DE102018117923A1 - Method for actuating a motor that can be moved up and down by motor - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Betätigung eines in seitlichen Führungsschienen motorisch auf und ab verfahrbaren Tors wird im Fall einer Kollision das Tor nach dem Stoppen der Abwärtsbewegung nach oben bis zum Erreichen einer über der Ausgangsposition liegenden Einfädelposition zurückbewegt.In the case of a method for actuating a gate which can be moved up and down by motor in the side guide rails, in the event of a collision the gate is moved upwards after the downward movement has been stopped until a threading position which is above the starting position is reached.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Betätigung eines in seitlichen Führungsschienen motorisch auf und ab verfahrbaren Tors.The invention relates to a method for actuating a motor that can be moved up and down in lateral guide rails.
In der
Bekannt ist es außerdem, bei vertikal verfahrbaren Toren aus Sicherheitsgründen optische Sensoren in den Führungsschienen anzuordnen, denen Lichtsender zugeordnet sind, welche Lichtstrahlen zwischen den Führungsschienen erzeugen. Bewegt sich während der Abwärtsbewegung des Tors ein Hindernis in den Verfahrbereich des Tores hinein, so unterbricht dies einen oder mehrere Lichtstrahlen, was detektiert wird und zu einem Stopp der Abwärtsbewegung führt, gegebenenfalls verbunden mit einer nachfolgenden Aufwärtsbewegung bis zum Erreichen der Ausgangsposition des Tors.It is also known, in the case of vertically movable gates, to arrange optical sensors in the guide rails for safety reasons, to which light transmitters are assigned, which generate light beams between the guide rails. If an obstacle moves into the travel range of the door during the downward movement of the door, this interrupts one or more light beams, which is detected and leads to a stop of the downward movement, possibly combined with a subsequent upward movement until the starting position of the door is reached.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen ein hohes Maß an Sicherheit beim Herabfahren eines Tors zu gewährleisten und zugleich die Funktionstüchtigkeit der Torbetätigung dauerhaft sicherzustellen.The invention has for its object to ensure a high level of safety when moving down a gate with simple measures and at the same time ensure the functionality of the door operation permanently.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf eine Torvorrichtung mit einem in seitlichen Führungsschienen verfahrbaren Tor, wobei die Führungsschienen in bevorzugter Ausführung vertikal verlaufen und entsprechend das Tor in Vertikalrichtung auf und ab verfahrbar ist. Das Tor kann von einer oberen Ausgangsposition in den Führungsschienen abwärtsbewegt werden, um das Tor zu schließen, und anschließend wieder aufwärtsbewegt werden, um das Tor zu öffnen. Die Verfahrbarkeit des Tors in den Führungsschienen erfolgt mithilfe eines elektrischen Antriebsmotors, der vorzugsweise über ein Steuergerät, das Bestandteil der Torvorrichtung ist, angesteuert wird. Das Auslösen der Schließbewegung des Tors, beginnend in der Ausgangsposition, und der Öffnungsbewegung, beginnend in der Schließposition, erfolgt vorzugsweise über eine manuelle Betätigung einer Steuerungseinrichtung, die auch ein Steuergerät zur Ansteuerung des Antriebsmotors umfassen kann.The method according to the invention relates to a gate device with a gate which can be moved in lateral guide rails, the guide rails in a preferred embodiment running vertically and the gate being correspondingly movable up and down in the vertical direction. The gate can be moved down from an upper starting position in the guide rails to close the gate, and then moved up again to open the gate. The door can be moved in the guide rails with the aid of an electric drive motor, which is preferably controlled via a control unit which is part of the door device. The closing movement of the gate, starting in the starting position, and the opening movement, starting in the closing position, is preferably triggered by manual actuation of a control device, which can also include a control unit for controlling the drive motor.
Um eine Kollision des herabfahrenden Tors mit Hindernissen, die in die Bewegungsbahn des Tors hineinragen, zu vermeiden, ist die Torvorrichtung mit einer Sensoreinrichtung versehen, die einen Lichtsender in einer Führungsschiene und einen Lichtsensor in der anderen Führungsschiene umfasst, wobei von dem Lichtsender Lichtstrahlen in Richtung des Lichtsensors in der anderen Führungsschiene ausgesandt werden. Es kann zweckmäßig sein, über die Länge der Führungsschienen jeweils mehrere Lichtsender in der einen Führungsschiene bzw. mehrere Lichtsensoren in der gegenüberliegenden, anderen Führungsschiene anzuordnen. Wird ein Lichtstrahl von einem in die Bewegungsbahn hineinragenden Hindernis unterbrochen, so kann die Unterbrechung in dem zugeordneten Lichtsensor registriert werden, woraufhin der elektrische Antriebsmotor des Tors angesteuert wird, um die Abwärtsbewegung des Tors zu stoppen und eine Aufwärtsbewegung des Tors einzuleiten. Die Lichtsender und die Lichtsensoren befinden sich vorzugsweise in gleicher Höhe in den Führungsschienen mit horizontal verlaufenden Lichtstrahlen.In order to avoid a collision of the descending gate with obstacles which protrude into the path of movement of the gate, the gate device is provided with a sensor device which comprises a light transmitter in one guide rail and a light sensor in the other guide rail, light rays from the light transmitter in the direction of the light sensor in the other guide rail. It can be expedient to arrange a plurality of light transmitters in one guide rail or a plurality of light sensors in the opposite, other guide rail over the length of the guide rails. If a light beam is interrupted by an obstacle protruding into the movement path, the interruption can be registered in the associated light sensor, whereupon the electric drive motor of the gate is activated in order to stop the downward movement of the gate and to initiate an upward movement of the gate. The light transmitters and the light sensors are preferably located at the same height in the guide rails with horizontally extending light beams.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Tor über die ursprüngliche Ausgangsposition hinaus nach oben bewegt bis zum Erreichen einer sogenannten Einfädelposition, die oberhalb der Ausgangsposition liegt und in der sich die Unterkante des Tors noch oberhalb der Führungsschienen befindet. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass das Tor bei einer erneuten Abwärtsbewegung mit den seitlichen Bereichen seiner Unterkante in die seitlichen Führungsschienen einfädeln kann, woraufhin das Tor im weiteren Verlauf der Abwärtsbewegung sicher und stabil in den Führungsschienen geführt ist. Dies gilt insbesondere für Fälle, in denen das Tor während der Abwärtsbewegung einen starken Impuls erfährt, der das Tor aus einer Sollposition in den Führungsschienen verstellt, indem beispielsweise eine Seite des Tors oder beide Seiten aus den Führungsschienen herausspringen oder sich innerhalb der Führungsschienen verkanten. Indem nun anschließend das Tor über eine entsprechende Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors so weit nach oben bewegt wird, bis die Unterkante des Tors oberhalb der oben liegenden Öffnungen der Führungsschienen liegen, kann die Unterkante des Tors bei der erneuten Abwärtsbewegung wieder in die Führungsschienen eingefädelt werden, so dass das Tor innerhalb der Führungsschienen die gewünschte Sollposition einnimmt und eine ordnungsgemäße Verfahrbarkeit des Tors in den Führungsschienen gewährleistet ist.In the method according to the invention, the door is moved upward beyond the original starting position until a so-called threading position is reached, which is above the starting position and in which the lower edge of the door is still above the guide rails. This procedure has the advantage that the gate can be threaded with the lateral areas of its lower edge into the lateral guide rails during a further downward movement, whereupon the gate is guided securely and stably in the guide rails during the further course of the downward movement. This applies in particular to cases in which the door receives a strong impulse during the downward movement, which moves the door from a desired position in the guide rails, for example by one side of the door or both sides jumping out of the guide rails or jamming within the guide rails. By moving the door upwards until the lower edge of the door is above the openings in the guide rails, the lower edge of the door can be re-threaded into the guide rails during the downward movement that the door is in the desired position within the guide rails and that the door can be moved properly in the guide rails.
Das Verfahren wird selbsttätig und ohne Notwendigkeit eines manuellen äußeren Eingriffs durchgeführt. Die Toreinrichtung weist in bevorzugter Ausführung ein Steuergerät auf, das Stellsignale zur Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors erzeugt. Dem Steuergerät werden die Sensorinformationen des Lichtsensors als Eingangssignale zugeführt, die in dem Steuergerät ausgewertet werden. Vorteilhafterweise werden in dem Steuergerät auch Sensorsignale des elektrischen Antriebsmotors verarbeitet, welche die Rotorlage des Rotors des elektrischen Antriebsmotors kennzeichnen. Aus den Rotorlageinformationen, den Sensorinformationen der Sensoreinrichtung mit dem Lichtsender und dem Lichtsensor ist es möglich, eine Kollision oder eine bevorstehende Kollision des Tors mit einem Hindernis festzustellen und in der vorbeschriebenen Weise die Abwärtsbewegung zu stoppen und eine Aufwärtsbewegung bis zum Erreichen der Einfädelposition durchzuführen. The procedure is carried out automatically and without the need for manual external intervention. In a preferred embodiment, the gate device has a control unit which generates control signals for controlling the electric drive motor. The sensor information of the light sensor is fed to the control unit as input signals, which are evaluated in the control unit. Sensor signals of the electric drive motor, which characterize the rotor position of the rotor of the electric drive motor, are also advantageously processed in the control device. From the rotor position information, the sensor information of the sensor device with the light transmitter and the light sensor, it is possible to determine a collision or an impending collision of the gate with an obstacle and to stop the downward movement in the manner described above and to carry out an upward movement until the threading position is reached.
Vorteilhafterweise ist jeder Rotorposition des elektrischen Antriebsmotors genau eine Torposition zugeordnet. Die Rotorposition wird insbesondere im Hinblick auf die aktuelle Rotordrehlage sowie die Anzahl der bereits durchgeführten vollständigen Umdrehungen des Rotors erfasst, beispielsweise über einen in den elektrischen Antriebsmotor integrierten magnetoresistiven Sensor und einen Indexsensor. Damit ist es möglich, beliebig große translatorische Verfahrbewegungen des Tores mit einer beliebigen Anzahl an einzelnen Torpositionen jeweils genau einer definierten Rotorlage des Antriebsmotors zuzuordnen.Each rotor position of the electric drive motor is advantageously assigned exactly one gate position. The rotor position is recorded in particular with regard to the current rotor rotational position and the number of complete rotations of the rotor that have already been carried out, for example via a magnetoresistive sensor integrated in the electric drive motor and an index sensor. This makes it possible to assign translatory movement movements of the door of any size with any number of individual door positions to exactly one defined rotor position of the drive motor.
Für den Fall, dass die vom Lichtsender und dem Lichtsensor aufgenommene Torposition nicht mit der Rotorposition übereinstimmt, wird das vorbeschriebene Verfahren durchgeführt, bei dem die Abwärtsbewegung des Tores gestoppt und anschließend das Tor bis zum Erreichen der Einfädelposition nach oben bewegt wird. In diesem Fall ist davon auszugehen, dass das Tor einen hohen Impuls durch das Hindernis, insbesondere quer zur Torebene erfahren hat, der so hoch ist, dass das Tor in einer oder in beiden Führungsschienen seine Sollposition verlassen hat. Der Lichtstrahl unterhalb des Tors wird von dem herabfahrenden Tor nicht in üblicher Weise unterbrochen, so wie dies im regulären Fall beim Herabfahren des Tors ohne Hindernis zu erwarten wäre. Dementsprechend stimmt die vom Lichtsender und dem Lichtsensor aufgenommene Torposition nicht mehr mit der Rotorposition überein. Diese Diskrepanz wird erfasst und führt wie vorbeschrieben zu einem Stopp der Abwärtsbewegung und der anschließenden Aufwärtsbewegung bis zum Erreichen der Einfädelposition, in der das Tor bis zum Eintreffen eines erneuten Schließsignals gehalten wird.In the event that the gate position recorded by the light transmitter and the light sensor does not match the rotor position, the above-described method is carried out, in which the downward movement of the gate is stopped and then the gate is moved up to the threading position. In this case, it can be assumed that the door has received a high impulse through the obstacle, in particular across the door plane, which is so high that the door has left its target position in one or in both guide rails. The light beam beneath the gate is not interrupted in the usual way by the descending gate, as would normally be expected when the gate was descended without an obstacle. Accordingly, the gate position recorded by the light transmitter and the light sensor no longer coincides with the rotor position. This discrepancy is detected and, as described above, stops the downward movement and the subsequent upward movement until the threading position is reached, in which the door is held until a new closing signal arrives.
Das Stoppen der Abwärtsbewegung und die darauffolgende Aufwärtsbewegung bis zum Erreichen der Einfädelposition wird, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung, auch für den Fall ausgeführt, dass in einem definierten Maximalabstand zur Unterkante des Tors ein oder mehrere Lichtstrahlen unterbrochen werden. In diesem Fall befindet sich das Hindernis in einem lediglich geringen Abstand zur Unterkante oder liegt auf Berührung zur Unterkante, so dass eine weitere Abwärtsbewegung des Tors zu einer Kollision führen würde, die ggf. ein Verlassen der Sollposition des Tors in einer oder in beiden Führungsschienen zur Folge hätte. Auch in Fällen, in denen das Hindernis auf Kontakt zur Unterkante des Tores liegt und eine Kraft auf das Tor ausübt, entweder quer zur Torebene oder in der Torebene, insbesondere entgegengesetzt zur Abwärtsbewegung des Tors, befindet sich das Hindernis innerhalb des definierten Maximalabstands zur Unterkante des Tors und wird die vorbeschriebene Aufwärtsbewegung bis zum Erreichen der Einfädelposition durchgeführt. Der definierte Maximalabstand unterhalb der Unterkante des Tors liegt beispielsweise bei 10 cm oder bei 20 cm.According to a further advantageous embodiment, stopping the downward movement and the subsequent upward movement until reaching the threading position is also carried out in the event that one or more light beams are interrupted at a defined maximum distance from the lower edge of the door. In this case, the obstacle is only a short distance from the lower edge or is in contact with the lower edge, so that a further downward movement of the door would lead to a collision, which could result in the target position of the door being left in one or in both guide rails Episode. Even in cases where the obstacle is in contact with the lower edge of the door and exerts a force on the door, either transversely to the door plane or in the door plane, in particular opposite to the downward movement of the door, the obstacle is within the defined maximum distance to the lower edge of the Tors and the above-described upward movement is carried out until the threading position is reached. The defined maximum distance below the bottom edge of the door is, for example, 10 cm or 20 cm.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird das Tor in die Ausgangsposition zurückbewegt, die sich unterhalb der Einfädelposition befindet und in der die Torseiten sich innerhalb der Führungsschiene befinden, falls während der Abwärtsbewegung eine oder mehrere Lichtstrahlen mit einem definierten Mindestabstand zur Unterkante von einem Hindernis unterbrochen werden. In dieser Situation befindet sich das Hindernis mit größerem Abstand zur Torunterkante, so dass das Tor auch unter Berücksichtigung der Trägheit beim Stoppen der Abwärtsbewegung einen ausreichenden Abstand zum Hindernis aufweist und kein Risiko besteht, dass die Sollposition des Tors in den Führungsschienen verlassen wird. Es genügt in diesem Fall, die Abwärtsbewegung des Tors zu stoppen und das Tor nach oben in die Ausgangsposition zurückzubewegen, in der sich die seitlichen Torbereiche noch in den Führungsschienen befinden.According to yet another advantageous embodiment, the door is moved back to the starting position, which is below the threading position and in which the door sides are located within the guide rail if one or more light beams with a defined minimum distance from the lower edge are interrupted by an obstacle during the downward movement , In this situation, the obstacle is at a greater distance from the bottom edge of the door, so that the door is at a sufficient distance from the obstacle, taking into account the inertia when stopping the downward movement, and there is no risk that the target position of the door in the guide rails is left. In this case, it is sufficient to stop the downward movement of the door and to move the door back up to the starting position, in which the side door areas are still in the guide rails.
Der definierte Mindestabstand kann mit dem definierten Maximalabstand zusammenfallen, innerhalb dem ein Hindernis unterhalb der Torunterkante zu einem Rückfahren des Tors bis zur Einfädelposition führt. Es werden auf diese Weise alle Fallkonstellationen eines in die Bewegungsbahn des Tors hineinragenden Hindernisses erfasst. Befindet sich das Tor innerhalb des definierten Abstandes, wird das Tor bis zur Einfädelposition zurückbewegt, befindet sich dagegen das Tor außerhalb des definierten Abstandes, wird das Tor nur bis zur Ausgangsposition zurückbewegt.The defined minimum distance can coincide with the defined maximum distance within which an obstacle below the bottom edge of the door causes the door to move back to the threading position. In this way, all case constellations of an obstacle protruding into the movement path of the gate are recorded. If the door is within the defined distance, the door is moved back to the threading position, whereas if the door is outside the defined distance, the door is only moved back to the starting position.
Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Steuergerät zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens. Die verschiedenen Verfahrensschritte, insbesondere die Verarbeitung von Sensorsignalen des Lichtsensors sowie des elektrischen Antriebsmotors zur Erfassung der Rotorposition, werden in dem Steuergerät verarbeitet, in welchem Stellsignale zur Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors erzeugt werden.The invention further relates to a control device for performing the above-described method. The various process steps, in particular the processing of Sensor signals of the light sensor and of the electric drive motor for detecting the rotor position are processed in the control unit, in which control signals are generated for controlling the electric drive motor.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Torvorrichtung mit einem in seitlichen Führungsschienen auf und ab bewegbaren Tors, das von einem elektrischen Antriebsmotor angetrieben ist, wobei in den beiden seitlichen Führungsschienen ein Lichtsender bzw. ein Lichtsensor angeordnet sind, wobei die Torvorrichtung des Weiteren ein vorbeschriebenes Steuergerät zur Verarbeitung der Sensorsignale und zur Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors aufweist.The invention also relates to a gate device with a gate which can be moved up and down in lateral guide rails and which is driven by an electric drive motor, a light transmitter or a light sensor being arranged in the two lateral guide rails, the gate device further comprising a control device as described above for processing the sensor signals and for controlling the electric drive motor.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Tor nachgiebig ausgebildet, insbesondere elastisch ausgeführt. Das Tor kann beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein, das eine Ausführung des Tors mit geringem Gewicht ermöglicht. Dies erlaubt es, auch entsprechend klein dimensionierte elektrische Antriebsmotoren einzusetzen. Außerdem ist es möglich, eine hohe Verfahrgeschwindigkeit bei der Abwärts- und Aufwärtsbewegung des Tors zu erreichen. Auf Grund der Nachgiebigkeit kann das Tor im Falle einer Kollision mit einem Hindernis sich verformen und ggf. eine Torseite aus der Führungsschiene herausspringen. In diesem Fall wird, wie vorbeschrieben, das Tor nach oben in die Einfädelposition zurück verstellt, woraufhin bei einer erneuten Abwärtsbewegung das Tor wieder in die Führungsschienen einfädeln kann und seine Sollposition innerhalb der Führungsschienen einnimmt. Das Tor ist insbesondere elastisch nachgiebig ausgebildet, so dass aufgrund der Elastizität das Tor wieder seine geradflächige Lage einnimmt, sobald der äußere Impuls durch das Hindernis wegfällt und das Tor sich in der Einfädelposition befindet.According to a further advantageous embodiment, the gate is flexible, in particular elastic. The gate can be made, for example, from a plastic material that enables the gate to be designed with a low weight. This makes it possible to use electric drive motors of correspondingly small dimensions. It is also possible to achieve a high travel speed during the downward and upward movement of the door. Due to the flexibility, the door can deform in the event of a collision with an obstacle and, if necessary, one side of the door can jump out of the guide rail. In this case, as described above, the door is moved upwards into the threading position, whereupon the door can be threaded back into the guide rails and moves to its desired position within the guide rails when it moves downward again. The gate is in particular designed to be resilient, so that due to the elasticity, the gate returns to its straight position as soon as the external impulse is removed by the obstacle and the gate is in the threading position.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer Torvorrichtung bei einem in seitlichen Führungsschienen geführten, elektrisch angetriebenen Tor, -
2 einen Schnitt durch die Torvorrichtung, -
3 die Torvorrichtung mit dem Tor in einer oben liegenden Ausgangsposition, mit einem in die Bewegungsbahn des Tors hineinragenden, bodennahen Hindernis, -
4 eine Darstellung ähnlich wie3 , mit dem Tor in einer teilweise herabgefahrenen Position und mit einem Hindernis unmittelbar an der Torunterseite, -
5 das Tor mit einem Hindernis, das seitlich auf das Tor einwirkt und eine Torseite aus der Führungsschiene herausdrückt, -
6 das Tor in einer oberhalb der Führungsschienen angeordneten Einfädelposition.
-
1 1 shows a perspective view of a gate device in the case of an electrically driven gate guided in lateral guide rails, -
2 a section through the gate device, -
3 the gate device with the gate in an overhead starting position, with an obstacle which projects into the path of movement of the gate and is close to the ground, -
4 a representation similar to3 , with the gate in a partially lowered position and with an obstacle directly on the underside of the gate, -
5 the gate with an obstacle that acts on the side of the gate and pushes one side of the gate out of the guide rail, -
6 the gate in a threading position arranged above the guide rails.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference symbols.
In
Die Sensorsignale stammen von Sensoreinrichtungen, mit denen zum einen die Torbewegung erfasst wird einschließlich das Einragen eines Hindernisses in den Bewegungsraum des Tores und die zum anderen eine Erkennung der Rotorposition des Rotors des elektrischen Antriebsmotors
Die Führungsmechanik zum Führen des Tors umfasst schienenseitig Führungsleisten
Die Sensoreinrichtung zum Sensieren der aktuellen Torposition und eines eventuell in die Bewegungsbahn hineinragenden Hindernisses umfasst einen Lichtsender
Über die axiale Länge der Führungsschienen
Die Lichtstrahlen
Die Sensoreinrichtungen erlauben es außerdem, sowohl ein Hindernis in der Bewegungsbahn des Tores
In
Da die Position des Tors
In
Die Gefahr, dass das Tor
In der Einfädelposition verharrt das Tor bis zum Empfang eines erneuten Abwärtssignals.The gate remains in the threading position until another downward signal is received.
In
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |