DE202011005094U1 - Drive system for a gate - Google Patents
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Abstract
Antriebssystem (1) für ein Tor, mit einem das Tor antreibenden Motor (6), welcher in Abhängigkeit der Polarität einer Versorgungsspannung in zwei Laufrichtungen betreibbar ist, wobei in einer ersten Laufrichtung des Motors (6) das Tor geöffnet und in einer zweiten Laufrichtung des Motors (6) das Tor geschlossen wird, und wobei zur Vorgabe von Endlagen des Tors Endschalter (8) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteelektronik (11) vorgesehen ist, welche einen Leistungsschalter steuert, mittels dessen der Motor (6) für beide Laufrichtungen aktivierbar ist, und dass die Signale der Endschalter (8) in die Auswerteelektronik (11) eingelesen werden, wobei in der Auswerteelektronik (11) bei Erkennen einer Endlage anhand der Signale eines Endschalters (8) der Motor (6) über den Leistungsschalter abgeschaltet wird.Drive system (1) for a gate, with a motor driving the gate (6), which is operable in two directions depending on the polarity of a supply voltage, wherein in a first direction of the motor (6) the door is opened and in a second direction of the Motor (6) the gate is closed, and wherein for setting the end positions of the gate limit switch (8) are provided, characterized in that an evaluation (11) is provided, which controls a circuit breaker, by means of which the motor (6) for both Running directions can be activated, and that the signals of the limit switch (8) are read into the transmitter (11), wherein in the transmitter (11) on detection of an end position based on the signals of a limit switch (8) off the motor (6) via the circuit breaker becomes.
Description
Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Tor.The invention relates to a drive system for a gate.
Derartige Antriebssysteme dienen generell dazu, ein Tor, insbesondere ein Garagentor, ein Drehtor oder ein Schiebetor, zu betätigen, das heißt in eine Schließstellung oder eine Öffnungsstellung einzufahren. Hierzu weist das Antriebssystem einen Motor, insbesondere Elektromotor auf, mit dem das Tor bewegt werden kann. Im Falle eines Garagentors ist beispielsweise der Motor in einem Schlitten untergebracht, der mit dem Tor verbunden und auf einer Schiene verfahrbar ist. Der Motor wird über eine stationär angeordnete Steuerung gesteuert und mit einer Versorgungsspannung versorgt. Die Laufrichtung des Motors wird durch die Polarität der Versorgungsspannung, die durch die Steuerung vorgegeben wird, bestimmt. Je nach Laufrichtung des Motors wird das Tor geöffnet oder geschlossen.Such drive systems are generally used to operate a gate, in particular a garage door, a hinged door or a sliding gate, that is to move into a closed position or an open position. For this purpose, the drive system has a motor, in particular an electric motor, with which the door can be moved. In the case of a garage door, for example, the motor is housed in a carriage which is connected to the gate and movable on a rail. The motor is controlled by a stationary control and supplied with a supply voltage. The running direction of the motor is determined by the polarity of the supply voltage, which is determined by the controller. Depending on the direction of the motor, the door is opened or closed.
Das Tor wird zwischen zwei Endlagen, das heißt der Schließ- und Öffnungsstellung verfahren, wobei diese Endlagen durch Endschalter vorgegeben sind. Diese beiden Endschalter sind in einem Motorstromkreis integriert, so dass durch Betätigen der Endschalter ein Schalten des Motorstromkreises erfolgen kann. Im Falle von mechanischen Endschaltern, zum Beispiel Schaltnocken oder Schaltschieber, erfolgt ein direktes Schalten des Motorstromkreises. Im Falle der Ausbildung der Endschalter als Relaiskontakte erfolgt ein indirektes Schalten des Motorstromkreises, beispielsweise durch Reedkontakte oder Hallsensoren.The gate is moved between two end positions, that is to say the closing and opening position, these end positions being predetermined by limit switches. These two limit switches are integrated in a motor circuit, so that switching the motor circuit can be done by pressing the limit switch. In the case of mechanical limit switches, such as switching cam or slide switch, there is a direct switching of the motor circuit. In the case of the formation of the limit switch as a relay contacts an indirect switching of the motor circuit, for example by reed contacts or Hall sensors.
Als Schaltelemente sind im Motorstromkreis zwei Leistungsschalter vorgesehen, wobei für jede Laufrichtung des Motors ein Leistungsschalter vorgesehen ist. Die Steuerung gibt durch die Polarität der Versorgungsspannung die Laufrichtung des Motors vor, wobei hierzu die Leistungsschalter entsprechend geschaltet sind. Weiterhin erfolgt in der Steuerung die Endlagenerkennung durch eine Strommessung. Bei Schalten eines Endschalters findet nämlich ein Absinken des Motorstroms statt, was in der Steuerung erkannt wird.As switching elements, two power switches are provided in the motor circuit, wherein a circuit breaker is provided for each direction of the motor. The controller determines by the polarity of the supply voltage, the direction of the motor, for which purpose the circuit breakers are connected accordingly. Furthermore, the end position detection takes place in the control by means of a current measurement. In fact, when a limit switch is switched, there is a drop in the motor current, which is detected in the controller.
In dem Motorstromkreis sind weiter zwei Dioden vorgesehen, wobei jeweils eine Diode einem Endschalter und einem Leistungsschalter zugeordnet ist. Diese Dioden werden benötigt, damit der Motor aus einer Endlage heraus gestartet werden kann, da ohne die Dioden infolge des Betätigens eines Endschalters der Motorstromkreis nicht geschlossen werden könnte.In the motor circuit two diodes are further provided, each associated with a diode a limit switch and a circuit breaker. These diodes are needed to allow the motor to be started from an end position because without the diodes, the motor circuit could not be closed due to the actuation of a limit switch.
Nachteilig bei derartigen Schaltungsanordnungen ist einerseits der relativ hohe Schaltungsaufwand, bedingt durch die beiden Leistungsschalter und Dioden im Motorstromkreis.A disadvantage of such circuits is on the one hand, the relatively high circuit complexity, due to the two circuit breakers and diodes in the motor circuit.
Weiterhin wird bei derartigen Schaltungsanordnungen keine ausreichende Selbsthemmung des Motors in einer der Endlagen gewährleistet. Eine derartige Selbsthemmung ist erforderlich um das Tor sicher in seiner Schließ- oder Öffnungsstellung zu halten. Um diese Selbsthemmung zu erhöhen, wird der Motor bei dessen Abschalten über die Steuerung kurgeschlossen. Durch die im Motorstromkreise vorhandenen Dioden ist der Kurzschluss jedoch nicht optimal, was zu einer nicht optimalen Selbsthemmung führt.Furthermore, in such circuits no sufficient self-locking of the motor is ensured in one of the end positions. Such self-locking is required to keep the door safely in its closed or open position. To increase this self-locking, the motor is shorted when it is switched off via the controller. However, due to the diodes present in the motor circuits, the short circuit is not optimal, which leads to a non-optimal self-locking.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass durch das Schalten der Endschalter nur ein kurzzeitiges Absinken des Motorstroms bewirkt wird, da beispielsweise ein Endschalter in Form eines Reedschalters mit zwei Schaltpunkten, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten des Tors, bei Erreichen der Endlage nur kurz öffnet und danach sofort wieder schließt. Dies kann dazu führen, dass vom Motor eine Endlage überfahren wird.Another disadvantage is that only a brief drop in the motor current is caused by the switching of the limit switch, since, for example, a limit switch in the form of a reed switch with two switching points, especially at higher speeds of the gate when opening the end position opens only briefly and then immediately closes again. This can cause the motor to overrun an end position.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem konstruktivem Aufwand ein sicher und zuverlässig arbeitendes Antriebssystem für ein Tor bereitzustellen.The invention has for its object to provide a safe and reliable operating drive system for a goal with little design effort.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.To solve this problem, the features of
Das erfindungsgemäße Antriebssystem für ein Tor umfasst einen das Tor antreibenden Motor, welcher in Abhängigkeit der Polarität einer Versorgungsspannung in zwei Laufrichtungen betreibbar ist. In einer ersten Laufrichtung des Motors wird das Tor geöffnet und in einer zweiten Laufrichtung des Motors geschlossen. Zur Vorgabe von Endlagen des Tors sind Endschalter vorgesehen. Eine Auswerteelektronik ist vorgesehen, welche einen Leistungsschalter steuert, mittels dessen der Motor für beide Laufrichtungen aktivierbar ist. Die Signale der Endschalter werden in die Auswerteelektronik eingelesen. In der Auswerteelektronik wird bei Erkennen einer Endlage anhand der Signale eines Endschalters der Motor über den Leistungsschalter abgeschaltet.The drive system for a gate according to the invention comprises a motor driving the gate, which is operable in two directions of travel as a function of the polarity of a supply voltage. In a first direction of the engine, the gate is opened and closed in a second direction of the engine. Limit switches are provided for specifying end positions of the door. An evaluation is provided, which controls a circuit breaker, by means of which the motor can be activated for both directions. The signals of the limit switches are read into the evaluation electronics. In the evaluation electronics, when an end position is detected using the signals of a limit switch, the motor is switched off via the circuit breaker.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei der Schaltungsanordnung zur Ansteuerung des Motors nur ein Leistungsschalter benötigt wird. Gegenüber bekannten Systemen, welche mit zwei Leistungsschaltern arbeiten, wird somit eine Reduzierung des Schaltungsaufwands erzielt. Zudem kann dadurch eine kleinere Bauform der Schaltungsanordnung erzielt werden. Weiterhin wird dadurch die Ausfallsicherheit des Antriebssystems erhöht, da mit dem einen Leistungsschalter nur noch ein vorzugsweise mechanisch schaltendes Element benötigt wird.An essential advantage of the invention is that only one circuit breaker is required in the circuit arrangement for controlling the motor. Compared to known systems, which work with two circuit breakers, thus a reduction of the circuit complexity is achieved. In addition, a smaller design of the circuit arrangement can be achieved thereby. Furthermore, this is the reliability of the drive system increases because with a circuit breaker only a preferably mechanically switching element is needed.
Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem erfolgt die Vorgabe der Laufrichtung des Motors über eine gegebenenfalls vom Motor und der Motoransteuerung entfernt liegende Steuerung, und zwar durch Vorgabe der Polarität der an zwei Klemmen zur Verfügung gestellten Versorgungsspannung. Die Auswerteelektronik aktiviert dann den Leistungsschalter, damit der Motor in der gewünschten Laufrichtung läuft. Da der Leistungsschalter generell ein mechanisch schaltendes Element bildet, schaltet dieses unabhängig von der Polarität der Versorgungsspannung, was erforderlich dafür ist, dass nur ein einziger Leistungsschalter zum Schalten des Motors in beiden Laufrichtungen vorgesehen ist.In the drive system according to the invention, the specification of the direction of rotation of the motor via an optionally remote from the motor and the motor drive control takes place, by specifying the polarity of the two terminals provided supply voltage. The transmitter then activates the circuit breaker to allow the motor to run in the desired direction. Since the circuit breaker generally forms a mechanical switching element, this switches regardless of the polarity of the supply voltage, which is necessary for the fact that only a single circuit breaker is provided for switching the motor in both directions.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Schaltungsanordnung zur Steuerung des Motorbetriebs mit der Auswerteelektronik, dem nur einen Leistungsschalter und den Endschaltern so ausgebildet ist, dass keine aktiven Bauelemente wie Dioden benötigt werden, um nach Einfahren des Tors in eine durch einen Endschalter definierte Endlage einen Wiederanlauf des Motors bewerkstelligen zu können. Damit wird einerseits eine weitere Reduzierung des Schaltungsaufwands erhalten. Andererseits wird durch das Fehlen von Dioden erreicht, dass nach Einfahren des Motors in eine Endlage dieser Motor durch den Leistungsschalter direkt, das heißt ohne dazwischen geschaltete Dioden, kurzgeschlossen werden kann. Dadurch wird eine ideale Selbsthemmung des Motors erzielt, durch welche das Tor sicher in der gewünschten Endlage gehalten wird. Dadurch wird die Betriebssicherheit des Antriebssystems erheblich erhöht.Another essential advantage of the invention is that the circuit arrangement for controlling the motor operation with the transmitter, the only one circuit breaker and the limit switches is designed so that no active components such as diodes are needed to after retraction of the gate in a by a limit switch Defined end position to accomplish a restart of the engine can. This, on the one hand, further reduces the circuit complexity. On the other hand, is achieved by the absence of diodes, that after retraction of the motor in an end position of this motor by the circuit breaker directly, that can be shorted without intervening diodes. As a result, an ideal self-locking of the motor is achieved by which the gate is held securely in the desired end position. As a result, the reliability of the drive system is significantly increased.
Der Leistungsschalter besteht aus einem mechanisch schaltenden Element, das im einfachsten Fall von einem Relais oder, falls an die Anforderungen der Selbsthemmung des Motors keine besonderen Anforderungen gestellt werden, als Schließer ausgebildet ist.The circuit breaker consists of a mechanical switching element, which is designed in the simplest case of a relay or, if no special requirements are placed on the requirements of the self-locking of the motor, as normally open.
Besonders vorteilhaft ist der Leistungsschalter als Wechslerkontakt ausgebildet. Dieser Wechslerkontakt gewährleistet, insbesondere wenn dieser möglichst direkt am Motor platziert ist, ein ideales Kurzschließen des Motors nach Einfahren in eine Endlage und damit eine perfekte Selbsthemmung des Motors.Particularly advantageously, the circuit breaker is designed as a changeover contact. This changeover contact ensures, especially if this is placed as directly as possible on the engine, an ideal short-circuiting of the motor after entering an end position and thus a perfect self-locking of the motor.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt in der Auswerteelektronik eine Flankenerkennung der Signale der Endschalter. Bei Erkennen einer ersten Flanke des Signals eines Endschalters schaltet die Auswerteelektronik den Motor ab.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, an edge detection of the signals of the limit switches takes place in the evaluation electronics. Upon detection of a first edge of the signal of a limit switch, the transmitter shuts off the motor.
Damit erfolgt eine sichere Erkennung der durch die Endschalter definierten Endlagen, das heißt selbst bei großen Geschwindigkeiten wird ein gefahrbringendes Überfahren der Endschalter vermieden.This results in a reliable detection of the end positions defined by the limit switch, that is, even at high speeds a dangerous driving over the limit switch is avoided.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist an die Auswerteelektronik eine Laufrichtungserkennungsschaltung angeschlossen, mittels derer die aktuell vorgegebene Laufrichtung des Motors detektiert wird. In der Auswerteelektronik wird anhand der in der Laufrichtungserkennungsschaltung generierten Signale ein Anlaufen des Motors in eine falsche Laufrichtung unterbunden.According to an advantageous embodiment, a direction detection circuit is connected to the evaluation, by means of which the currently predetermined direction of the motor is detected. In the transmitter, a start of the motor in a wrong direction is prevented based on the signals generated in the direction detection circuit.
Damit wird eine weitere Betriebssicherheit des Antriebssystems erreicht. Diese Betriebssicherheit kann dadurch noch weiter erhöht werden, dass in Abhängigkeit der Signale der Laufrichtungserkennungsschaltung in der Auswerteelektronik nur die Signale des Endschalters ausgewertet werden, welcher der mit der Laufrichtungserkennungsschaltung erfassten Laufrichtung zugeordnet ist.For a further reliability of the drive system is achieved. This reliability can be further increased by the fact that only the signals of the limit switch, which is associated with the detected direction of the running direction detection circuit running direction are evaluated in response to the signals of the direction detection circuit in the transmitter.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem kann für Tore unterschiedlicher Ausbildung eingesetzt werden. Insbesondere kann das Tor als Garagentor, Drehtor oder Schiebetor ausgebildet sein.The drive system according to the invention can be used for gates of different training. In particular, the door can be designed as a garage door, hinged door or sliding gate.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen.The invention will be explained below with reference to the drawings. Show it.
Zum Bewegen des Garagentors
In der Schiene
Wie aus
An die Auswerteelektronik
Weiterhin ist eine Stromversorgung
Schließich ist als weiterer Bestandteil der Schaltungsanordnung
Wird der Wechslerkontakt von der Auswerteelektronik
Das Verfahren des Tors erfolgt so lange, bis der Schlitten
Um Fehlschaltungen zu vermeiden, erfolgt in der Auswerteelektronik
Mit der Laufrichtungserkennungsschaltung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Antriebssystemdrive system
- 22
- Garagentorgarage
- 33
- Schubstangepushrod
- 44
- Schlittencarriage
- 55
- Schienerail
- 66
- Motorengine
- 77
- Steuerungcontrol
- 88th
- Endschalterlimit switch
- 99
- Schaltungsanordnungcircuitry
- 10a10a
- Klemmeclamp
- 10b10b
- Klemmeclamp
- 1111
- Auswerteelektronikevaluation
- 1212
- LaufrichtungserkennungsschaltungDirection detection circuit
- 1313
- Stromversorgungpower supply
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