bevorzugte Verfahren zum Betreiben eines bevorzugten Überkopftores bevorzugten Verfahren zum Betreiben einer bevorzugten Torantriebsvorrichtung entsprechen können.
Bevorzugte Ausgestaltungen können unter anderem die nachfolgend diskutierten Vorteile aufweisen. Es sollte beachtet werden, dass nicht alle Vorteile in einem einzelnen Ausführungsbeispiel oder sämtlichen Ausführungsbeispielen verwirklicht sein müssen.
Die beschriebenen Ausgestaltungen ermöglichen eine schnellere Toröffnung und Torschließung und können gleichzeitig die maximalen Betriebskräfte bzw. maximalen Torblattgeschwindigkeiten einhalten. Dadurch kann nicht nur der Komfort gesteigert werden; auch eine Energieeinsparung, etwa durch die Verminderung von Wärmeverlusten, kann erreicht werden. Gleichzeitig kann eine Beeinträchtigung der Betriebssicherheit des Überkopftores vermieden werden. Insgesamt kann sich eine gleichmäßige Torblattgeschwindigkeit während des Betriebs ergeben, was zusätzlich das Material schonen kann. Ferner kann die Steuereinrichtung derart ausgebildet sein, dass verschiedene Torparameter des Überkopftores, etwa die Beschlagsart, die Torhöhe oder der Tortyp, programmiert werden können. Dies kann manuell oder durch eingangs genannte Maßnahmen erfolgen. Es könnten auch unterschiedliche Getriebearten, wie beispielsweise Direktantrieb, Kettenradübersetzung, Wickelwellendurchmesser und dergleichen in die Steuereinrichtung programmiert werden. Die Torparameter können auch mittels einer Lernfahrt automatisch ermittelt werden. Die Steuereinrichtung kann dann mittels eines Bewegungscharakteristik-Ermittlungsmoduls die Bewegungscharakteristik des Überkopftores erfassen und darauf basierend die Antriebseinrichtung wie gewünscht steuern. Zur Ermittlung der Bewegungscharakteristik können beispielsweise Kraftsensoren, Drehgeber oder auch die von der Antriebseinrichtung, speziell dem Antriebsmotor, aufgenommene Leistung verwendet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
1 bis 4 ein Ausführungsbeispiel eines Sectionaltores beim Öffnungsfahren des Torblatts;
5 ein Diagramm der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit über der Torblattposition und ein Diagramm der Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit über der Torposition;
6 ein Diagramm der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit über der Torblattposition und ein Diagramm der Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit über der Torposition;
7 ein Diagramm der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit über der Torblattposition und ein Diagramm der Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit über der Torposition;
8 bis 11 ein Ausführungsbeispiel eines Rolltores beim Öffnungsfahren des Torblatts;
12 ein Diagramm der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit über der Torblattposition und ein Diagramm der Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit über der Torposition;
13 ein Diagramm der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit über der Torblattposition und ein Diagramm der Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit über der Torposition; und
14 ein Diagramm der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit über der Torblattposition und ein Diagramm der Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit über der Torposition.
Es wird zunächst auf 1 bis 4 Bezug genommen, die schematisch ein Öffnungsfahren (siehe Pfeil) eines Überkopftores 10 zeigen. Das Überkopftor 10 ist beispielhaft in vier Positionen I bis IV dargestellt.
Das Überkopftor 10 ist beispielsweise als Sectionaltor 12 ausgebildet. Das Sectionaltor 12 umfasst ein Torblatt 14. Das Torblatt 14 weist an seinem untersten Endbereich eine Hauptschließkante 16 auf. Das Torblatt 14 umfasst vorzugsweise zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Torblattpaneele 18.
Das Überkopftor 10 umfasst ferner eine Torwelle 20. An den gegenüberliegenden Enden der Torwelle 20 kann jeweils eine Wickeltrommel 22 angeordnet sein. Die Wickeltrommel 22 ist beispielsweise als konische Wickeltrommel 24 ausgebildet. Auf die Wickeltrommel 22 kann ein Zugmittel 26 aufgewickelt werden. Das Zugmittel 26 ist mit einem Ende an der Wickeltrommel 22 befestigt und erstreckt sich beispielsweise durch die Torblattpaneele 18 bis zu der Hauptschließkante 16. Das Zugmittel 26 ist an dem Torblattpaneel 18 befestigt, das die Hauptschließkante 16 aufweist. Vorzugsweise kommt als Zugmittel 26 ein Seil, insbesondere ein Stahlseil 28, zum Einsatz.
Das Überkopftor 10 weist ferner eine Torantriebsvorrichtung 30 auf. Die Torantriebsvorrichtung 30 ist ausgebildet, die Torwelle 20 anzutreiben. Die Torantriebsvorrichtung 30 weist eine Antriebseinrichtung 32 mit einem Antriebsmotor 34 auf. Der Antriebsmotor 34 ist vorzugsweise als Elektromotor 36 ausgebildet, der ein Motorgetriebe 38 umfassen kann. Ein solcher Antriebsmotor 34 wird auch als elektrischer Getriebemotor 40 bezeichnet. Die Antriebseinrichtung 32 ist an die Torwelle 20 angeschlossen, so dass ein Öffnen und Schließen des Überkopftores 10 bewirkt werden kann.
Die Torantriebsvorrichtung 30 umfasst ferner eine Steuereinrichtung 42. Die Steuereinrichtung 42 ist mit der Antriebseinrichtung 32 derart wirkverbunden, dass ein Antreiben der Torwelle 20 durch die Antriebseinrichtung 32 mit einer Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A erfolgen kann. Die Steuereinrichtung 42 wird beispielsweise durch einen Mikrocontroller realisiert. Alternativ kann die Steuereinrichtung 42 auch aus diskreten Bauteilen gebildet sein.
Durch den Antrieb der Torwelle 20 mit der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A wird über die Wickeltrommel 22 und das Zugmittel 26 die Bewegung der Antriebseinrichtung 32 auf das Torblatt 14 übertragen. Dadurch wird die Hauptschließkante 16 mit einer Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS bewegt. Es sollte beachtet werden, dass die Abhängigkeit der Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS von der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A durch die Übertragung der Bewegung von der Torwelle 20 auf die Hauptschließkante 16 bestimmt ist.
Es wird nachfolgend auf die 1 bis 5 Bezug genommen, anhand derer ein Öffnungsfahren des Torblatts 14 beispielhaft erläutert wird.
5 zeigt in der oberen Hälfte qualitativ den charakteristischen Verlauf der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A gegenüber der momentanen Position des Torblatts 14, genauer gesagt der Position der Hauptschließkante 16. In der unteren Hälfte zeigt 5 qualitativ den charakteristischen Verlauf der Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS gegenüber der Position des Torblatts 14, genauer gesagt der Position der Hauptschließkante 16.
Zunächst ist das Torblatt 14 im geschlossenen Zustand (Position I). Zum Anfahren des Torblatts 14 aus dem Stillstand wird die Antriebseinrichtung 32 von der Steuereinrichtung 42 derart gesteuert, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A von v_A = 0 auf eine Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_EA gebracht wird. Durch die Übertragung der Bewegung der Torwelle 20 auf das Torblatt 14 nimmt auch die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS zu, bis eine Hauptschließkantenendanfahrgeschwindigkeit v_HSEA erreicht ist. Die Hauptschließkantenendanfahrgeschwindigkeit v_HSEA ist so gewählt, dass sie stets unterhalb einer Maximal-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HSMAX liegt, bei der die zulässigen maximalen Betriebskräfte und/oder -geschwindigkeiten gerade noch eingehalten werden.
Anschließend an das Anfahren erfolgt das Öffnungsfahren des Torblatts 14. Hierzu wird die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A entsprechend der Kinematik des Überkopftores 10 gesteuert, d.h. entsprechend der Übertragung der Bewegung von der Antriebseinrichtung 32 auf die Hauptschließkante 16. Im vorliegenden Beispiel könnte eine konstante Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A aufgrund der Ausgestaltung der Wickeltrommel 22 beispielsweise dazu führen, dass mit fortschreitender Bewegung des Torblatts 14 die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS abnähme.
Die Steuereinrichtung 42 steuert die Antriebseinrichtung 32 jedoch so, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_EA auf eine Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E entsprechend der Charakteristik der Wickeltrommel 22 zunimmt. Bei einer konischen Wickeltrommel 24 kann dies etwa durch einen streng monotonen und linearen Anstieg der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A erreicht werden. Durch die stetige, streng monotone und lineare Zunahme der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A kann die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS annähernd konstant gehalten werden. Somit bewegt sich die Hauptschließkante 16 während des Öffnungsfahrens nahe an, jedoch unterhalb des durch die Maximal-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HSMAX definierten verbotenen Bereichs VB.
Beim Öffnungsfahren ist es aufgrund der verringerten Unfallgefahr ebenso denkbar, dass die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS leicht zunimmt und kurzzeitig in den verbotenen Bereich VB eindringt. Erreicht die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A die Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E, so wird das Öffnungsfahren beendet. Zum Anhalten des Torblatts 14 wird die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A vergleichsweise zügig von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E bis zum Stillstand v_A = 0 erniedrigt. Das Überkopftor 10 hat dann die Offen-Stellung (Position IV) erreicht.
Wie aus 5 erkennbar, nimmt beim Anhalten die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS von einer Hauptschließkantenendfahrgeschwindigkeit v_HSE auf 0 ab. Die Hauptschließkantenendfahrgeschwindigkeit v_HSE kann geringfügig von der Hauptschließkantenendanfahrgeschwindigkeit v_HSEA abweichen.
Somit ist die Offenstellung des Überkopftores 10 (Position IV) erreicht.
Mit dieser Steuerung wird eine schnellstmögliche Öffnung des Überkopftores 10 ermöglicht, ohne dabei zulässige Betriebskräfte oder Betriebsgeschwindigkeiten zu überschreiten. Durch die zügige Öffnung kann insgesamt eine Verminderung des Energiebedarfs des Überkopftores 10 erreicht werden.
Zum Schließen des Überkopftores 10 werden die Schritte des Öffnungsfahrens im Wesentlichen in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt. Im Unterschied zum Öffnungsfahren ist beim Schließfahren jedoch genau darauf zu achten, dass die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS stets unterhalb der Maximal-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HSMAX und somit außerhalb des verbotenen Bereichs VB liegt, da andernfalls schwere Verletzungen oder Sachschäden von dem Torblatt 14 hervorgerufen werden könnten. Folglich kann eine insgesamt kürzeste Zeit erreicht werden, in der das Überkopftor 10 offensteht, so dass im speziellen klimatisierte Räumlichkeiten, wie etwa Kühlhallen, Eishallen, Gewächshäuser und dergleichen, einen minimalen Kälte- oder Wärmeverlust erleiden und damit weiter Energie eingespart werden kann.
Es wird nachfolgend auf die 1 bis 4 sowie 6 und 7 Bezug genommen.
6 zeigt in der oberen Hälfte die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A über der Position des Torblatts 14. In der unteren Hälfte von 6 ist die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS über der Position des Torblatts 14 dargestellt. Nachfolgend wird ein Öffnungsfahren des Überkopftores 10 beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass für einen Schließvorgang der Ablauf im Wesentlichen umgekehrt erfolgt.
Zunächst befindet sich das Torblatt 14 in der geschlossenen Position (Position I). Zum Öffnen wird von der Steuereinrichtung 42 die Antriebseinrichtung 32 derart angesteuert, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A vom Stillstand v_A = 0 auf die Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_EA erhöht wird. Durch die Übertragung der Bewegung von der Antriebseinrichtung 32 über die Torwelle 20, die Wickeltrommel 22 und das Zugmittel 26 auf das Torblatt 14 wird auch die Hauptschließkante 16 vom Stillstand auf eine Hauptschließkantenendanfahrgeschwindigkeit v_HSEA beschleunigt (Bereich I). Das Anfahren ist beendet, wenn die Antriebseinrichtung 32 die Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_EA erreicht hat.
Anschließend wird das Öffnungsfahren des Torblatts 14 ähnlich wie zuvor beschrieben durchgeführt und die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A auf die Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E stetig erhöht (Bereich II). Hierdurch bewegt sich die Hauptschließkante 16 mit einer nahezu konstanten Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS nahe, aber knapp unterhalb der Maximal-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HSMAX, bei der die maximal zulässigen Betriebskräfte und Betriebsgeschwindigkeiten gerade noch eingehalten werden (Bereich II).
Hat das Torblatt 14, genauer die Hauptschließkante 16, eine Position von etwa 2,5 m bis 3,0 m oberhalb des Bodens erreicht (3, Position III), so erhöht die Steuereinrichtung 42 die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E auf eine Höchstantriebsgeschwindigkeit v_H (Bereich III). Dabei wird, wie in 6 im Diagramm angedeutet, die Hauptschließkante 16 auf eine Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS beschleunigt, die oberhalb der erlaubten Maximal-Höchstschließkantengeschwindigkeit v_HSMAX liegt. Die Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS erreicht also eine Hauptschließkantenhöchstgeschwindigkeit v_HSH, die innerhalb des verbotenen Bereich VB liegt. Dies ist möglich, da in einer Höhe oberhalb von 2,5 m in der Regel nicht von einer Kollision der Hauptschließkante 16 mit einem Hindernis auszugehen ist, insbesondere nicht beim Öffnungsfahren.
Nachdem die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A die Antriebshöchstgeschwindigkeit v_H erreicht hat, wird die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A wieder bis zum Stillstand v_A = 0 erniedrigt (Bereich IV). Folglich nimmt auch die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS bis zum Stillstand ab. Das Überkopftor 10 befindet sich nun im geöffneten Zustand (Position IV). Es sollte beachtet werden, dass für einen Schließvorgang der Ablauf im Wesentlichen umgekehrt erfolgt.
In einer Abwandlung, die in 7 dargestellt ist, kann das Schnellfahren (Bereich III) des Torblatts 14 auch so gestaltet sein, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A zügig auf die Antriebshöchstgeschwindigkeit v_H erhöht wird und für einen Bereich der Schnellfahrt beibehalten wird, bevor die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A wieder bis zum Stillstand erniedrigt wird. Wie in dem Diagramm in 7, untere Hälfte, erkennbar, nimmt aufgrund der Kinematik des Überkopftores 10 die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS trotz gleichbleibender Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A = v_H bis auf die Hauptschließkantenhöchstgeschwindigkeit v_HSH zu (Bereich III). Anschließend kommt durch das Anhalten die Hauptschließkante 16 wieder zum Stillstand (Bereich IV). Das Überkopftor 10 ist nunmehr geöffnet (Position IV).
Es wird nachfolgend auf die 8 bis 12 Bezug genommen, die ein Ausführungsbeispiel eines Überkopftores 110 zeigen. In diesem Beispiel ist das Überkopftor 110 als Rolltor 112 ausgebildet.
Das Rolltor 112 umfasst ein Torblatt 114 mit einer Hauptschließkante 116. Das Torblatt 114 ist aus einer Mehrzahl von Hohlprofilstäben 118 zusammengesetzt, die gelenkig miteinander verbunden sind. Auch andere Ausgestaltungen, etwa als massive Rolltorpanzerstäbe oder als mit Wärmedämmmaterial gefüllte Hohlprofilstäbe sind denkbar. Die Hauptschließkante 116 ist an dem untersten Hohlprofilstab 118 vorgesehen.
Das Überkopftor 110 umfasst ferner eine Torwelle 120, die als Wickelwelle 122 ausgebildet ist. Beim Öffnen des Überkopftors 110 wird das als Rolltorpanzer fungierende Torblatt 114 auf der Torwelle 120 zu einem Wickelballen 124 aufgewickelt. Die Wickelballendicke d nimmt folglich mit zunehmender Öffnung des Überkopftors 110 zu.
Zum Öffnen des Überkopftors 110 ist eine Torantriebsvorrichtung 130 vorgesehen. Die Torantriebsvorrichtung 130 umfasst eine Antriebseinrichtung 132 zum Antreiben der Torwelle 120. Die Antriebseinrichtung 132 weist hierfür einen Antriebsmotor 134 auf. Der Antriebsmotor 134 ist vorzugsweise ein Elektromotor 136 mit einem Motorgetriebe 138. Zusammen werden der Elektromotor 136 und das Motorgetriebe 138 auch als elektrischer Getriebemotor 140 bezeichnet. Die Antriebseinrichtung 132 ist an die Torwelle 120 angeschlossen. Dies kann beispielsweise direkt oder über ein weiteres Getriebe, wie etwa einen Kettentrieb 141, erfolgen.
Die Torantriebsvorrichtung 130 weist ferner eine Steuereinrichtung 142 auf, die mit der Antriebseinrichtung 132 derart wirkverbunden ist, dass die Steuereinrichtung 142 eine Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A, mit der die Torwelle 120 angetrieben wird, steuern kann. Die Steuereinrichtung 142 kann beispielsweise als Microcontroller ausgeführt sein oder auch aus diskreten Bauteilen gebildet werden.
Die Funktionsweise der Steuereinrichtung 142 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 8 bis 12 näher erläutert.
Zunächst befindet sich das Torblatt 114 in der geschlossenen Stellung (Position I). Zum Öffnen steuert die Steuereinrichtung 142 die Antriebseinrichtung 132 derart an, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A von v_A = 0 auf eine Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_EA gebracht wird (Bereich I). Die Antriebseinrichtung 132 überträgt die Bewegung auf die Torwelle 120, die diese ihrerseits auf das Torblatt 114 überträgt, so dass die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS von v_HS = 0 auf eine Hauptschließkantenendanfahrgeschwindigkeit v_HSEA beschleunigt wird (Bereich I). Das Anfahren ist abgeschlossen, sobald die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A die Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_EA erreicht hat.
Das Aufwickeln des Torblatts 114 zu dem Wickelballen 124 führt dazu, dass die Wickelballendicke d mit fortschreitender Bewegung des Torblatts 114 zunimmt. Bei gleichbleibender Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A würde nun die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit immer weiter zunehmen. Um dem entgegenzuwirken, steuert die Steuereinrichtung 142 die Antriebseinrichtung 132 derart, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_EA auf eine Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E, gemäß der Bewegungscharakteristik des Überkopftores 110 erniedrigt wird (Bereich II). Insbesondere wird die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A stetig, streng monoton und linear von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_E auf die Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E erniedrigt.
Die Bewegung wird von der Antriebseinrichtung 132 über die Torwelle 120 und den Wickelballen 124 auf das Torblatt 114 übertragen. Wie im unteren Diagramm der 12 zu erkennen, führt eine solche Änderung der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A dazu, dass die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS im Wesentlichen konstant bleibt (Bereich II). Die Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_EA und die Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E sind so gewählt, dass die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS stets unterhalb der erlaubten Maximal-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HSMAX, bei der die maximal zulässigen Betriebskräfte und Betriebsgeschwindigkeiten gerade noch eingehalten werden, liegt. Das Öffnungsfahren ist beendet, sobald die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A die Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E erreicht hat.
Anschließend steuert die Steuereinrichtung 142 die Antriebseinrichtung 132 derart, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E bis zum Stillstand erniedrigt wird (Bereich IV). Folglich nimmt auch die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS von der Hauptschließkantenendfahrgeschwindigkeit v_HSE bis zum Stillstand ab (Bereich IV). Das Überkopftor 110 befindet sich nun im geöffneten Zustand (Position IV). Es sollte beachtet werden, dass für einen Schließvorgang der Ablauf im Wesentlichen umgekehrt erfolgt.
Es wird nachfolgend auf die 8 bis 11 sowie 13 Bezug genommen. In der oberen Hälfte zeigt 13 die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A über der Position des Torblatts 114. In der unteren Hälfte zeigt 13 ein Diagramm der Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS über der Position des Torblatts 114.
Nachfolgend wird anhand der 13 ein Öffnungsfahren des Überkopftors 110 beschrieben.
Das Torblatt 114 befindet sich zunächst im geschlossenen Zustand (Position I). Zum Anfahren steuert die Steuereinrichtung 142 die Antriebseinrichtung 132 derart, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A von v_A = 0 auf eine Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_EA gebracht wird (Bereich I). Wie zuvor beschrieben, wird dadurch die Hauptschließkante 116 vom Stillstand auf die Hauptschließkantenendanfahrgeschwindigkeit v_HSEA beschleunigt (Bereich I).
Beim anschließenden Öffnungsfahren wird die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A entsprechend der Charakteristik des Überkopftores 110 von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_EA auf die Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E erniedrigt (Bereich II).
Zum anschließenden Schnellfahren wird die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E im Wesentlichen konstant belassen oder leicht angehoben (Bereich III). Folglich nimmt beim Schnellfahren die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS zu und kann auch die Maximal-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HSMAX überschreiten. Die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS erreicht somit eine Hauptschließkantenhöchstgeschwindigkeit v_HSH, die innerhalb des verbotenen Bereichs VB liegt (Bereich III).
Anschließend wird die Bewegung des Torblatts 114 wieder angehalten, indem die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A bis zum Stillstand erniedrigt wird (Bereich IV). Dementsprechend nimmt auch die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS von der Hauptschließkantenhöchstgeschwindigkeit v_HSH bis zum Stillstand ab (Bereich IV).
Es wird nachfolgend auf die 14 Bezug genommen, anhand der ein Beispiel für ein Schließfahren des Überkopftores 110 beschrieben wird.
Das Überkopftor 110 befindet sich zunächst im offenen Zustand (Position IV). Zum Anfahren steuert die Steuereinrichtung 142 die Antriebseinrichtung 132 derart, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A von v_A = 0 auf die Höchstantriebsgeschwindigkeit v_H gesteigert wird (Bereich IV). Hierdurch steigt die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS von v_HS = 0 auf die Hauptschließkantenhöchstgeschwindigkeit v_HSH (Bereich IV). Die Hauptschließkantenhöchstgeschwindigkeit v_HSH liegt über der erlaubten Maximal-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HSMAX, also innerhalb des verbotenen Bereichs VB.
Nach Erreichen der Antriebshöchstgeschwindigkeit v_H steuert die Steuereinrichtung 142 die Antriebseinrichtung 132 derart, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A von der Höchstantriebsgeschwindigkeit v_H auf die Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_EA erniedrigt wird (Bereich III). Folglich nimmt auch die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS von der Hauptschließkantenhöchstgeschwindigkeit v_HSH auf die Hauptschließkantenendanfahrgeschwindigkeit v_HSEA ab (Bereich III). Die Hauptschließkantenendanfahrgeschwindigkeit v_HSEA liegt unterhalb der erlaubten Maximal-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HSMAX, also außerhalb des verbotenen Bereichs VB. Der Übergang vom Schnellfahren auf das normale Schließfahren ist so gewählt, dass eine Kollision des Torblatts 114 mit einem Hindernis während des Schnellfahrens unwahrscheinlich ist. Dies ist beispielsweise bei einer Höhe der Hauptschließkante 116 oberhalb von 2,5 m der Fall.
Beim Schließfahren wird die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit v_EA auf die Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E erniedrigt, so dass die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS im Wesentlichen konstant bleibt oder leicht abnimmt (Bereich II).
Beim anschließenden Anhalten wird die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit v_A von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit v_E bis zum Stillstand erniedrigt (Bereich I). Folglich verringert sich auch die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit v_HS von der Hauptschließkantenendfahrgeschwindigkeit v_HSE bis zum Stillstand (Bereich I). Das Überkopftor 110 befindet sich nun im geschlossenen Zustand (Position I).
Bei Sectionaltoren mit konischen Seiltrommeln (Vertikal-Beschläge und Beschläge mit Höherführung) ist bei konstanter Drehzahl des Wellenantriebs keine konstante Torblattgeschwindigkeit möglich. Die Torblattgeschwindigkeit nimmt durch den konischen Teil beim Öffnen des Tores ab. Ein ähnliches Problem gibt es bei Rolltoren. Hier nimmt die Torblattgeschwindigkeit allerdings beim Schließen des Tores aufgrund des kleiner werdenden Ballendurchmessers ab. Frequenzgesteuerte Antriebe ermöglichen Soft-Start- und Soft-Stopp-Rampen und in der Regel einen zusätzlichen frei programmierbaren Punkt, an dem man die Geschwindigkeit erhöhen bzw. reduzieren kann. Dieser Punkt (Beginn der Rampenfahrt) wird in der Regel bei einer Toröffnung von etwa 3 m über OFF programmiert, weil ab 2,5 m über OFF die normativ zulässigen Betriebskräfte eingehalten werden müssen. Die heutigen Antriebe ermöglichen nicht die kontinuierliche und stufenlose Regelung der Torblattgeschwindigkeit in Abhängigkeit zum aktuellen Seiltrommeldurchmesser (konischer Teil) bei Sectionaltoren bzw. Wickelwellen-/Ballendurchmesser beim Rolltor.
Eingabe bzw. Programmierung der Beschlagsart, gegebenenfalls der Torhöhe (wenn nicht bei der Lernfahrt automatisch ermittelbar) und einer Kettenradübersetzung bei der Verwendung von Kettenboxen in Verbindung mit Sectionaltoren. Eingabe bzw. Programmierung des Tortypen (Wickelwellendurchmesser und Torbehang), gegebenenfalls der Torhöhe (wenn nicht bei der Lernfahrt automatisch ermittelbar) und einer Kettenradübersetzung bei Rolltoren.
Bei Sectionaltoren wird hierdurch eine schnellere Toröffnung bzw. Torschließung erreicht, was einen Komfortgewinn und eine Energieeinsparung (Reduzierung von Kälte- oder Wärmeverlusten) zur Folge hat, ohne dabei die normativen Forderungen hinsichtlich der maximalen Betriebskräfte und/oder der maximalen Torblattgeschwindigkeiten in Richtung Tor (maximal 500 mm/sec. ohne Vorfeldabsicherung) zu verletzen.
Bei Rolltoren führt es zu denselben Vorteilen, da der Antrieb mit dieser Lösung nicht ab 2,5 m über OFF konstant langsam drehen muss, sondern bis zum Soft-Stopp weiter beschleunigen kann, um die Torblattgeschwindigkeit konstant zu halten.
Bezugszeichenliste

10: Überkopftor
12: Sectionaltor
14: Torblatt
16: Hauptschließkante
18: Torblattpaneel
20: Torwelle
22: Wickeltrommel
24: konische Wickeltrommel
26: Zugmittel
28: Stahlseil
30: Torantriebsvorrichtung
32: Antriebseinrichtung
34: Antriebsmotor
36: Elektromotor
38: Motorgetriebe
40: elektrischer Getriebemotor
42: Steuereinrichtung
110: Überkopftor
112: Rolltor
114: Torblatt
116: Hauptschließkante
118: Hohlprofilstab
120: Torwelle
122: Wickelwelle
124: Wickelballen
130: Torantriebsvorrichtung
132: Antriebseinrichtung
134: Antriebsmotor
136: Elektromotor
138: Motorgetriebe
140: elektrischer Getriebemotor
141: Kettentrieb
142: Steuereinrichtung
d: Wickelballendicke
v_A: Momentan-Antriebsgeschwindigkeit
v_EA: Endanfahrantriebsgeschwindigkeit
v_E: Endfahrantriebsgeschwindigkeit
v_H: Antriebshöchstgeschwindigkeit
v_HS: Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit
v_HSEA: Hauptschließkantenendanfahrgeschwindigkeit
v_HSE: Hauptschließkantenendfahrgeschwindigkeit
v_HSH: Hauptschließkantenhöchstgeschwindigkeit
v_HSMAX: Maximal-Hauptschließkantengeschwindigkeit

Claims

Torantriebsvorrichtung (30, 130) zum Antreiben einer Torwelle (20, 120) eines Überkopftores (10, 110), das ein Torblatt (14, 114) aufweist, mit einer Antriebseinrichtung (32, 132), die ausgebildet ist, die Torwelle (20, 120) mit einer Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) anzutreiben, und die an die Torwelle (20, 120) anschließbar ist, wobei die Antriebseinrichtung (32, 132) einen Antriebsmotor (34, 134) umfasst; und mit einer Steuereinrichtung (42, 142), die ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung (32, 132) derart zu steuern, dass während eines Anfahrens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) auf eine Endanfahrantriebsgeschwindigkeit (v_EA) gebracht wird, wobei die Steuereinrichtung (42, 142) ferner ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung (32, 132) derart zu steuern, dass während eines an das Anfahren anschließenden Öffnungsfahrens und/oder eines an das Anfahren anschließenden Schließfahrens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit (v_EA) bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit (v_E) in Abhängigkeit von der Bauart des Überkopftores (10, 110) stetig erhöht wird oder stetig erniedrigt wird.
Torantriebsvorrichtung (30, 130) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (42, 142) ferner ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung (32, 132) derart zu steuern, dass während eines an das Öffnungsfahren anschließenden Anhaltens und/oder während eines an das Schließfahren anschließenden Anhaltens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit (v_E) bis zum Stillstand stetig erniedrigt wird.
Torantriebsvorrichtung (30, 130) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (42, 142) ferner ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung (32, 132) derart zu steuern, dass während eines an das Öffnungsfahren anschließenden Schnellfahrens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit (v_E) bis zu einer Antriebshöchstgeschwindigkeit (v_H) stetig erhöht wird.
Torantriebsvorrichtung (30, 130) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (42, 142) ferner ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung (32, 132) derart zu steuern, dass während eines an das Schnellfahren anschließenden Anhaltens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) von der Antriebshöchstgeschwindigkeit (V_H) bis zum Stillstand stetig erniedrigt wird.
Torantriebsvorrichtung (30, 130) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (42, 142) ferner ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung (32, 132) derart zu steuern, dass während eines dem Schließfahren vorausgehenden Anfahrens die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) bis zu einer Antriebshöchstgeschwindigkeit (v_H) erhöht wird, wobei anschließend die Antriebsgeschwindigkeit (v_A) auf die Endanfahrantriebsgeschwindigkeit (v_EA) stetig erniedrigt wird.
Torantriebsvorrichtung (30, 130) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (42, 142) für ein Sectionaltor (12) und derart ausgebildet ist, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit (v_EA) bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit (v_E) während des Öffnungsfahrens stetig erhöht wird und/oder während des Schließfahrens stetig erniedrigt wird.
Torantriebsvorrichtung (30, 130) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (42, 142) für ein Rolltor (112) und derart ausgebildet ist, dass die Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit (v_EA) bis zu einer Endfahrantriebsgeschwindigkeit (v_E) während des Öffnungsfahrens stetig erniedrigt wird und/oder während des Schließfahrens stetig erhöht wird.
Verfahren zum Betreiben einer Torantriebsvorrichtung (30, 130) nach einem der voranstehenden Ansprüche mit den Schritten: 8.1 Anfahren durch Erhöhen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) auf eine Endanfahrantriebsgeschwindigkeit (v_EA); und 8.2 anschließendes Öffnungsfahren oder anschließendes Schließfahren durch stetiges Erhöhen oder durch stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) in Abhängigkeit von der Bauart des Überkopftores (10, 110) von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit (v_EA) auf eine Endfahrantriebsgeschwindigkeit (v_E).
Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch den Schritt: Anhalten anschließend an das Öffnungsfahren und/oder anschließend an das Schließfahren durch stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit (v_E) bis zum Stillstand.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch den Schritt: Schnellfahren anschließend an das Öffnungsfahren durch stetiges Erhöhen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) von der Endfahrantriebsgeschwindigkeit (v_E) bis zu einer Antriebshöchstgeschwindigkeit (v_H).
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das an das Schnellfahren anschließende Anhalten durch stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) von der Antriebshöchstgeschwindigkeit (v_H) bis zum Stillstand erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Schließfahren vorausgehende Anfahren durch stetiges Erhöhen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) bis zu einer Antriebshöchstgeschwindigkeit (v_H) und anschließendes stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) auf die Endanfahrantriebsgeschwindigkeit (v_EA) erfolgt.
Überkopftor (10, 110), insbesondere Sectionaltor (12) oder Rolltor (112), mit einem zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbaren Torblatt (14, 114), mit einer Torwelle (20, 120), die zum Bewegen des Torblattes (14, 114) zwischen der Offenstellung und der Schließstellung wirkverbunden ist, und mit einer Torantriebsvorrichtung (30, 130) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Antriebseinrichtung (32, 132) an die Torwelle (20, 120) angeschlossen ist.
Überkopftor (10, 110) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Torblatt (14, 114) eine Hauptschließkante (16, 116) aufweist und die Steuereinrichtung (42, 142) ausgebildet ist, die Antriebseinrichtung (32, 132) derart zu steuern, dass eine Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit (v_HS) der Hauptschließkante (16, 116) 14.1 während des Anfahrens stetig zunimmt; und/oder 14.2 während des Öffnungsfahrens im Wesentlichen konstant bleibt oder stetig zunimmt; und/oder 14.3 während des Schließfahrens im Wesentlichen konstant bleibt oder stetig abnimmt; und/oder 14.4 während des Schnellfahrens bis auf eine Hauptschließkantenhöchstgeschwindigkeit (v_HSH) zunimmt; und/oder 14.5 während des Anhaltens stetig bis auf Stillstand abnimmt.
Verfahren zum Betreiben eines Überkopftores (10, 110) nach Anspruch 13 oder 14 mit den Schritten: Anfahren der Torwelle (20, 120) durch Erhöhen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) auf eine Endanfahrantriebsgeschwindigkeit (v_EA) derart, dass die Hauptschließkantengeschwindigkeit (v_HS) stetig zunimmt; und Öffnungsfahren der Torwelle (20, 120) oder Schließfahren der Torwelle (20, 120) durch stetiges Erhöhen oder durch stetiges Erniedrigen der Momentan-Antriebsgeschwindigkeit (v_A) in Abhängigkeit von der Bauart des Überkopftores (10, 110) von der Endanfahrantriebsgeschwindigkeit (v_EA) auf eine Endfahrantriebsgeschwindigkeit (v_E) derart, dass die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit (v_HS) während des Öffnungsfahrens im Wesentlichen konstant bleibt oder stetig zunimmt oder dass die Momentan-Hauptschließkantengeschwindigkeit (v_HS) während des Schließfahrens im Wesentlichen konstant bleibt oder stetig abnimmt.