DE29513962U1 - Steuereinrichtung für kraftbetätigte Türen, Tore und Schranken - Google Patents

Description

Steuereinrichtung für kraftbetätigte Türen, Tore und Schranken

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinrichtung für den geschwindigkeitsgesteuerten Flügelbetrieb kraftbetätigter Türen, Tore und Schranken.

Geschwindigkeitsgesteuerte elektrische Antriebe halten bekanntermaßen vermehrt Einzug in allen Bereichen der elektrischen Antriebstechnik und werden im speziellen, erfindungsgemäßen Fall eingesetzt, um die Flügel kraftbetätigter Türen, Tore und Schranken mit einer speziell für diese Einrichtungen ausgebildeten Kennlinie materialschonend und geräuschgemindert auf ihre jeweilige Endgeschwindigkeit zu beschleunigen und von dieser bis zu ihrem Stillstand abzubremsen. Da die zu der Beschleunigung des Torflügels benötigten Kräfte durch das sanfte, gesteuerte Inbetriebsetzen des den Torflügel bewegenden Antriebes eines oftmals mehrere Meter breiten und hohen Tores reduziert werden, ist obendrein der Einsatz kleiner dimensionierter Getriebe zur Betätigung des Torflügels möglich. Gleichzeitig besteht durch den Einsatz eines geschwindigkeitsgesteuerten Antriebs die Möglichkeit mit einfachen ein- oder mehrphasigen elektrischen Wechselstrommotoren, die nur eine Wicklungsgruppe für eine Drehgeschwindigkeit besitzen, unterschiedliche Öffhungs- und Schließgeschwindigkeiten des Torflügels zu realisieren.

Zur Erreichung des geschwindigkeitsgesteuerten Antriebs der Flügel kraftbetätigter Türen, Tore und Schranken wird bei der heute üblichen Technik

neben einer separaten Einheit zur Ablaufsteuerung des Öffnungs- und Schließvorgangs eine separate Einheit mit einem Leistungsteil plaziert, deren Aufgabe die Geschwindigkeitssteuerung des elektrischen Antriebes ist. Dabei sind in der Regel beide Einheiten mit einem eigenen Mikroprozessor ausgestattet und über Leitungen miteinander verbunden. Zusätzlich werden oftmals weitere komplexe, separate Einrichtungen zur Überwachung der von der Flügelbewegung des Tores ausgehenden Gefahren oder als Befehlsgeber zum Öffnen, Schließen oder Stoppen der Torflügelbewegung neben den beschriebenen Einrichtungen angeordnet und mit diesen elektrisch verbunden.

Auch wenn diese Technik in der Praxis recht weite Verbreitung findet, stellen sich bei ihrem Einsatz einige Schwierigkeiten ein, die aus der diskreten Anordnung der einzelnen Einheiten und den damit notwendigendigerweise herzustellenden elektrischen Verbindungen der Einheiten untereinander resultieren. Zum einen ist ein hoher Verdrahtungsaufwand zwischen den Einheiten notwendig, da die Information, mit welcher Geschwindigkeit der Antrieb zu betreiben ist, und gegebenenfalls eine Statusinformation über den Betriebszustand des Antriebs zwischen der Ablaufsteuereinheit und der Geschwindigkeitssteuereinheit übertragen werden muß. Daneben sind die Informationsstrecken zwischen der Ablaufssteuereinheit und den Sicherheitseinrichtungen und Befehlsgeräten ebenfalls durch einzelne Verdrahtung untereinander herzustellen. Bei diesen Arbeiten entstehen leicht ausführungs- oder betriebsbedingte Fehler, die den Gesamtaufbau zu einer Gefahrenquelle bei dessen Betrieb machen und den einzelnen Einheiten dauerhaften Schaden zufügen können. Zudem müssen an nahezu allen Einheiten Einstellarbeiten durchgeführt werden, wobei diese oftmals stark unterschiedlichen Bedienungsphilosophien unterliegen, was schwerwiegende Fehler und Sicherheitrisiken bei deren Inbetriebnahme mit sich bringt oder jeweils eigene Bediengeräte voraussetzen, wodurch die Handhabbarkeit erheblich erschwert wird. Ferner ist erfahrungsgemäß die elektromagnetische Verträglichkeit eines aus mehreren Komponenten bestehenden Systems

schlechter zu bewerten, als die einer integrierten Einheit, woraus resultiert, daß diesen Systemen häufig eine höhere elektromagnetische Störaussendung an die Umwelt zu eigen ist oder sie gleichzeitig leichter durch elektromagnetische oder elektrostatische Umwelteinflüsse in ihrer Funktion beeinträchtigt und gestört werden können.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer elektronischen Steuereinrichung für den geschwindigkeitsgesteuerten Flügelbetrieb kraftbetätigter Türen, Tore und Schranken, welche die aufgezeigten Nachteile bekannter Einrichtungen nicht hat.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Eine vorgereifte Weiterbildung ist in Anspruch 2 angegeben.

Demnach ist vorgesehen, daß eine sich selbst überwachende Mikroprozessoreinheit, die aus mindestens einem Mikroprozessor oder Mikrokontroller mit internem oder externem Programm- und Arbeitsspeicher besteht, die folgenden Funktionsgruppen steuert und kontrolliert: Eine fehlersichere Sicherheitseinheit zur Signalverarbeitung und Rontrolle von Sensoren und Sicherheitseinrichtungen, die das Tor und/oder dessen Umgebung zum Schutz von Personen und sonstigen Objekten vor Gefahren, die durch Flügelbewegungen ausgehen, überwachen, eine Erfassungseinrichtung für die Tür-, Tor- oder Schrankenposition, die in der Lage ist, die Signale von punktuell angeordneten Endschaltern oder die kontinuierlichen Signale von Incremental- oder Absolutweggebern zu erfassen, ein geschwindigkeitssteuerndes Leistungsteil für den Anschluß und Betrieb eines elektrischen Antriebs, und eine Signalein- und Ausgabeeinheit zur Verarbeitung und Ablaufeteuerung der Befehlsgebersignale zum Öffnen, Schließen und Stoppen der Torflügelbewegung und zur Ausgabe von Melde- und Steuersignalen. Alle genannten Funktionsgruppen sind daher zu einer verdrahtungslosgebildeten Einheit integriert.

Durch die Integration aller Komponenten zu einer Einheit wird eine optimale Anpassung der Steuereinrichung an den Leistungsteil und alle weiteren integrierten Einrichtungen erreicht, da diese exakt aufeinander abgestimmt sind und uneingeschränkt miteinander kommunizieren können.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt die Entgegennahme von Einstellungen und Parametern über ein integriertes, einheitliches, gemeinsames Bedienerinterface.

Darüberhinaus ist vorteilhafterweise eine Kommunikationseinheit zum Datenaustausch mit anderen Einrichtungen integriert.

Gemäß einer noch weiteren bevorzugten Weiterbildung sind Sicherheitseinrichtungen vorgesehen, die direkt auf die Vorrichtung zum Abschalten des Antriebs einwirken können.

Weitere Funktionsgruppen sind verdrahtungslos, steckbar und modular nachrüstbar und unterliegen dann der permanenten Überwachung der zentralen Mikroprozessoreinheit. Die von der Steuereinrichtung abgehenden und zu der Steuereinrichtung führenden Versorgungs- und Signalleitungen werden an zentraler Stelle durch Gliederung in Gruppen verwechslungssicher angeordnet und stellen den einzig notwendigen Verdrahtungsaufwand bei deren Installation an dem anzutreibenden Tor da. Darüberhinaus können alle für den Betrieb relevanten Einstellungsarbeiten über ein Benutzerinterface mit einheitlicher Bedienungsphilosophie durchgeführt werden, wodurch sich dessen Bedienung stark vereinfacht und gefahr- oder schadenbringende Fehleinstellungen weitestgehend ausgeschlossen werden.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung wird nachfolgend anhand der einzigen Zeichnungsfigur beschrieben.

Bei der Steuereinheit übernimmt eine sich selbst überwachende Mikroprozessoreinheit (1) mit internem oder externem Programm- und Arbeitsspeicher die Aufgaben der Ansteuerung des geschwindigkeitssteuernden Leistungsteils (2a, 2b), zum Anschluß des Tür-, Tor- oder Schrankenantriebs, die Verarbeitung der Befehlsgebersignale (3), zum Öffnen, Schließen und Stoppen der Torflügelbewegung, die Signalverarbeitung der Sicherheitseinrichtungen (4) nebst integrierter Sicherheitskette, die Erfassung der Tür-, Tor- oder Schrankenposition (5), die Ausgabe von Melde- und Steuersignalen (6), die Entgegennahme von anwendungsspezifischen Einstellungen und Parametern über das Bedienerinterface (7) sowie die Datenverarbeitung und Steuerung der Kommunikationseinheit (8) zur Vernetzung von Steuereinrichtungen und zum externen Anschluß einer Diagnose- und Wartungseinheit.

Der Leistungsteil zum Anschluß des den Torflügel antreibenden, elektrischen Motors besteht aus den Leistungshalbleitern, nebst der notwendigen Ansteuerungs- und Überwachungseinrichtungen (2a) und einem nachgeschalteten Leistungsrelais (2b), mittels dessen die Spannungsfreischaltung des Antriebes unabhängig von der Ansteuerung über die Leistungshalbleiter, beispielsweise zur Zwangsabschaltung bei durch eine Sicherheitseinrichtung (4) angezeigten Gefahr oder Fehlfunktion des Torflügels, erreicht werden kann.

Die Sicherheitsehirichtungen (4), die dem Schutz von Personen und sonstigen Objekten von aus der Torflügelbewegung hervorgerufenen Gefahren dienen, sind weitestgehend auf der Steuereinrichung integriert, oder können verdrahtungslos auf dieser modular nachgerüstet werden. Die Signale der Sicherheitseinrichtungen werden entweder redundant zur zentralen Mikroprozessoreinheit (1) geführt und von dieser entsprechend ausgewertet oder die Mikroprozessoreinheit prüft zyklisch ihre eigene und die Funktionsfähigkeit der Sicherheitseinrichtungen.

Neben den mikroprozessorgesteuerten Sicherheitseinrichtungen ist eine direkt in die Ansteuerung des Antriebs eingreifende Sicherheitskette integriert.

Die integrierte Einheit zur Erfassung der Tür-, Tor- oder Schrankenposition (5) kann neben der Erfassung der Torflügelendlagen auch für die Erfassung von Zwischenhaltepunkten und Brems- oder Beschleunigungspositionen eingesetzt werden. Sie ist derart ausgestaltet, daß sie in der Lage ist, die Signale von punktuell angeordneten, elektromechanischen oder elektronischen Endschaltern oder die Signale von mit dem Antrieb direkt oder über Umsetzgetriebe gekoppelten, synchron laufenden, Incremetal- oder Absolutweggebern zu empfangen, aufzubereiten und zur Weiterverarbeitung an die Mikroprozessoreinheit (1) weiterzuleiten.

Die Ausgabeeinheit für Melde- und Steuersignale (6) teilt sich in zwei Funktionsgruppen auf. Diese sind die Meldungen, die auf der Steuereinrichtung ausgegeben werden und dort ablesbar sind, um den Benutzer oder eine eingewiesene Person über Funktions- oder Störzustände der Steuereinrichtung zu informieren, sowie die Meldungen und Steuersignale, die an entfernt angebrachte Anzeige-, Melde- und Steuereinrichtungen gegeben werden wie zum Beispiel Anzeigeelemente an sogenannten Pförtnerpulten, oder auch zur Integration der Steuereinrichtung in ein Gebäudetechnikkonzept nebst Einbruch- und Feuermeldeanlagen.

Über die Kommunikationseinheit (8) können Diagnose- und Wartungseinrichtungen an die Steuereinheit angeschlossen werden und es kann die Verknüpfung mehrerer Steuereinheiten, beispielsweise zur Integration und Steuerung einer Torschleuse bestehend aus zwei hintereinander angeordneten Toren, erfolgen.

Claims (4)

Schutzansprüche

1. Steuereinrichtung für kraftbetätigte Türen, Tore und Schranken, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einheit aufweist, welche die nachfolgend genannten, direkt miteinander verbundenen und von der sich selbst überwachenden Mikroprozessoreinheit (1), bestehend aus mindestens einem Mikroprozessor oder Mikrokontroller mit internem oder externem Programm- und Arbeitsspeicher, gesteuerten und kontrollierten Funktionsgruppen integriert:

a.) eine fehlersichere Sicherheitseinheit (4) zur Signalverarbeitung und Kontrolle der Sensoren und Sicherheitseinrichtungen, die das Tor und/oder dessen Umgebung zum Schutz von Personen und

sonstigen Objekten vor Gefahren, die durch die Torflügelbewegung ausgehen, überwachen,

b.) eine Erfassungseinrichtung für die Tür-, Tor- oder Schrankenposition (5), die in der Lage ist, die Signale von punktuell angeordneten Endschaltern oder die kontinuierlichen Signale von Incremental- oder Absolutweggebern zu erfassen,

c.) ein geschwindigkeitssteuerndes Leistungsteil (2a, 2b) für den Anschluß und Betrieb eines elektrischen Antriebs, und

d.) eine Signalein- und Ausgabeeinheit (3, 6) zur Verarbeitung und Ablaufeteuerung der Befehlsgebersignale zum Öffnen, Schließen und Stoppen der Torflügelbewegung und zur Ausgabe von Melde- und Steuersignalen.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgegennahme von Einstellungen und Parametern über ein integriertes, einheitliches, gemeinsames Bedienerinterface (7) erfolgt.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kommunikationseinheit (8) zum Datenaustausch mit anderen Einrichtungen integriert ist.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sicherheitseinrichtungen (4) vorgesehen sind, die direkt auf die Vorrichtung zum Abschalten des Antriebs (2b) einwirken können.