DE10320921B4

DE10320921B4 - Positionssteuerung für Torantriebe

Info

Publication number: DE10320921B4
Application number: DE10320921A
Authority: DE
Inventors: Bernd Schneider; Thomas Dipl.-Ing. Napromski (FH)
Original assignee: Heinrich Strunz GmbH
Current assignee: Heinrich Strunz GmbH
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2009-07-16
Anticipated expiration: 2023-05-10
Also published as: DE10320921A1

Abstract

Verfahren zur Steuerung motorgetriebener Verschlusselemente von Wandöffnungen in Gebäuden, wie Roll- oder Sektionaltoren, im Falle von katastrophalen, mit Bildung von Gasschichten verbundenen Ereignissen, wie z. B. Gebäudebränden, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Schaltung eines externen Kontaktes (8) in Abhängigkeit von der Erfassung des katastrophalen Ereignissen das Verschlusselement (2) in eine definierte, dem katastrophalen Ereignis entsprechende fußbodennahe Öffnungsposition (10) bewegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung motorgetriebener Verschlusselemente von Wandöffnungen in Gebäuden nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 9.
Im Falle von katastrophalen Ereignissen, insbesondere bei Gebäudebränden, versucht man, Zonen des Gebäudes von Kontamination freizuhalten, um Rettungsarbeiten zu ermöglichen. Dabei ist es erstrebenswert und sogar notwendig, z. B. im Falle von Brände die sogenannte raucharme Schicht, d. h. den Bereich in dem wenig oder kein Rauch vorhanden ist, auf einem definierten Wert zu halten. Als raucharme Schicht wird dabei der Abstand zwischen dem jeweils anzusetzenden Fußboden eines Raumes bis zur Rauchgasschichtunterseite verstanden. Die rauchgasarme Schicht dient dazu, es den Nutzern von Gebäuden zu ermöglichen, sich in Sicherheit zu bringen, den Rettungsmannschaften die Rettung von Menschen, Tieren und Sachwerten zu ermöglichen, eine wirksame Brandbekämpfung zu ermöglichen und Brandfolgeschäden durch Brandgase und thermische Zersetzungsprodukte herabzusetzen. Die angestrebte Höhe der rauchgasarmen Schicht beträgt dabei mindestens 2,50 m.
Zur Einstellung der rauchgasarmen Schicht ist es notwendig, die Verschlusselemente der Außenwandöffnungen eines Gebäudes, wie z. B. Tore, Türen, Fenster, etc., die als bodennahe Nachströmöffnungen (Zuluftöffnung) bezeichnet werden, bis zu einer definierten Stellung zu schließen oder öffnen, so dass eine entsprechend hohe raucharme Schicht entstehen kann. Dies erfolgt bis heute im wesentlichen manuell, was im Falle katastrophaler Ereignisse von großem Nachteil ist, da die Menschen in dem jeweiligen Gebäude in der Regel panisch reagieren, so dass an eine kontrollierte Einstellung der Türen, Tore, etc. nicht zu denken ist, so dass sich die raucharme Schicht nicht entsprechend einstellt bzw. planerisch angesetzt werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung vorzusehen, durch die im Falle des Eintrittes katastrophaler Ereignisse eine kontrollierte Einstellung der Öffnungsposition der Verschlusselemente der Außenwände eines Gebäudes ermöglicht wird, die einfach zu realisieren ist, sicher funktioniert sowie wirtschaftlich zu betreiben ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst, wobei zweckmäßige Ausführungsformen durch die Merkmale der Unteransprüche beschrieben sind.
Vorgesehen ist ein Verfahren zur Steuerung motorgetriebener Verschlusselemente von Wandöffnungen in Gebäuden, wie Roll- und Sektionaltoren, im Falle von katastrophalen mit Bildung von Gasschichten verbundenen Ereignissen, wie z. B. Gebäudebränden, welches sich dadurch auszeichnet, dass bei der Schaltung eines externen Kontaktes, z. B. einer Brandmeldezentrale, in Abhängigkeit von der Erfassung des katastrophalen Ereignisses das Verschlusselement in eine definierte, dem katastrophalen Ereignis entsprechende fußbodennahe Öffnungsposition gefahren wird.
Mit einem Verfahren nach Maßgabe der Erfindung wird es ermöglicht beispielsweise im Falle eines Gebäudebrandes, automatisch, ohne manuellen Eingriff an Ort und Stelle, zusammen mit der Rauchabzugsanlage eine geplante rauchgasarme Schicht einzustellen, so dass ein effektiver Rettungseinsatz ermöglicht wird.
Das Verfahren nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung ist dabei vorzugsweise derart ausgestaltet, dass die definierte Öffnungsposition des Verschlusselementes durch die Bestimmung des Schaltzustandes zumindest eines Sensors bestimmt wird, wobei aber auch andere Schalter vorgesehen sein können.
Weiterhin bevorzugt ist es, dass die Bewegungsrichtung des Verschlusselementes unmittelbar nach Schaltung des externen Ereignisses durch die Überprüfung des Schaltzustandes zumindest zweier Sensoren oder Schalter bestimmt wird, wobei die Überprüfung des Schaltzustandes der zwei Sensoren ebenso bevorzugt sequentiell erfolgt.
Der eine Sensor definiert dabei vorzugsweise die gewünschte Öffnungsposition des Verschlusselementes im Falle des katastrophalen Ereignisses und der andere Sensor eine der bei den Endpositionen des Verschlusselementes, d. h. den vollständig geöffneten oder vollständig geschlossenen Zustand, wobei vorzugsweise die Endposition die vollständig geschlossene Position des Verschlusselementes ist.
Ebenso bevorzugt ist es, dass die Bewegung des Verschlusselementes nach Ablauf einer definierten Zeitspanne ohne Erfassung des Schaltzustandes eines definierten Sensors gestoppt wird, weil in diesem Fall ein Fehler vorliegen muß.
Ebenso bevorzugt ist es, dass nach Schalten des externen Kontaktes alle manuellen Schalteinrichtungen zur Bewegung des Verschlusselementes außer Betrieb gesetzt werden, um zu verhindern, dass in der Aufregung, die ein katastrophales Brandereignis in der Regel begleitet, die notwendig Einstellung der rauchgasarmen Schicht durch einen manuellen Eingriff an den Verschlusselementen der Außenwände wie Türen, Toren, oder Fenstern beeinträchtigt wird.
Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Steuerung motorgetriebener Verschlusselemente von Wandöffnungen in Gebäuden, wie Roll- und Sektionaltoren im Falle von katastrophalen mit Bildung von Geschichten verbundenen Ereignissen, wie z. B. Gebäudebränden, d. h. zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, welche sich dadurch auszeichnet, dass eine Einrichtung zur Erfassung des Schaltzustandes externer Kontakte in Abhängigkeit von der Erfassung des katastrophalen Ereignisses vorgesehen ist, die den Betrieb des Motors zum Bewegen des Verschlusselementes in eine definierte, dem katastrophalen Ereignis entsprechende fußbodennahe Öffnungsposition triggert.
Vorgesehen ist dabei vorzugsweise ein Sensor, dessen Schaltzustand ein Maß für die definierte Öffnungsposition des Verschlusselementes ist.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass zumindest zwei Sensoren vorgesehen sind, deren Schaltzustand ein Maß für die Bewegungsrichtung des Verschlusselementes unmittelbar nach Schaltung des externen Ereignisses sind. Dabei definiert der eine Sensor vorzugsweise die gewünschte Öffnungsposition des Verschlusselementes im Falle des katastrophalen Ereignisses und der andere Sensor eine der beiden Endpositionen des Verschlusselementes. Die Endposition ist dabei vorzugsweise die vollständig geschlossene Position des Verschlusselementes.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung 3 näher erläutert.
Es zeigt:
1 die schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Rolltores nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung;
2 eine weiter abstrahiert Darstellung des Rollstores nach 1; und
3 ein schematisches Ablaufdiagramm zu 2.
Die 1 zeigt in schematischer Art und Weise die Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Rolltores 2, welches in die Außenwandöffnung 4 eines (nicht dargestellten) Gebäudes eingebaut ist. Das Rolltor 2 wird mittels eines Motors 18 in die jeweils gewünschten Positionen verfahren. Um bei der Auslegung von Rauch- und Wärmeabzugsanlagen die raucharme Schicht herabsetzten zu können, ist es notwendig, im Brandfall das Tor 2 bis auf einen definierten Wert, z. B. 1,5 m zu schließen. Hierzu ist es vorgesehen, dass wenn ein externer Kontakt, hier die Brandmeldezentrale 8 schaltet, das Rolltor 2 zunächst nach unten fährt. Sollte der Endschalter oder -sensor 10 erreicht werden, bleibt das Tor 2 stehen. Falls zuerst der Schalter 12 erreicht wird, ist zunächst klar dass der Startpunkt der Bewegung des Rolltores 2 im Bereich zwischen den Schaltern 10 und 12 lag. Nach Erreichen des Schalters 12 öffnet sich das Tor wieder und schaltet bei Erreichen des Schalters 10 ab.
Wie der 1 zu entnehmen ist, ist eine Steuerung 14 vorgesehen, die sowohl mit der Brandmeldezentrale 8, als auch mit den Schaltern oder Sensoren 10, 12 sowie einer Motorsteuerung 16 verbunden ist, wobei die Motorsteuerung 16 den Antrieb 18 des Rollstores 2 steuert. Schließlich ist bei der Ausführungsform nach 1 noch eine Notstromversorgung 20 vorgesehen, um im Katastrophenfall den Betrieb der Anlage zu gewährleisten.
Während des Brandes, also nachdem das Tor 2 in die gewünschte Position gefahren ist und der (nicht gezeigte) Schlüsselschalter nicht betätigt wurde, darf ein manuelles Verstellen nicht möglich sein. Das kann beispielsweise erreicht werden, indem der Stop-Kontakt der Schnittstelle zur vorh. Steuerung permanent betätigt bleibt.
Die Steuerung 14 der Ausführungsform nach 1 ist eingebaut in ein schutzisoliertes Gehäuse aus schlagfestem Kunststoff. Die Kabeleinführung erfolgt von unten mittels Verschraubungen, so dass eine Schutzart von IP65 erreicht wird. Die Spannungsversorgung ist für 230 V oder 400 V/AC ausgelegt.
Der Kontakt der Brandmeldezentrale 8 kann als Öffner oder Schließer ausgeführt sein. Ebenso muss mit einer impulsförmigen oder statischen Auslösung gerechnet werden. Die notwendige Konfiguration kann über DIP-Schalter vorgenommen werden.
Als Endschalter 10, 12 können unterschiedlichste Schalter und Sensoren verwendet werden. Vorzugsweise kommen Industrieendschalter zum Einsatz, deren Öffnerkontakt Drahtbruchsicherheit gewährleistet und die normalerweise die Schutzart IP65 erfüllen.
Alternativ können auch kapazitive oder induktive Näherungsschalter, bzw. beliebige andere Sensoren mit einem Schaltausgang (potentialfrei oder -behaftet) verwendet werden. Zu diesem Zweck werden 24 V ungeregelte Gleichspannung an der Klemmleiste zur Verfügung gestellt. Eine Konfiguration ist auch hier über DIP-Schalter vorgesehen.
Bei der Ausführungsform nach 1 erfolgt die Kopplung zur vorhandenen Torsteuerung 18 über drei potentialfreie Kontakte. Diese werden an die im Normalfall bereits vorhandene Schnittstelle (nicht gezeigt) in der Torsteuerung 16 angeschlossen und simulieren einen "Auf-, 22 einen "Stop"- 24 sowie einen "Zu"-Taster" 26 Diese Schnittstelle ist normalerweise in jedem Torantrieb 18 vorhanden und dient dazu, dem Kunden eine Fernsteuerung über zusätzliche Taster, einen Schnurschalter, Lichtschranken, Gebäudeleittechnik und dergleichen zu ermöglichen. Die Positionssteuerung nach Maßgabe der Erfindung "gaukelt" der Torsteuerung 16 damit eine übliche Fernsteuerung vor. Die Kontakte sind mittels DIP-Schaltern einstellbar. Natürlich sind auch andere Kopplungen wie Bustechnik, Funk o. ä. denkbar.
Auf der Leiterplatte der Steuerung sind ferner diverse LEDs vorhanden, die ein schnelle Störungssuche und eine einfach Diagnose ermöglichen.
Wie bereits weiter oben angesprochen ist ein von außen zugänglicher Schlüsselschalter vorhanden, der den Brandmeldereingang außer Betrieb setzt und ein Öffnen oder Schließen des Tores 2 wieder zulässt.
Vorgesehen ist auch, dass auf der Leiterplatte eine LED vorhanden ist, die anzeigt ob der externe Kontakt geschaltet und die Steuerung 14 das Tor 2 in die Zuluftstellung, d. h. die definierte Öffnungsstellung gefahren hatte. Diese Meldung darf nicht durch den Schlüsselschalter rückgesetzt werden können. Das wird ausschließlich ermöglicht z. B. durch versteckte Kontakte, eine nicht öffentlich dokumentierte Lötbrücke o. ä. welche kurzgeschlossen wird.
Beim Schließen des Tores liegt ein Fehler vor, wenn die Steuerung 14 nicht eindeutig feststellen kann, innerhalb welchen Bereiches sich das Tor 2 zum Startzeitpunkt befand. Würde der Schalter 10, wie aus 2 ersichtlich erreicht, hielte das Tor an, was nichts anderes bedeutet als das der Start im Bereich oberhalb des Schalters oder Sensors 10 lag. Es liegt somit kein Fehler vor. Falls keiner der beiden Endschalter 10, 12 erreicht wird, liegt ein Fehler vor und das Tor bleibt stehen.
Nachdem die Steuerung das Tor aus dem geschlossenen Zustand nur öffnet wenn vorher der Schalter 12 betätigt war, kann ein möglicher Fehler nur zustande kommen wenn der Schalter oder Sensor 10 nie erreicht wird. Aus diesem Grund kann ein Fehlverhalten nur im Bereich zwischen den Sensoren 10, 12 liegen. Auch hier bleibt das Tor stehen.
Vorgesehen sind auch Überwachungsfunktionen. So muss das Tor nach dem Auslösen durch den externen Kontakt 8 innerhalb einer binär einstellbaren Zeit von 1..255 sek. entweder den Schalter 10 oder 12 erreichen. Sollte das nicht der Fall sein, liegt eine Störung vor. Weiterhin muss das Tor nach dem Erreichen von 12 innerhalb einer ebenfalls binär einstellbaren Zeit von 1..25 5 sek. den Schalter 10 erreicht haben. Sollte das nicht der Fall sein, liegt auch hier eine Störung vor.
Die 3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm des Verfahrens beim Auslösen durch einen Brand. Nach dem Auslösen bei 28 durch den externen Kontakt 8 prüft die Steuerung 14 zunächst, ob sich das Tor 2 bereits in der richtigen Position 30, wie aus 2 ersichtlich, be findet, indem bei 32 abgefragt wird, ob der Schalter 10 betätigt ist. Ist dies der Fall wird bei 34 ein Wert NO gesetzt und der Ablauf bei 36 beendet Sollte der Schalter 10 nicht betätigt sein prüft die Steuerung bei 38 ob der Wert NO gesetzt wurde. Ist dies der Fall wird das Tor bei 40 nach oben gefahren. Ist dies nicht der Fall, wird bei 42 überprüft, ob der Schalter 12 betätigt ist. Ist dies der Fall, wird bei 44 der Wert NO gesetzt und das Tor bei 40 nach oben gefahren bis der Schalter 10 erreicht ist. Ist dies nicht der Fall, wird das Tor bei 46 zunächst nach unten gefahren. Je nach Startposition 50 oder 48 wird als erstes der Schalter 10 oder 12 erreicht. Bei dem Schalter 10 stoppt das Tor. Sollte als erstes der Schalter 12 erreicht werden, fährt das Tor 2 nach oben, bis der Schalter 10 erreicht ist und hält dann an.

Claims

Verfahren zur Steuerung motorgetriebener Verschlusselemente von Wandöffnungen in Gebäuden, wie Roll- oder Sektionaltoren, im Falle von katastrophalen, mit Bildung von Gasschichten verbundenen Ereignissen, wie z. B. Gebäudebränden, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Schaltung eines externen Kontaktes (8) in Abhängigkeit von der Erfassung des katastrophalen Ereignissen das Verschlusselement (2) in eine definierte, dem katastrophalen Ereignis entsprechende fußbodennahe Öffnungsposition (10) bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Öffnungsposition durch die Bestimmung des Schaltzustandes zumindest eines Sensors (10) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung des Verschlusselementes (2) unmittelbar nach Schaltung des externen Ereignisses durch die Überprüfung des Schaltzustandes zumindest zweier Sensoren (10, 12) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung des Schaltzustandes der zwei Sensoren (10, 12) sequentiell erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Sensor (10) die gewünschte Öffnungsposition des Verschlusselementes im Falle des katastrophalen Ereignisses definiert und der andere Sensor (12) eine der beiden Endpositionen des Verschlusselementes (2).
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Endposition die vollständig geschlossene Position des Verschlusselementes (2) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Verschlusselementes (2) nach Ablauf einer definierten Zeitspanne ohne Erfassung des Schaltzustandes eines definierten Sensors (10, 12) gestoppt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schalten des externen Kontaktes alle manuellen Schalteinrichtungen (16) zur Bewegung des Verschlusselementes (2) außer Betrieb gesetzt werden.
Vorrichtung zur Steuerung motorgetriebener Verschlusselemente (2) von Wandöffnungen (4) in Gebäuden, wie Roll- oder Sektionaltoren, im Falle von katastrophalen, mit Bildung von Gasschichten verbundenen Ereignissen, wie z. B. Gebäudebränden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (14) zur Erfassung des Schaltzustandes externer Kontakte (8) in Abhängigkeit von der Erfassung des katastrophalen Ereignisses vorgesehen ist, die den Betrieb des Motors (18) zum Bewegen des Verschlusselementes (2) in eine definierte, dem katastrophalen Ereignis entsprechende fußbodennahe Öffnungsposition (10) triggert.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor (10) vorgesehen ist, dessen Schaltzustand ein Maß für die definierte Öffnungsposition des Verschlusselementes (2) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Sensoren (10, 12) vorgesehen sind, deren Schaltzustand ein Maß für die Bewegungsrichtung des Verschlusselementes (2) unmittelbar nach Schaltung des externen Ereignisses sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Sensor (10) die gewünschte Öffnungsposition des Verschlusselementes (2) im Falle des katastrophalen Ereignisses definiert und der andere Sensor (12) eine der beiden Endpositionen des Verschlusselementes (2).
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Endposition die vollständig geschlossene Position des Verschlusselementes (2) ist.