DE2909266C2

DE2909266C2 - Vorrichtung zum Steuern der Torbewegung von elektrisch betriebenen Toren

Info

Publication number: DE2909266C2
Application number: DE2909266A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 8553 Ebermanntadt Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-09
Filing date: 1979-03-09
Publication date: 1985-10-31
Also published as: DE2909266A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zu\n Steuern der Bewegung eines angetriebenen Tores nach dem

Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist im Hauptpatent 28 24 510 angegeben.

Je nachdem, ob das Tor geschlossen oder geöffnet werden soll, werden hier Spaltmittel betätigt, die den Motor mit Spannung für zueinander entgegengesetzte Drehrichtungen versorgen.

Durch die elektrische Nachbildung der Torstellung und den ständigen Vergleich ihres Momentan* srts mit

ίο einem die jeweilige Endsteliung definierenden elektrischen Vorgabewert ist im Betriebsfall sichergestellt, daß das Tor nicht über die Endstellungen hinausfahren kann. Beim Einrichten ist es allerdings denkbar, daß die Motorspannungen falsch angeschlossen werden, so daß sie das Tor in entgegengesetzter Richtung bewegen, als es der Schaltmittelbetätigung entspricht Da Aufwärtssteuerung in diesem Fall das Tor nach unten bewegt, wird die obere Endstellung nicht wirksam, und das Tor wird beliebig in der verkehrten Richtung angetrieben.

Dabei können sowohl das Tor als auch der Motor beträchtlichen Schaden nehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit der im Hauptpatent angegebenen Vorrichtung zu erhöhen und insbesondere durch Falschpolung des Motors oder sonstige Fehler beim Einrichten hervorgerufene Schäden zu verhindern.

Diese Aufgabe wvd erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß je zwei Entscheidungsstufen für zwei obere und zwei untere Endstellungen vorgesehen sind, deren elekirische Vorgabewerte sich voneinander unterscheiden, und die Ausgänge je einer Entscheidungsstufe für die obere Endsteliung und je einer Entscheidungsstufe für die untere Endsteliung über eine für die Signale zum Betätigen der Schaltmittel zum Einschalten des Motors eine UN D-Verknüpfung bewirkende logische Schaltung miteinander verkoppelt sind.

Eine UND-Verknüpfung, aber anderer Signale, wird bei der aus der DE-AS 15 84 191 bekannten Anordnung zum Steuern des öffnens und Schlirßens von Fahrzeugtüren vorgenommen. Hier verknüpft man die Signale eines ersten Befehlsgebers (Fahrgastschaller) mit denen eines zweiten Befehlsgebers (vom Fahrer betätigter Freigabeschalter) durch eine kontaktlos arbeitende elektronische Schaltung, die die jeweils eintreffenden Signale speichert und nur bei Vorliegen beider Signale das Auslöseorgan für den Türantrieb betätigt Die Endstellung der Türen wird hier aber durch Endkontakte definiert, für die bei Toren vielfach die baulichen Voraussetzungen fehlen und die überdies wegen der starken mechanischen Beanspruchung störanfällig sind.

Besonders wirtschaftlich läßt sich die Vorrichtung der Frfindung dadurch aufbauen, daß als Entscheidungssiufen je ein Spannungskomperator mit zwei zueinander inversen Eingängen und einem Ausgang eingesetzt ist.

dem an einem Eingang, für die oberen und unteren Endstellungen jeweils entgegengesetzt, die am Widerstands-Stellungsgeber abgegriffene Spannung zugeführt ist, während der andere Eingang an die den jeweiligen elektrischen Vorgabewert bildende, durch Spannungsteiler gewonnene Referenzspannung geführt ist.

Für die UND-Verknüpfung der Ausgangssignale je zweier Entscheidungsstufen gibt es nach dem Stand der Technik verschiedene Möglichkeiten. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die eine UND-Verknüpfung bewirkenden logischen Schaltungen je aus einem Transistor bestehen, dessen Basis die beiden jeweils zu verknüpfenden Signale über je einen Widerstand und je eine Diode zugeführt werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in der Sicherheit, mit der die Torbewegung an definierten Stellen unterbrochen wird, auch wenn Installationsfehler und Bedienungsfehler vorliegen. Wird nämlich die eigentliche untere Endstellung unterschritten oder die eigentliche obere Endstellung überschritten, schaltet die jeweils zweite Entscheidungsstufe auch die in umgekehrter Richtung wirkenden Motorsignale ab. Die dadurch gewonnene absolute Sicherheit wird durch geringen Aufwand erzielt, der in keinem Verhältnis zu den Schaden steht, die bei unkontrollierter Bewegung so schwerer Massen, wie Tore sie im allgemeinen darstellen, entstehen können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt die elektrische Schaltung des Hauptpatents, ergänzt um zwei weitere Entscheidungsstufen £3 und £4, deren Ausgänge mit den im Hauptpatent angegebener Entscheidungsstufen Ei und £2 kreuzweise über je eine UND-Schaltung gekoppelt sind. Die erste UND-Schaltung, die die Signale der Entscheidungsstufen E1 und EA miteinander verknüpft, besteht aus Widerstand RS, Diode D 4 und Transistor 7*1, die zweite UND-Schaltung, die die Signale von E2 und £3 miteinander verknüpft, aus Widerstand R9, Diode D 3 und Transistor T2. Im Emitterkreis von Π ist das Relais H angeordnet, im Emitterkreis von T2 das Relais T. Die Kollektoren beider Transistoren liegen an 0.

Im Hauptpatent ist beschrieben, daß das Relais H über seinen Kontakt h das Λ-Relais für Aufwärtsbewegung des Tors einschaltet, sofern das Schaltaggregat 10a gedrückt und das Schaltaggregat 106 (»Halt«) nicht gedruckt ist Entsprechend schaltet das Relais T über seinen Kontakt t das B-Relais für Abwärtsbewegung ein, wenn das Schaltaggregat 10c gedruckt und das Schaltaggregat 106 in Ruhestellung ist Ober die Kontakte a/u und £?m wird der Antriebsmotor jeweils in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung angetrieben, weitere Kontakte au ai und b\, bi stellen sicher, daß immer nur jeweils eines der Relais A und B erregt werden kann.

Die Relais H und T sind einseitig an die aus der Motorantriebsspannung über D1, D 2, R 3, Z und C abgeleitete Betriebsspannung + U angeschlossen. Um das Relais H zum Anzug zu bringen, muß der Transistor 7*1 durchschalten, was nur dann möglich ist, wenn die Entscheidungsstufen E1 und £4 beide die Spannung 0 abgeben. Ebenso wird das Relais Tuber den Transistor 7"2 nur dann erregt, wenn du,- Entscheidungsstufen £2 und £3 0-Spannung liefern. Eine positive Spannung an einem der Ausgänge sperrt den nachgeschalteten Transistor.

Die Entscheidungsstufe £ 1 ist, wie im Hauptpatent beschrieben, der oberen Endstellung des Tors, dessen Stellung durch ein Wendelpotentiometer 6 elektrisch nachgebildet ist, zugeordnet. In welcher Torlage (Spannung am Abgriff 7 des Wendelpotentiometers 6) die Endstellung erreicht ist, wird durch einen Spannungsteiler Rl, üb festgelegt. Die Entscheidungsstufe £2 gilt für die untere Endstellung, deren entsprechender elektrischer Wert mit einem Spannungsteiler Ri₁Ha eingestellt wird. Die Entscheidungsstufe £3 ist mit ihrem invertierenden Eingang — direkt an den invertierenden Eingang von E1 angeschlossen. Ihr nichtinvertierender Eingang + ist über einen Spannungsteiler R 4, R 5 mit dem nichtinvertierenden .Hingang von £ 1 verbunden. In ähnlicher Weise sind die Eingänge der Entscheidungsstufe £4 mit denen der Entscheidungsstufe £2 verbun den, und zwar der invertierende Eingang — direkt und der nichtinvertierende Eingang + über einen Spannungsteiler R 6, R 7.

Als Entscheidungsstufen £1 bis £4 sind Spannungskomparatoren bekannter Bauart eingesetzt Sie liefern am Ausgang so lange die Spannung 0, als die Spannung am invertierenden Eingang — höher als die am nichtinvertierenden Eingang + ist; übersteigt die Spannung am +-Eingang die des —Eingangs, gibt der Kornparator die Spannung + LJ ab. Dar —Eingang von £1 liegt am Spannungsteiler R 2, Mb, der + -Eingang am Potentiometerabgriff 7. Folglich wird am Ausgang von £ 1 nur solange Spannung 0 abgegeben, wie die Spannung am Potentiometerabgriff kleiner als der durch den Spannungsteiler eingestellte Vorgabewert ist

Die Entscheidungsstufe £3 liefert so lange Spannung 0, wie die Spannung am Potentiomeferabgriff 7, multipliziert mit dem Spannungsteilerverhältnis R4I(R4 + Ä5),unterdemdurchÄ2undll6festge!egten Vorgabewert liegt Da das Spaniiingsteiierverhältnis kleiner als 1 ist, gibt £3 erst bei einer höheren Spannung am Abgriff 7 die Ausgangsspannung + U ab. Bei einem Vorgabewert von 8 V und einem Spannungsteilerverhältnis von 0,9 geschieht beispielsweise der Obergang vo.-. Ausgangsspannung 0 zu Ausgangsspannung + U bei der Entscheidungsstufe E1 bei einer Spannung am Abgriff 7 von 8 V und bei der Entscheidungsstufe £3 bei einer Spannung am Abgriff 7 von 8,89 V (8 V/0,9).

Bei den Entscheidungsstufen £2 una £4 liegen die Verhältnisse umgekehrt, da hier der +-Eingang an den Spannungsteiler Al, 11a und der —Eingang an den Potentiometcrabgriff 7 angeschlossen ist Infolgedessen gibt £2 die Ausgangsspannung 0 ab, wenn und solange die Spannung an 7 höher a!s der Vorgabewert ist Die Entscheidungsstufe £4 gibt sie lange die Spannung 0 ab, wie die Spannung am Abgriff 7 über dem durch R i und 11a definierten Vorgabewert, multipliziert mit dem Spannungsteilerverhältnis R 6/(R 6 + R 7), liegt Uei einem Vorgabewert von z.B. 2 V und einem Spannungs-

teilerverhältnis von 0,9 erfolgt der Übergang von Spannung 0 zu Spannung + U für £2 bei 2 V am Abgriff 7 und für £4 bei 1,8 V (2 V · 0,9) am Abgriff 7. Solcherart bewirken die Entscheidungsstufen £3 und £4 eine Sicherheitsabschaltung jenseits der eigenf'ichen Entstellungen.

Die Anordnung arbeitet wie folgt: in dem Bereich zwischen den durch die Spannungsteiler Al, 11a und R 2, lib definierten Endstellungen liefern alle vier Entscheidungsstufen £1 bis £4 das Ausgangssignal 0. Die Dioden D 3 und D 4 sperren, und die Transistoren 7*1 und Γ2 sind leitend, da beide über ihre Widerstände R 9· bzw. /?9 Basisstrom beziehen. Folglich ziehen sowohl da.3 Rcia.s Wals auch das Relais Tan. Ist das Schaltaggregat 10a für »Aufwärts« gedrückt, spricht über h und b 2 das Λ-Relais an und legt über Kontakte a_A; den Motor in Vorwärtsrichtung an Spannung. Bei richtigem Anschluß der Spannungen bewegt der Motor das Tor nun aufwärts, und dei .^Λ bgriff 7 des Wendelpotentiometers wird entsprechend nach oben verstellt. Bei der oberen Endstellung gibt E1 die Spannung + i/ab, wodurch der Transistor Ti gesperrt wird und das Relais //abfällt Der Λ-Kontakt trennt den Stromkreis für das Λ-Relais auf. Damit wird der Motor wieder stillgesetzt. Wird das Schaltaggregat iOc ,für »Abwärts« gedrückt, kommt über den Kontakt t des in dieser Lage angezogenen Relais T sowie über a 2 das ß-Relais und versorgt den Motor über 6« in Rückwärtsrichtung mit Spannung. Der Motor bewegt bei richtigem Anschluß der Span-

nungen das Tor und mit ihm den Abgriff 7 des Potentiometers 6 abwärts. Sobald die obere Endstellung verlassen wird, spricht zusätzlich zum 7*-Relais das //-Relais an, was aber, da ύ 2 geöffnet und das Schaltaggregat 10a nicht gedrückt ist, ohne Wirkung auf die Motorsteuerung bleibt. Sobald die untere Endstellung erreicht ist, wird Transistor Tl von £2 her gesperrt und wirgt das T-Relais ab. Damit fällt auch das ß-Relais ab, und der Motor erhält keine Spannung mehr.

In diesem Normalbetrieb bleiben die Entscheidungsstufen £3 und £4 ohne Wirkung, da sie im Bereich zwischen den beiden Endstellungen ständig die Spannung 0 abgeben und die Endstellungen weder nach oben noch nach unten überfahren werden. Sind dagegen die Spannungen U. V₁ W verkehrt herum angeschlossen, so sind zunächst im Bereich zwischen beiden Endstellungen wieder die Relais H und Tangezogen.

Bei Drücken des Schaltaggregats 10a wird über h das Λ-Relais gebracht. Der Motor bewegt das Tor aber nun abwärts. Dabei fällt zwar bei Passieren der unteren End- 20 stellung das T-Relais ab, was aber keine Wirkung hat, da das /4-Relais über den Λ-Kontakt erregt bleibt. Bei weiterer Abwärtsbewegung unterschreitet aber die Spannung am Abgriff 7 schließlich den um den Spannungsteilerfaktor von R 6 und R 7 reduzierten Vorgabewert für 25 die untere Endstellung. Die Entscheidungsstufe £4 gibt daraufhin die Ausgangsspannung + i/ab und sperrt damit über die Diode D4 den Transistor Ti. Damit wird das //-Relais stromlos, öffnet seinen Kontakt h, und das /4-Relais fällt ab. Entsprechendes gilt, wenn das Schalt- 30 aggregat 10c betätigt ist, das B-Relais angezogen ist, der Motor aber infolge falsch gepolter Spannungen das Tor aufwärts bewegt. Bei einer Spannung, die um einen durch den Spannungsteiler R 4, R 5 definierten Faktor über der oberen Endstellung, bei deren Passieren das 35 ^

//-Relais abfällt, liegt, liefert die Entscheidungsstufe £3 &

die Äusgangsspannung + U, die über die Diode D3 den ψτ\

Transistor 72 sperrt und somit das 7-Relais abwirft. %.

Der f-Kontakt trennt den Stromkreis für das B-Relais IjT

auf und setzt den Motor still.

Sowohl in der unteren als auch in der oberen Endstellungs-Überschreitungslage kann der Motor nicht mehr durch Betätigen eines der Schaltaggregate 10a bis 10c eingeschaltet werden, da beide Relais //und Tabgefal-Ien sind.

Nach Fehlerbeseitigung muß das Tor vielmehr von Hand so weit bewegt werden, daß die Entscheidungsstufen £3 und £4 wieder die Spannung 0 abgeben, woraufhin mindestens eines der Relais //und Tanzieht Dann läßt sich das Tor wieder über die Schaltaggregate 10a und 10c steuern.

Damit für die Handbetätigung nur ein kurzer Weg zurückzulegen ist, sind die Spannungsteiler R4,R5 und R 6, R 7 so ausgelegt, daß die Vorgabewerte für £3 und £4 nur geringfügig, ca. 5%, über bzw. unter denen von £1 und £2 liegen. In Fig. 1 sind diese Spannungsteiler gegen 0 angeschlossen. Man kann sie auch gegen + U anschließen, muß sie dann aber dem invertierenden Eingang zuordnen. Sichergestellt muß lediglich sein, daß die Vorgabewerte der Entscheidungsstufen, die eine rein sperrende Wirkung ausüben, hier £3 und £4, jenseits der im Normalbetrieb erreichten Werte liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Steuern der Bewegung eines angetriebenen Tores, insbesondere eines Roll- oder Gliedertores, zwischen einer unteren und einer oberen Endeinstellung, mit einem Elektromotor, der auf Torantriebsmittel direkt oder über ein Getriebe oder eine Kupplung einwirkt, wobei die Torantriebsmittel mechanisch mit einem Potentiometer gekoppelt sind, das die jeweilige Torstellung durch einen elektrischen Wert nachbildet, mit einer elektrischen Vergleichseinrichtung, die den der jeweiligen Torstellung zugeordneten elektrischen Wert des Potentiometers mit einem einstellbaren elektrischen Vorgabewert vergleicht, mit Schaltmitteln zum Ein- und Abschalten des Elektromotors, die in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses betätigt sind, und mit Schaltaggregaten, die die Bewegung des Tores auslösen undssüne Bewegungsrichtung bestimmen, wobei die elektrische Yergleichseinrichtung aus zwei elektrischen Entscheidungsstufen besteht, von denen die erste für die obere und die zweite für die untere Endstellung des Tores vorgesehen ist, und die Schaltmittel von den Entscheidungsstufen betätigt sind, wobei ferner im Zwischenbereich zwischen den Endstellungen des Tores der Elektromotor von den Schaltaggregaten zusammen mit den Entscheidungsstufen eingeschaltet wird und bei Erreichen einer Endstellung der Elektromotor nur von den Entscheidurjsstufen unabhängig von den Schaltaggregaten abgeschaltet wird, nach Patent 28 24 510, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Entscheidungsstufen für zwei obere (Ei, E3) und zwei untere Endstellungen (E 2, E 4) vorgesehen sind, deren elektrische Vorgabewerte sich voneinander unterscheiden, und die Ausgänge je einer Entscheidungsstufe für die obere Endstellung und je einer Entscheidungsstufe für die untere Endstellung über eine für die Signale zum Betätigen der Schaltmittel (H, T) zum Einschalten des Motors eine UND-Verknüpfung bewirkende logische Schaltung (RS, Ti, D 4 bzw. R 9, 72, D 3) miteinander verkoppelt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Entscheidungsstufen (E 1 bis EA) je ein Spannungskomparator mit zwei zueinander inversen Eingängen und einem Ausgang eingesetzt ist, dem an einem Eingang, für die oberen und unteren Endstellungen jeweils entgegengesetzt, (Ei+, E2-, £3 + , £4-) die am Widerstandsstellungsgeber (6) abgegriffene Spannung zugeführt ist, während der andere Eingang (Ei — , E2 + , £3—, £4 + ) die an den jeweiligen elektrischen Vorgabewert bildende, durch Spannungsteiler (R 1, lla; Λ 2, lift,- R 4, R 5; R 6, R 7) gewonnene Referenzspannung geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine UND-Verknüpfung bewirkenden logischen Schaltungen je aus einem Transistor (T\,T2) bestehen, dessen Basis die beiden jeweils zu verknüpfenden Signale über je einen Widerstand (R8, /?9) und je eine Diode (D4, D 3) zugeführt werden.