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Die
Erfindung betrifft eine Antriebseinheit zum automatischen Betrieb
eines Tores, einer Tür, insbesondere
eines Garagentores oder dergleichen.
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Ein
gattungsmäßiger Antrieb
für ein
Tor, eine Tür,
insbesondere ein Garagentor oder dergleichen ist aus der
DE 10 2005 039 533
A1 zu entnehmen. Dabei wird unter Verwendung eines Antriebes
mit einem Antriebsrad, einer Kupplung sowie einer Positionserfassungseinrichtung
eine Antriebseinheit betrieben, die eine Datenverarbeitungseinheit
beinhaltet, in der verschiedene veränderbare Ablaufprogramme gespeichert
sind.
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Die
DE 20 2005 000 349
U1 offenbart eine Beleuchtungseinrichtung bei der die üblicherweise verwendeten
Glühbirnen
durch Leuchtdioden ersetzt wurden.
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In
der
DE 195 12 204
A1 wird eine Stromversorgungsvorrichtung für mindestens
zeitweise an einem Versorgungsnetz betriebene PC's mit Monitor oder ähnlich, für Datenverarbeitungen und Telekommunikation
eingesetzte Geräte
verwendet. Die Stromversorgung weist mindestens ein Netzteil auf, das
ausgehend von der Netzeingangsspannung mindestens einen Eingang
der Versorgungsspannungen, die im PC benötigt werden, am Ausgang des Netzteiles
so bereitstellt, dass mindestens eine Steuer- und Überwachungseinheit vorhanden
ist, die den Datenverkehr zum Personalcomputer überwacht und bei einem beginnenden Verbindungsaufbau
und/oder einsetzenden Datenverkehr ein Signal zur Aktivierung des
Netzteils für
die Einschaltung mindestens des PC's für
den Datenverkehr erzeugt.
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Heutige
Ursachen, die Energiesparmaßnahmen
erfordern, sind in mangelnder Verfügbarkeit der Energieformen
bzw. der Energieträger.
Dabei ist eine mangelnde Verfügbarkeit
der Energie beispielsweise durch die Kapazität des Netzanschlusses bedingt.
So sind hohe energiebedingte Betriebskosten letztendlich das Hauptargument
für viele
Energiesparmaßnahmen.
Es kann so eine zur Verfügung
gestellte Energie durch Verzicht auf bestimmte Leistungen reduziert
werden.
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Es
ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebseinheit
eines Tores, einer Tür, insbesondere
eines Garagentores oder dergleichen so auszugestalten, dass eine
umweltverträgliche
Energiebilanz sich gegenüber
bekannten Antriebseinheiten für
Tore, Türen,
insbesondere Garagentore oder dergleichen ergibt.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale gemäß Anspruch
1. Die Unteransprüche geben
dabei eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens
wieder.
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Eine
Verringerung des Energiebedarfes kann zum Beispiel durch Verzicht
auf bestimmte Leistungen, die nicht ständig gebraucht werden, zum
Beispiel für
bestimmte Zusatzfunktionen an einem Tor, einer Tür, insbesondere einem Garagentor
oder dergleichen, die nur während
des Laufens des Torblattes oder der Tür benötigt werden, eine Reduzierung
herbeiführen.
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So
können
zum Beispiel im Wesentlichen alle Komponenten einer Antriebseinheit,
die nur für den
Lauf des Tores, der Tür,
insbesondere des Garagentores oder dergleichen, also nur einen zeitlich
begrenzten Einsatz haben, während
der übrigen
Zeit von der Stromversorgung abgekoppelt werden. Hierunter fallen
beispielsweise eine Positionserfassungseinheit, eine Lichtschrankeneinheit,
Impulsgeber, Türkontakte,
insbesondere Schlupftürkontakte
sowie jegliche Art von Sensoren und natürlich auch der Netztransformator.
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Betriebsbereitschaft
bedeutet, dass über
die Antriebseinheit das Tor, die Tür oder dergleichen beispielsweise
durch den Befehl einer Funkfernsteuerung jederzeit in Betrieb genommen
werden kann. Ein solcher Betrieb kann beispielsweise als Standby bezeichnet
werden, wobei jedoch bei einer vielfachen Anzahl von Geräten auch
der Standby-Betrieb Energie
benötigt,
obwohl die Geräte
scheinbar ausgeschaltet sind. Es entstehen Leerlaufverluste, die einen
Energieverbrauch im Wartebereich mit sich bringen. In solchen Zuständen ist
die Nutzfunktion vorübergehend
deaktiviert, es kann aber ohne längere
Wartezeit das Gerät
jederzeit wieder aktiviert werden.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist es unerheblich, ob die Betriebsbereitschaft
mit einer gänzlichen
Ausschaltung der Versorgungsenergie einhergeht oder ob nur ein Teil
der nicht für
den Urbetrieb benötigten
Komponenten stromlos geschaltet werden. So ist es möglich, dass
alle nicht in der offenen bzw. geschlossenen Position des Tores,
des Tür,
insbesondere des Garagentores oder dergleichen notwendigen Bauteile
gänzlich
stromlos geschaltet werden bzw. es ist auch möglich, nur einen Teil dieser vor,
nicht abschließend
genannten Komponenten stromlos zu schalten bzw. deren Stromverbrauch
zu reduzieren. Im einzelnen Fall muss dieses insbesondere dadurch
abgewogen werden, dass durch die Abschaltung bzw. Reduzierung der
Stromversorgung keine sicherheitsrelevanten Komponenten abgeschaltet
werden. Dieser Betrieb hinsichtlich der Sicherheit muss zu jedem
Zeitpunkt gegeben sein. So ist es selbstverständlich, dass beispielsweise
der Funkempfänger
innerhalb der Antriebseinheit ständig,
wenn auch innerhalb einer Betriebsbereitschaft, aktiviert werden
muss, wobei hier auch bestimmte Funktionen möglicherweise reduziert werden
können und
es somit zu einer Reduzierung des Strombedarfes beiträgt. Ebenso
ist es notwendig, dass ein Teil der Steuer- und Regeleinheit ständig bestromt
wird, damit bei einem Funksignal von einem Handsender der enthaltene
Empfänger
diese Information sofort direkt an die Steuer- und Regeleinheit
weiterleiten kann, damit das angeschlossene Tor, die Tür, insbesondere
das Garagentor oder dergleichen, entsprechend der gewünschten
Funktion geschlossen oder geöffnet
werden kann; jedoch kann auch hier eine Reduzierung des Stromverbrauches
für bestimmte Baugruppen
durchgeführt
werden, so dass ein Teil der Baugruppen oder Komponenten in einem
so genannten Schlafmodus versetzt werden, in dem sie gänzlich auf
eine Energieversorgung verzichten können bzw. eine deutliche Reduzierung
der Energieversorgung durchgeführt
wird.
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Für einen
sicherheitsrelevanten Betrieb ist es zum Beispiel notwendig, dass
der Impulsgeber ständig
mit der Versorgungsspannung in einem Bereitschaftsbetrieb versorgt
werden sollte, da bei einem nachfolgenden Betrieb aus dieser Position
heraus die genaue Position der Tür
oder des Torblattes für
die weitere Funktion des Tores, der Tür, insbesondere des Garagentores
oder dergleichen notwendig ist.
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Auch
eine Einbruchsmeldeanlage kann nicht gänzlich von der Stromversorgung
abgekoppelt werden.
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Um
einen Teil der in der Betriebsbereitschaft nicht in Aktion befindlichen
Komponenten stromlos bzw. mit einer reduzierten Stromversorgung
zu versorgen, kann dieses durch die Steuer- und Regeleinheit mittels
verschiedener gespeicherter Ablaufprogramme entsprechend gesteuert
werden. Dieses kann direkt im Anschluss an einen Öffnungs-
oder Schließvorgang
geschehen bzw. es ist auch möglich, dass
diese Abschaltung bzw. Reduzierung zeitverzögert erfolgt. Eine zeitverzögerte Abschaltung
kann beispielsweise insbesondere für die Beleuchtung vorgesehen
sein.
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Um
einen Befehl, der durch einen Programmschritt von der Steuer- und
Regeleinheit zu den einzelnen Komponenten ausgeht, ausführen zu können, ist
es notwendig, entsprechende Schaltfunktionen über die Programme in der Steuer-
und Regeleinheit auszuführen.
Hierzu können
beispielsweise Trennschaltungen oder dergleichen verwendet werden,
die eine Stromversorgung der entsprechenden Komponenten unterbricht,
in dem sie zwischen den Stromversorgungsleitungen geschaltet sind.
Durch diese Zwischenschaltung kann selektiv die Trennschaltung durch
die Steuer- und Regeleinheit entsprechend gewählter und gespeicherter Ablaufprogramme
angesteuert werden, so dass eine zeitlich genaue Abschaltung bzw.
Reduzierung der Stromversorgung möglich ist.
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Bei
einer derartigen Anlage trennt im Betrieb der Betriebsbereitschaft
ein Schalter in Form eines Trennmittels oder einer Trennschaltung
die Antriebseinheit im Ruhestand primärseitig von der Spannungsversorgung
ab. Erst durch das Anlegen eines Rufsignals oder aber auch des Signals
einer Funkfernsteuerung kann die Spannungsversorgung zu dem Netzteil
wieder aufrechterhalten oder geschaltet werden.
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Ferner
ist es auch nach der Erfindung möglich,
dass nacheinander, d. h. in einem zeitlichen Abstand entsprechende
Verbraucher der Antriebseinheit mittels der Trennschaltung beispielsweise
durch die Steuer- und Regeleinheit abgeschaltet werden, ebenso in
einer bevorzugten Ausführung
das Netzteil als solches. Es versteht sich, dass dieses aus Sicherheitsgründen erst
dann abgeschaltet wird, wenn alle anderen Komponenten bereits stromlos
geschaltet sind.
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Durch
die Verwendung einer Trennschaltung ist es möglich, Trennmittel einzusetzen,
die kontaktbehaftet oder aber auch kontaktlos ausgeführt sind und
innerhalb einer elektrischen Anlage oder einer elektronischen Steuer-
und Regeleinheit eingesetzt bzw. integriert zu werden. Hierzu eignen
sich entsprechende Relais oder dergleichen oder elektronische Schaltungen,
die in der Lage sind stromführende
Verbindungen zu schalten.
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Es
versteht sich, dass derartige Trennschaltungen auch auswechselbar
ausgeführt
werden können.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener, in den Figuren
schematisch dargestellter, möglicher
Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1:
Eine Darstellung eines schematischen Blockschaltbildes einer Antriebseinheit
mit Trennschaltungen;
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2:
eine erste bevorzugte Ausführungsform
einer Trennschaltung;
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3:
eine zweite bevorzugte Ausführung einer
Trennschaltung;
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4:
eine dritte bevorzugte Ausführung
einer Trennschaltung;
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5:
eine vierte bevorzugte Ausführung
einer Trennschaltung.
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In
der 1 ist in einem schematischen Blockschaltbild eine
mögliche
Ausführung
einer Antriebseinheit 110 dargestellt. Aufgrund der Übersichtlichkeit
sind in dieser Darstellung nur die Komponenten bzw. Verbindungen
dargestellt, die im Wesentlichen für das Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig
sind.
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Über einen
Netzanschluss 115 und einen Netztransformator 130 wird
die Antriebseinheit 110 über ihr Netzteil 101 mit
entsprechender Energie versorgt. Bei dem Netzteil 101 kann
es sich um Netzteile jeglicher Bauart handeln. Das Netzteil 110 versorgt über eine
elektrische Verbindung 116 direkt einen Empfänger 102 für die Verwendung
einer Funkfernsteuerung. Ebenso ist über eine elektrische Verbindung 117 direkt
eine Steuer- und Regeleinheit 103 neben einem Impulsgeber 107, über eine
elektrische Verbindung 118 an das Netzteil 101 angeschlossen. Es
zeigt sich, dass bei dieser Ausführung
nur der Empfänger 102,
die Steuer- und Regeleinheit 103 und der Impulsgeber 107 direkt
ständig
an der Stromversorgung des Netzteiles 101 anliegen. Durch
diese bevorzugte Ausführungsform
wird deutlich, dass diese Komponenten im Bereitschaftsbetrieb nicht
stromlos oder ganz stromlos geschaltet werden sollen. Neben den
vor beschriebenen Komponenten beinhaltet die Antriebseinheit 110 beispielsweise
noch eine Positionserfassung 105, die über die elektrischen Verbindungen 123 und 124 mit
elektrischer Energie verbunden wird, wenn eine zwischen der elektrischen Verbindung 123 und 124 befindliche
Trennschaltung 104 die entsprechende Spannung an die Positionserfassung 105 weiterleitet.
Die Trennschaltung 104 ist über eine geschaltete Steuerverbindung 129 mit
der Steuer- und Regeleinheit 103 verbunden und wird von
der Funktion her eine Freischaltung bzw. eine Sperrung der Stromversorgung
durch die Trennschaltung 110 zu der Positionserfassung 105 ermöglichen.
Die Positionserfassung 105 ist über entsprechende elektrische
Verbindungen 125 mit einem Antriebsmotor 114,
der außerhalb
der Antriebseinheit 110 sich befinden kann, verbunden.
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Von
der Steuer- und Regeleinheit 103 gehen ferner gemäß der 1 weitere
Steuerverbindungen 126, 127 und 128 ab.
Diese Steuerverbindungen 126, 127 und 128 gehen
jeweils zu Trennschaltungen 112, 106 und 113.
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Die
Trennschaltung 112 ist beispielsweise zwischen die elektrische
Verbindung 119, die von dem Netzteil 101 aus zu
der Trennschaltung 112 führt, geschaltet, so dass die
weiterführende
elektrische Verbindung 120 zu beispielsweise einer Lichtschranke 108 nur
dann durchgeschaltet und damit mit elektrischer Energie versorgt
wird, wenn dieses über
die Steuerverbindung 126 von der Steuer- und Regeleinheit 103,
laut einem Ablaufprogramm, gewünscht
ist. Auf die unterschiedlichsten Ablaufprogramme wird nachfolgend
bei den zu beschreibenden Verfahren noch eingegangen.
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Die
elektrische Verbindung 119 führt in dem Ausführungsbeispiel
der 1 ferner zu einer Trennschaltung 106 und
einer Trennschaltung 113 sowie einer Trennschaltung 112.
Auch diese Trennschaltungen 106, 112 und 113 werden
durch die Steuerverbindungen 129 und 128 der Steuer- und Regeleinheit 103 nach
entsprechenden Programmen gesteuert. An dem Ausgang der Trennschaltung 106 ist
eine Verbindung 121, die im gewünschten Fall der Durchschaltung
der Versorgungsspannung über
die Trennschaltung 106, beispielsweise einen nicht dargestellten
Türkontakt,
der auch als Schlupftürkontakt
ausgeführt
sein kann, weitergeführt.
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Ebenso
verhält
es sich mit der Trennschaltung 113, die die Stromversorgung
nach Freischaltung der Steuerverbindung 128 über die
geschaltete Verbindung 122 zu einem, nicht näher bezeichneten Sensor 111,
weiterschaltet.
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Die
vor beschriebene Aufteilung bei dieser bevorzugten Ausführungsform
zeigt, dass durch das Vorhandensein mehrere Trennschaltungen 104, 106, 112 und 113,
wobei deren Zahl nicht begrenzt ist, diese alle gleichzeitig oder
getrennt durch die Steuer- und Regeleinheit 103 durchgeschaltet
bzw. gesperrt werden können.
Es ist aufgrund dieser getrennten Ansteuerung der Trennschaltungen 104, 106, 112, 113 natürlich auch
möglich,
dass während
des Laufes, d. h. der Bewegung des Tores, der Tür, des Garagentores oder dergleichen,
nur zu einem bestimmten Zeitpunkt die entsprechenden Verbraucher
mit Spannung versorgt werden und zu der übrigen Zeit stromlos geschaltet
sind.
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Zur
Aktivierung der Stromversorgung kann beispielsweise ein Schalter
oder ein Funksignal der Fernsteuerung an den Empfänger 102 verwendet werden
wobei anschließend
die Steuer- und Regeleinheit 103 die Trennschaltungen 104, 106, 112, 113 wieder
frei gibt, so dass die Stromversorgung für die Komponenten 105, 107, 108, 109 und 111 wieder hergestellt
ist.
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Um
ein ordnungsgemäßes Abschalten
bzw. auch wieder Anschalten der unterschiedlichsten Komponenten
durchführen
zu können,
sind beispielsweise Trennschaltungen 104, 106, 112, 113 und 132 notwendig.
Es sei darauf hingewiesen, dass diese Ausführung der einzelnen Trennschaltungen nicht
abschließend
angegeben ist.
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In
der 2 ist in einer ersten bevorzugten Ausführungsform
einer Trennschaltung 104, 106, 112, 113, 132,
ein Leistungsschalter 42 dargestellt, der über eine
Masseverbindung 41 verfügt
und über Steuerverbindungen 126, 127, 128, 134, 136 oder 138 angesteuert
wird. Die Ansteuerung wird mittels der Steuer- und Regeleinheit 103 durchgeführt. Ein Ausgang 44 des
Leistungsschalters 42 geht an die von der Spannungsversorgung
zu trennenden Verbraucher 108, 109, 111, 114, 131, 105, 130.
Dabei sind die Verbraucher 108, 109, 111, 114, 105, 131, 130 einseitig über eine
Verbindung 119 oder 129 mit dem Netzteil 101 verbunden.
Durch den Leistungsschalter 42 wird den Verbrauchern 108, 109, 111, 114, 105, 131, 130 die
Masseverbindung entzogen. Ein derartiger Leistungsschalter 42 kann
als integrierte Schaltung oder als Thyristor oder als Leistungsschalter
ausgeführt
sein.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
einer Trennschaltung gemäß der 3 ist
diese mittels eines Transistors 40 ausgeführt. Ein
Kollektor 45 des Transistors 40 ist an einem der
Verbraucher 105, 108, 109, 111, 114, 130 oder 131 angeschlossen.
Der Verbraucher 105, 108, 109, 111, 114, 130 oder 131 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
ebenfalls wieder einseitig an dem Netzteil 101 angeschlossen. Der
Emitter des Transistors 40 liegt an Masse 41.
Die Basis des Transistors 41 wird über einen Vorwiderstand 39 mit
den Steuerverbindungen 126, 127, 128, 134, 136 oder 138 an
der Steuer- und Regeleinheit 103 verbunden.
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Die 5 zeigt
eine Trennschaltung 104, 106, 112, 113, 132, 135 und 137,
die zwischen dem Netzteil 101 den angeschlossenen Verbraucher 105, 108, 109, 111, 114, 130 oder 131 als
Schaltkontakt 43 eingefügt
ist. Der Schaltkontakt 43 trennt oder verbindet den Verbraucher 105, 108, 109, 111, 114, 130 oder 131 mit
der Versorgungsspannung des Netzteiles, wobei diese einseitig mit
der Masse 41 verbunden sind. Ein derartiger Schaltkontakt 43 kann
beispielsweise Bestandteil von einem Relais, einem Reedkontakt oder
dergleichen sein.
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Bei
der 4 ist gegenüber
der 5 die Einbindung der Trennschaltung 104, 106, 112, 113, 132, 135,
und 137 umgekehrt ausgeführt worden, nämlich sie
ist vor dem Verbraucher 105, 108, 109, 111, 114, 130 oder 131 eingesetzt,
wobei hier der Trennschalter 104, 106, 112, 113, 132, 135,
und 137 einseitig an Masse 41 liegt und der Verbraucher 105, 108, 109, 111, 114, 130 oder 131 mit
dem Netzteil 101 verbunden ist. Auch bei dieser Ausführung ist
der Schaltkontakt 43 Bestandteil von einem Relais oder einem
Reedkontakt oder dergleichen.