DE2924884C2

DE2924884C2 - Vorrichtung zur Steuerung des Antriebs von Türen

Info

Publication number: DE2924884C2
Application number: DE2924884A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl-Ing. Waidhofen Pfenicher
Original assignee: Ife Wien At GmbH
Current assignee: Ife Wien At GmbH
Priority date: 1979-04-18
Filing date: 1979-06-20
Publication date: 1985-05-23
Also published as: IT8021417A0; GB2049029B; FR2454506A1; FR2454506B1; GB2049029A; DE2924884A1; AT359548B; ES8103255A1; ATA291579A; IT1141917B; ES490648A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des Antriebs von Türen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind bei Türantrieben eine große Zahl von Maßnahmen bekannt, durch welche die Gefahr des Einklemmens von Personen und Gegenständen durch die Tür während der Schließbewegung vermieden werden soll. Mit Hilfe geeigneter Sensoren wird die Anwesenheit von Personen oder Gegenständen im Türschließbereich festgestellt und daraus Befehle für den weiteren Ablauf der Türbewegung abgeleitet.

Nach dem Stand der Technik senkt man die Schließkraft beim Auftreten eines Hindernisses entweder auf Null ab oder läßt sie negativ werden, d. h. daß eine Reversierbewegung eingeleitet wird. Dies kann einerseits nur durch entsprechende Befehlsabgabe erreicht werden, so daß komplizierte Einrichtungen und Steuerungen erforderlich sind, andererseits ergibt sich dabei der Nachteil, daß nach Beseitigung des Hindernisses eine erhebliche Zeitspanne verstreichen muß, bis die Tür ganz geschlossen ist, da man ja diese Sicherheitszeitspanne vorsehen muß, um für die Entfernung des Bewegungshindernisses in den meisten Fällen genügend Zeit

zu haben.

Die Erfahrungen beim Betrieb von Massenverkehrsmitteln haben gezeigt daß solche Mußnahmen geeignet sind, die Abfertigung in den Stationen zu verzögern, indem Fahrgäste unbewußt oder bewußt die Schließbewegung der Türen behindern, damit das endgültige Schließen der Türen verzögern und dadurch den Transportfluß hemmen. Viele Betriebsleitungen fordern daher Schutzsysteme, welche für den Fall des Einklemmens lediglich die maximal auftretenden Antriebskräfte in Schließrichtung begrenzen, und zwar derart, daß gegen Ende der Schließbewegung maximal geringere Kräfte als beim Beginn der Schließbewegung auftreten können.

Bei pneumatischen Türantrieben dieser Art wurden bereits Antriebszylinder mit Stufenkolben eingesetzt, bei denen gegen Ende der Schließbewegung für die Antriebskraft nur mehr eine kleinere Zylinderkolbenfläche und damit entsprechend kleinere Antriebskräfte zur Wirkung kommen. Ein wesentlicher Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß knapp vor Erreichen der Schließendlage, bei welcher für das Einfahren in den Türverriegelungsmechanismus und zum Anpressen der Dichtelemente hohe Schließkräfte erforderlich sind, diese Schließkräfte vom Schließzylinder nicht mehr aufgebracht werden können.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung ist bereits aus der DD-PS 1 16 884 bekannt. Diese bekannte Reversiereinrichtung wird während der Schließbewegung dann wirksam, wenn in der Luftzufuhrleitung ein vorgegebener Maximaldruck auftritt. Die Steuereinrichtung muß daher diesen Maximaldruck erfassen und entsprechende Befehle erzeugen. Die Reversiereinrichtung ist jedoch in der Anfangs- und Schlußphase der Schließbewegung unwirksam, damit die volle Schließkraft des Zylinders für die Beschleunigungsphase des Türblattes und für das Einfahren des Türblattes in den Schließmechanismus zur Verfügung stehen.
Die AT-PS 1 18 467 beschreibt eine Einrichtung zur Blockierung der Türbewegung in Schließrichtung, die dann wirksam wird, wenn ein Bewegungshindernis auftritt Knapp vor dem Erreichen der Schließendlage im elastischen Verformungsbereich der Türdichtung wird die Wirkung der Blockiereinrichtung aufgehoben, um die kinetische Energie des Türblattes für das Einfahren in das Türschloß nutzen zu können.

Die DE-OS 26 37 309 betrifft ein deformierbares Hohlprofil, welches an einem Druckwellenschalter angeschlossen ist und in Verbindung mit Prüfmitteln zur Kontrolle der Funktionstüchtigkeit der Anlage zur Unterbrechung oder Reversierung des Türantriebs bei Auftreten eines Hindernisses dient.

In der CH-PS 4 73 971 ist eine Einrichtung zur Abschaltung oder Reversierung eines Türantriebs beschrieben, die dann wirksam wird, wenn die Druckdifferenz zwischen der öffnungs- und Schließseite des Türantriebszylinders einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Die DE-OS 25 12 596 behandelt eine lösbare Sicherheitskupplung, welche bei Überschreiten eines vorgegebenen Drehmoments wirksam wird. Dabei wird hervorgehoben, daß zwar Rutschkupplungen als Drehmomentschaiter sehr billig sind, jedoch den Nachteil aufweisen, daß sie den Antrieb vom Abtrieb lediglich mechanisch so weit trennen, daß ein bereits anliegendes Drehmoment nicht weiter ansteigt. Wenn dabei übersehen wird, daß die Rutschkupplung in Tätigkeit getreten ist, dann läuft der Antrieb ständig weiter und liefert so

lange ein Drehmoment an den Antrieb, bis die Rutschkupplung verschlissen ist Da bis dahin das auslösende Drehmoment weiter auf den Abtrieb übertragen wird, setzt die Bewegung beispielsweise eines angetriebenen Garagentors sofort nach Wegfall eine-.; Hindernisses wieder ein. Es ist daher notwendig, bei sehr schweren, sich rasch bewegenden Toren an der Unterkante eine Schaltleiste vorzusehen, die bei Betätigung den Antrieb ausschaltet, um zu verhindern, daß ein unter das Garagentor geratenes Hindernis ständig unter einer dem Auslösemoaient entsprechenden Andruckkraft eingeklemmt bleibt

Die der Erfindung zugrundeliegende A ufgabe besteht somit darin, eine konstruktiv einfach aufgebaute Steuerung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung dahingehend weiterzubilden, daß bei kurzer Zeitdauer eines Schließzyklus in der Schließlage ausreichend hohe Kräfte zur Verfügung stehen, ohne die Sicherheit zu gefährden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung wirkt also während der Schließbewegung eine Schließkraft auf das Türblatt ein, deren maximaler Wert innerhalb des Sicherungsbereichs vorbestimmt ist Dadurch wird es überflüssig, in der Steuerung die tatsächliche Situation, beispielsweise das Auftreten eines Hindernisses, zu erfassen und entsprechende Befehle zu erzeugen und weiterzuleiten. Der besondere Vorteil Hegt darin, daß nach der Beseitigung des Hindernisses die Schließbewegung bei der erfindungsgemäßen Steuerung sogleich fortgesetzt wird. Auch dafür sind keinerlei Signale oder Befehlsabläufe erforderlich. Somit ergibt sich die geringstmögliche zeitliche Verzögerung innerhalb des Schließzyklus.

Da der Sicherungsbereich im Abstand von der Schließlage des Türblattes endet und dieser Abstand in den elastischen Verformungsbereich der Türdichtung fällt, wird mit Sicherheit die Verletzung von Personen oder die Beschädigung von Sachen verhindert, auch wenn der Druck im Arbeitszylinder auf den Wert des Druckes in der Versorgungsleitung ansteigen sollte.

Beispielsweise wird also die Begrenzung der am Türblatt zur Wirkung kommenden Kraft nur in einem Bereich von etwa 100 bis 200 mm vor Erreichen der Schließendlage wirksam und knapp vor Erreichen der Schließendlage wieder aufgehoben, so daß die volle Schließkraft für das Einfahren der Tür in die Verriegelung und das Anpressen der Türdichtung wirksam werden kann. Zweckmäßigerweise wird dabei die Kraftbegrenzung so gelegt, daß bei ungehinderter Türschließbewegung die Kraftbegrenzung nicht wirksam wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß dem Anspruch 2 wird eine Drucksteuereinrichtung vorgesehen, welche die Luftzufuhr zum Antriebszylinder über Ventile freigibt, unterbricht, oder die Verbindung zwi- ss sehen Antriebszylinder und Umgebungsluft herstellt, und damit den im Antriebszylinder wirksamen Druck innerhalb eines oberen und unteren Druckniveaus begrenzt. Die Steuerung der Ventile kann von Drucksensoren abgeleitet werden, welche in Funktion des im Antriebszylinder wirkenden Druckes aktiviert werden. Ein Bereichsschalter tastet den Weg des Antriebszylinders oder der Türbewegung ab und veranlaßt, daß die Türbegrenzung nur in einem bestimmten Teil des Türweges wirksam wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß dem Anspruch 3, isl also ein weiterer Drucksensor vorhanden, der eine Driickniittelablaßleitung öffnet, wenn der Druck im Antriebszylinder beim Einfahren in den Sicherheitsbereich höher ist als der obere Begrenzungsdruck.

Eine vorteilhafte Ausführungsform für elektromotorische Türantriebe ist im Anspruch 4 angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 ein Schema der erfindungsgemäßen Steuerung für einen pneumatischen Türantrieb;

F i g. 2,3 und 4 Diagramme des Druckverlaufs im Antriebszylinder während der Schließbewegung des Türblattes und

F i g. 5 eine Steuerung eines elektromotorischen Türantriebs.

Der Antriebszylinder 1 ist auf der Schließseite Is über eine Leitung, ein Schnellablaßventil 2s, ein Drosselrückschlagventil 3s und ein elektropneumatisches Ventil 4s mit dem Druckmittelbehälter 5 verbunden. Ebenso ist die Öffnungsseite lö über das Schnellentlüftungsventil 2ö, das einstellbare Drosselrückschlagventil 3d und das elektropneumatische Ventil 4ö abwechselnd am Druckmittelbehälter 5 oder an eine Auslaßleitung angeschlossen. Die Ventile 4s, 4ö werden mittels der Schalter 6s, 60 geschaltet Soweit entspricht die dargestellte Steuerung der üblichen pneumatischen Türsteuerung.

Erfindungsgemäß wird nun die vom Ventil 4s ausgehende Entlüftungsleitung durch einen Pfropfen 8 verschlossen und ein eigenes Entlüftungsventil 7s vorgesehen, das ebenfalls elektromagnetisch gesteuert wird und abwechselnd die Schließseite Is des Antriebszylinders 1 an eine Entlüftungsleitung anschließt oder diese Leitung sperrt.

Weiters sind erfindungsgemäß drei Druckschalter 9 bis 11 vorgesehen, die vom Druck im Antriebszylinder 1 auf der Schließseite Is beaufschlagt sind und je bei Durchschreiten eines von drei Druckniveaus p\, pi, pi schalten, die später im Zusammenhang mit den F i g. 2,3 und 4 erläutert werden.

Die Stromzuführung für die Ventile 4s und Is geht über ein Relais 12, welches seinerseits in Serie mit einem Bereichschalter 13 liegt. Dieser Bereichschalter wird mittels einer Steuerschiene 14 betätigt, die eine von der Bewegung des Türblattes abhängige Bewegung ausführt und den Sicherungsbereich bestimmt.

In den Diagrammen F i g. 2. 3 und 4 ist auf der Abszisse der Türweg s aufgetragen, auf der Ordinate der Druck im Antriebszylinder dargestellt. Die Positionen 21 bis 30 entsprechen Türstellungen während des Schließvorganges. Die Position 21 entspricht der vollständig geöffneten Tür und die Position 29 der vollständig geschlossenen Tür. Der Sicherheitsbereich ist durch die Linie A— B veranschaulicht. Unterhalb der Abszisse ist der Schaltzustand der elektropneumatischen Ventile 4s und 7s dargestellt.

Aus Fig. 2 ist der Druckverlauf im Antriebszylinder während eines Schließvorganges zu entnehmen, bei dem keine Hindernisse im Zuge der Türbewegung auftreten.

Bei Beginn der Schließbewegung wird dem Türzylinder Druckluft über das elektropneumatische Ventil 4s und die Drossel 3s zugeführt. Der Druck auf der Schließseite des Zylinders steigt an. die Tür wird in Schließrichtung beschleunigt. Etwa ab der Position 22 verläuft die Türbewegung gleichmäßig, der Druck im Z_-, linder ist auf Niveau /j„ (pu^iwnar) gesunken. Etwa ab der Position 28 erhöhen die Abdichtelemente der Tür den Bewegungswiderstand, die Türbewegung wird verzögert, die Tür fährt mit reduzierter Geschwindigkeit in

die Endverriegelung ein. Die Dichtleisten der Tür sind aneinandergepreßt (Position 29). Während der gesamten Schließbewegung sind die elektropneumatischcn Ventile 45 und 7s aktiviert.

Beim Durchlauf durch den Sicherheitsbereich A-B liegt das Druckniveau im Zylinder durchwegs unter einem vorgewählten Niveau p\.

Nun wird eine Schließbewegung beschrieben, während der die Türbewegung behindert wird (F i g. 3).

Bis zur Position 23 läuft die Schließbewegung ungehindert ab und nimmt den gleichen Verlauf wie in F i g. 2 dargestellt. Ab der Position 23 wird nun die Türbewegung behindert. Der Druck in Schließrichtung steigt bis auf den Druck p_B im Behälter 5 an. In der Position A wird der Sicherheitsbereich erreicht, der Bereichschalter 13 wird durch die Steuerschiene 14 geschlossen, der Druck in der Versorgungsleitung liegt über dem Druckniveau p3. Dementsprechend sind alle drei Druckschalter 9, 10 und 11 aktiviert, Relais 12 spricht an. Der Stromkreis von Relais 12 ist durch die Schalter 9 und 10 an Erde eio und durch Relais 12 an Erde en angeschlossen. Entlüftungsventil 4s fällt ab, die Versorgung des Zylinders aus dem Behälter 5 wird unterbrochen. Entlüftungsventil 7s fällt gleichfalls ab und gibt die Entlüftung des Zylinders so lange frei, bis Druckschalter 11 bei Unterschreiten des Druckniveaus pz abfällt. Relais 12 bleibt aktiviert, da der Relaisstromkreis noch über die Schalter 9 und 10 an Erde eio angeschlossen ist. Damit wird Entlüftungsventil 7s wieder aktiviert und die Entlüftung des Zylinders unterbrochen (Position 24). Nun bewegt sich die Tür in Schließrichtung weiter, die Luft in der Schließseite des Zylinders und in der Versorgungsleitung expandiert, bis der Druck auf Druckniveau p\ (Position 25) gesunken ist. Druckschalter 9 und damit Relais 12 fällt ab, Ventil 4s wird aktiviert und damit der Zylinder neuerdings mit Druckluft aus dem Behälter 5 versorgt. Tritt im Zug der weiteren Schließbewegung neuerdings eine Behinderung der Türbewegung auf (Position 26), steigt der Druck im Zylinder neuerdings an. Bei Erreichen des Druckniveaus μι (Position 27) spricht Druckschalter 10 und Relais 12 wieder an, Ventil 4s fällt ab und die Luftzufuhr aus Behälter 5 wird wieder unterbrochen. Mit Erreichen des Endes des Sicherheitsbereiches B wird der Bereichschalter 13 geöffnet. Relais 12 fällt ab, Ventil 4s spricht an und der Zylinder wird wieder mit Luft aus Behälter 5 versorgt.

Tritt erst nach Einlaufen in den Sicherheitsbereich A —B eine Behinderung der Türbewegung auf (Position 30 in Fi g. 4), so steigt der Druck im Antriebszylinder von p_s, bis zum Wert p2- Die Schalter 9,10 schließen den Stromkreis für das Relais 12 an Erde eio, so daß das Ventil 7s erregt bleibt und das Ventil 4s abfällt. Damit wird der weitere Zufluß von Druckmittel aus dem Behälter 5 in den Antriebszylinder gesperrt, die auf der Schließseite 1s und in den Leitungen befindliche Luft expandiert, bis Druckniveau p\ erreicht wird. Druckschalter 9 und damit Relais 12 fällt ab, Ventil 4s wird aktiviert und damit der Zylinder neuerdings mit Druckluft aus Behälter 5 versorgt Der weitere Druckverlauf entspricht angenähert dem von F i g. 2 beim Einfahren eo in die Schließendlage.

Das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel für einen pneumatischen Türantrieb verwendet überwiegend Elemente, wie sie bei Standardtürsteuerungen vorgesehen werden. Es ist ohne weiteres möglich, eine Steuerung gleicher Funktion mit nur 2 elektropneumatischen Ventilen, welche von einem Druckregler gesteuert werden, auszuführen.

Im folgenden wird das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel für einen elektrischen Türantrieb gemäß der Erfindung beschrieben. Bekanntlich werden bei Türantrieben unterschiedliche Antriebsmotoren verwendet. Zur Stromversorgung werden sowohl deich- als auch Wechselstromnetze herangezogen. Das vorliegende Ausführungsbeispiel sieht als Antriebsmotor einen blockierbaren Gleichstromnebenschlußmotor vor, welcher aus einem Wechselstromnetz über einen Thyristorstromrichter mit Strom versorgt wird.

Der Gleichstromnebenschlußmotor 31 ist über den Thyristorstromrichler 35 an das Wechselstromnetz 37 angeschlossen. Der Umkehrstromrichter 33 liefert den Erregerstrom für die Erregerspule 32. Wird Türschließkontakt 38s geschlossen, so wird die Erregerspule 32 über den Umkehrstromrichter 33 in Flußrichtung i_s mit Strom versorgt. Der Impulsgeber 36 liefert Zündimpulse, welche den Thyristorstromrichter 35 voll aussteuern. Der Motor 31 gibt sein Vollastdrehmoment in Drehrichtung s ab. Beim Durchlauf des Sicherheitsbereichs wird der Bereichschalter 39 über die Kontaktschiene 40 betätigt. Die Zündimpulse des Impulsgebers 36 werden relativ zur Phasenlage des Wechselstromnetzes verzögert abgegeben, der Stromfluß durch den Läufer des Motors

31 und damit das Motordrehmoment verringert. Wird Türöffnungskontakt 38ö betätigt, wird die Erregerspule

32 in Flußrichtung ig mit Strom versorgt, der Impulsgeber 36 liefert Zündimpulse, welche den Thyristorstromrichter 35 voll aussteuern. Der Motor 31 läuft mit Volllastdrehmoment, jedoch in Drehrichtung ö.

An Stelle einer Steuerung eines Motors kann eine Rutschkupplung treten, die in der Zeit des Durchlaufens des Sicherheitsbereiches wirksam ist und die Schließkraft in diesem Bereich begrenzt. Außerhalb dieses Bereiches wird die Kupplung gesperrt, so daß sie das volle Drehmoment des Motors übertragen kann.

Die Erfindung ist an Hand einfacher Steuerungen erläutert. Die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform benützt handelsübliche und bei Türsteuerungen bereits verwendete Elemente. Es können jedoch auch der Erfindung angepaßte Elemente verwendet werden. So könnten z. B. die Ventile 4s und 7s durch ein einziges Mehrwegventil ersetzt werden u. dgl. mehr.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung des Antriebs von Türen innerhalb eines Sicherungsbereiches, der über einen vorausbestimmten Teil des Hubbereichs beim Schließvorgang eines mit einer elastisch verformbaren Dichtung versehenen Türblatts reicht, wobei der Sicherungsbereich spätestens beim Beginn des Verformungsbereichs der Dichtung endet, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die beim Schließen des Türblatts innerhalb des Sicherungsbereichs (A —B) eine Schließkraft aufrechterhalten wird, die einen vorgegebenen Wert, welcher kleiner ist als der Maximalwert der Schließkraft des Antriebs, nicht übersteigt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, für hydraulische odtr pneumatische Türantriebe, die über eine Versorgungsleitung mit einem Druckmittel versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Druckschalter (9, 10) vorgesehen sind, welche den Druck im Antriebszylinder (Is) messen und während des Durchlaufens des Sicherungsbereiches (A—B) bei Überschreiten eines vorgegebenen oberen Grenzdruckes (fr) die Versorgungsleitung sperren und gegebenenfalls bei Unterschreiten eines unteren Grenzdruckes (p\) die Versorgungsleitung öffnen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Druckschalter (II) vorhanden ist, der eine Druckmittelablaßleitung öffnet, wenn der Druck im Antriebszylinder (is) beim Einfahren in den Sicherungsbereich (A-B)höher ist als der obere Begrenzungsdruck (P₂).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, für elektromotorische Türantriebe, dadurch gekennzeichnet, daß beim Durchlaufen des Sicherungsbereiches (A-B) das Antriebsmoment z. B. mittels einer vorübergehend eingeschalteten Rutschkupplung, durch Verringerung des Hauptstromes oder der EMK des Motors u. dgl., auf einen vorbestimmten Wert herabgesetzt ist.