DE4207058C5

DE4207058C5 - Verfahren zur Steuerung eines motorischen Antriebs einer Tür oder dergleichen

Info

Publication number: DE4207058C5
Application number: DE4207058A
Authority: DE
Inventors: Leszek Wodka; Uwe Horz
Original assignee: Geze GmbH
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2012-03-07
Also published as: DE4207058A1; DE4207058C2; CH686840A5

Abstract

Verfahren zur Steuerung eines motorischen Antriebs einer Tür oder dergleichen, mit einer programmierbaren Steuerhardware mit Rechner, unter Anwendung eines programmierten Lernvorgangs, wobei mit Hilfe des Lernvorgangs die Schließ- oder Öffnungsrichtung oder davon abhängige Parameter selbstlernend erfasst und einem nichtflüchtigen Speicher als Parameter für die Türsteuerung und ggf. -regelung aufgegeben wird bzw. werden, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Türflügel zu Beginn des Lernvorgangs in eine definierte Türstellung oder in Nähe einer definierten Türstellung, vorzugsweise in Nähe einer Endlage, gebracht wird, vorzugsweise von Hand;
b) dass sodann aus dieser Stellung der Türflügel vorzugsweise über den motorischen Antrieb in eine vorgegebene erste Richtung beaufschlagt wird, bis der Türflügel in eine erste Endlage gelangt, wobei der zurückgelegte Weg des Türflügels oder ein dem Weg entsprechender Parameter gemessen wird;
c) dass sodann aus dieser Stellung der Türflügel vorzugsweise über den motorischen Antrieb in die Gegenrichtung beaufschlagt wird, bis der Türflügel in eine...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines motorischen Antriebs einer Tür oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der DE 42 06 272 A1 ist ein Betriebsstartverfahren für eine gesteuert und/oder geregelt betriebene Schiebetür beschrieben, die eine programmierbare elektronische Steuerungseinheit aufweist, welche durch vorgegebene Testläufe die Türparameter selbst ermittelt und einem nichtflüchtigen Speicher als Parameter für die Türsteuerung und ggf. Türregelung aufgibt. Dieses Betriebsstartverfahren soll einen Erkennungslauf durchführen, bei dem die Tür vielfach mit sich vergrößernder Amplitude hin- und hergeschwenkt wird, um hieraus die größte Amplitude bzw. die Öffnungsendposition berechnen zu können.
Bei einer aus der DE 39 35 173 A1 bekannten Steuerung eines elektromechanischen Pendeltürantriebs ist bereits die Verwendung eines Lernprogramms bekannt.
Das Lernprogramm läuft in der Initialisierungsphase bei der Inbetriebnahme der Anlage vor Ort. Es dient dort zur selbstlernenden Erfassung des eingesetzten Türtyps, das heißt, ein- oder zweiflügelig, mit oder ohne Überschlag, Pendel- oder Anschlagflügel usw.
Die Einstellung der Schließrichtung von automatischen Türantrieben erfolgt bei bekannten Türantrieben über einen separaten DIL-Schalter. Hierfür ist ein eigener Steuerungseingang und entsprechender Hardwareaufwand erforderlich.
Bei anderen bekannten automatischen Schiebetürantrieben wird zur Einstellung der Schließrichtung der Türflügel, abhängig von der gewünschten Schließrichtung, wahlweise mit dem unteren oder oberen Trum des über zwei Umlenkrollen laufenden Treibriemens verbunden. Hierbei ist ein spezielles Verbindungsblech erforderlich, das so geformt ist, dass es für beide Befestigungsarten geeignet ist, oder es müssen zwei verschieden geformte Blechteile verwendet werden. Auf die richtige Anbringung bzw. auf Verwendung des richtigen Blechteils hat der Monteur zu achten. Dies ist nachteilig. Außerdem ist es bei Schiebetürantrieben nicht immer möglich, den Türflügel mit dem oberen Teil des Treibriemens zu verbinden. Dies trifft speziell auf solche Antriebe zu, bei denen Motor und Steuerung zwischen dem Träger bzw. der Gebäudewand und dem Treibriemen montiert sind und die Antriebslänge und Einbautiefe gering gehalten werden sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerungsverfahren der eingangs genannten Art einzusetzen, zur Eingabe der Schließ- oder Öffnungsrichtung bzw. davon abhängiger Parameter bei Minimierung des Hardwareeinsatzes.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Mit der Festlegung auf drei definierte bzw. ermittelte Türstellungen ist es einfach und sicher möglich, die Endlagen und die beiden Schwenkrichtungen zu bestimmen.
Durch die selbstlernende Erfassung der Schließ- oder Öffnungsrichtung wird der Hardwareaufwand minimiert. Des Antrieb kann unabhängig von der Schließrichtung der Tür montiert werden. Bei Schiebetüren kann das Verbindungsblech zwischen Treibriemen und Schiebeflügel, unabhängig von der Schließrichtung, jeweils am unteren Trum gekuppelt werden. Bei Drehtürantrieben kann die Montage, ebenfalls unabhängig von der Öffnungsrichtung der Tür, standardmäßig erfolgen. Der Montageaufwand wird universell für unterschiedliche Anwendungsfälle also reduziert. Die selbstlernende Erfassung der Schließ- oder Öffnungsrichtung oder der davon abhängigen Parameter kann nach Montage und Anschluss der Anlage vor Ort bei der Inbetriebnahme erfolgen.
Bei bevorzugten Ausführungen des Verfahrens ist bei dem Lernvorgang eine Abfolge der Schritte a) bis d) gemäß Patentanspruch 1 vorgesehen, die Einstellung des Türflügels gemäß Schritt a) kann der Monteur von Hand vornehmen. Die Schritte b) und c) erfolgen z. B. unter motorischem Antrieb des Türflügels. Vorzugsweise läuft der Türflügel in seinen Endlagen auf Anschläge, z. B. Endlagenpuffer auf, so dass die Tür mechanisch gestoppt wird. Der Schritt d) kann im Rechner erfolgen; die so ermittelte Schließ- und Öffnungsrichtung und davon abhängige Parameter werden abgespeichert.
Der Start des Lernvorgangs erfolgt vorteilhafterweise durch Betätigen einer Lerntaste. Durch Betätigung der Lerntaste kann der motorische Antrieb aktiviert werden, indem sofort oder nach einer vorgegebenen Wartezeit der Antrieb mit Motorstrom versorgt wird. Während der vorgegebenen Wartezeit können solche Schritte des Lernvorgangs vorgenommen werden, die keine Bestromung des Motors erfordern.
Bei einer speziellen Ausführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass mit Hilfe des Lernvorgangs eine Teilöffnungsweite des Türflügels für eine spezielle Betriebsart, z. B. die Winteröffnung des Winterbetriebs, selbstlernend erfasst wird. Dabei sind vorzugsweise die Schritte a) bis d) gemäß Patentanspruch 3 vorgesehen.
Der Lernvorgang zur Erfassung der Teilöffnungsweite kann ebenfalls durch Betätigung einer Lerntaste gestartet werden.
Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Lernvorgang zur Erfassung der Schließ- oder Öffnungsrichtung und abhängiger Parameter integriert in einen Lernvorgang, mit dem andere Parameter, wie Türgewicht, Türtyp usw., ebenfalls selbstlernend erfasst werden. Mit dem Start über eine Lerntaste können somit mehrere Lernvorgänge gleichzeitig gestartet werden. Die Lerntaste kann mehrfunktional sein. Sie kann während des Lernvorgangs mehrmals mit jeweils spezifischen Funktionen betätigt werden.
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer linksschließenden Schiebetür mit Automatikantrieb, wobei der Schiebeflügel in Schließlage steht;
2 eine schematische Darstellung einer rechtsschließenden Schiebetür mit Automatikantrieb, wobei der Schiebeflügel in Nähe der Schließlage steht;
3 eine schematische Darstellung einer linksschließenden Schiebetür mit Automatikantrieb, wobei der Schiebeflügel in Winteröffnungsstellung steht;
4 eine schematische Draufsicht einer automatisch angetriebenen Drehtür mit Linksanschlag, wobei die Drehtür in Öffnungs- und Schließstellung dargestellt ist.
Die Schiebetüranlagen in den 1 bis 3 sind jeweils einflügelig. Der Schiebeflügel 1 kommt in seinen Endlagen jeweils mit Endlagenpuffern 7 und 8 in Anschlag. Die Schiebetüren in den 1 und 3 sind linksschließend. Dies bedeutet, dass in den 1 und 3 die linken Puffer 7 als Puf fer für die Schließlage und die rechten Puffer 8 als Puffer für die Offenlage ausgebildet sind. Im Unterschied dazu sind bei der rechtsschließenden Schiebetür in 2 der rechte Puffer 8 als Puffer für die Schließlage und der linke Puffer 7 als Puffer für die Öffnungslage ausgebildet.
Unabhängig von der Schließrichtung der Schiebetür ist jeweils die Ausbildung und Anordnung des Antriebs in den 1 bis 3 übereinstimmend. Der Antrieb weist einen Antriebsmotor 2 und eine elektronische Steuerungseinheit 3 auf. Der Antrieb 2 wirkt mit einem Inkrementalweggeber 9 zusammen, der bei den Ausführungsbeispielen in den Figuren am stirnseitigen Ende des Antriebsmotors mit der Motorwelle gekoppelt ist. Die Abtriebswelle des Motors 2 treibt einen über Umlenkrollen 4 umlaufend geführten Treibriemen 5 an, indem die Abtriebswelle mit einer der Umlenkrollen 4 gekoppelt ist. Am unteren Trum des Treibriemens 5 ist ein Verbindungsblech 6 befestigt, an dem der Schiebeflügel 1 vorzugsweise über Schraubverbindung angeschlossen ist.
Der Antrieb mit diesen genannten Bauteilen ist oberhalb vom Türflügel 1 an der Wand oder einem wandfesten Träger angeordnet. Dabei ist die Anordnung des Antriebs relativ zu den Endlagenpuffern 7, 8, unabhängig davon, ob der Schiebeflügel 1 linksschließend, wie in den 1 und 3, oder rechtsschließend, wie in 2, ist. Dabei ist das Verbindungsblech 16 jeweils mit dem unteren Trum des Treibriemens 5 verbunden.
Durch die erfindungsgemäße Programmierung der Steuerung mit Hilfe eines im nachfolgenden näher erläuterten Lernvorgangs wird der Antrieb so eingestellt, daß er bei linksschließenden Schiebetüren in der Darstellung in den 1 und 3 den Treibriemen 5 beim Schließen in Uhrzeigersinn und beim Öffnen in Gegenuhrzeigersinn und bei rechtsschließenden Schiebetüren gemäß Darstellung in 2 beim Schließen in Gegenuhrzeigersinn und beim Öffnen in Uhrzeigersinn antreibt.
Die Eingabe der Schließ- oder Öffnungsrichtung erfolgt bei der Inbetriebnahme vor Ort selbstlernend. Der Lernvorgang läuft wie folgt ab:
Nach Montage und Anschluß der Anlage betätigt der Monteur die Lerntaste an der Steuerungseinheit 3, wodurch das Lernprogramm gestartet wird. Es läuft nun zunächst eine in dem Programm vorbestimmte Wartezeit, während der der Antriebsmotor 2 unbestromt bleibt, damit der Monteur die Gelegenheit hat, eventuelle weitere notwendige Arbeitsschritte durchzuführen. Während dieser Wartezeit schiebt der Monteur die Türflügel von Hand in eine Position in Schließlagennähe. Sodann entfernt er eventuelle Hindernisse aus dem Bewegungsbereich der Tür.
Nach Ablauf der Wartezeit bewegt der Antriebsmotor 2 den Türflügel 1 in eine bestimmte Richtung A, die durch das Lernprogramm und durch die Anschlußrichtung des Motors vorbestimmt ist.
Das Lernprogramm kann so ausgelegt sein, daß zunächst die Schließlage gesucht wird. Dabei wird zunächst der Weg S1 gemessen, den der Türflügel 1 bis zu einem ersten Anschlagpunkt in Richtung A, d. h., bis zum Puffer 8 zurücklegt.
Anschließend wird die Drehrichtung des Motors 2 per Programm umgedreht, so daß sich der Türflügel 1 in die entgegengesetzte Richtung B bewegt. Jetzt wird der Weg S2 gemessen, den der Türflügel 1 zu einen zweiten Anschlagpunkt in Richtung B, d. h., bis zum Puffer 7 zurücklegt.
Aus den gemessenen Strecken S1 und S2 kann sodann die Schließlage bzw. die Schließrichtung ermittelt werden, da sich der Türflügel 1 zum Startzeitpunkt in unmittelbarer Nähe dieser Schließlage befand und dem Lernprogramm die Ansteuerrichtung bekannt ist (siehe 1 und 2):
Wenn S1 kleiner als S2–S1 ist, befindet sich die Schließlage der Tür in Richtung A, also in Startrichtung (2).
Ist S1 größer oder gleich S2–S1, so befindet sich die Schließlage in Richtung B, also der entgegengesetzten Startrichtung (1).
Das beschriebene Programm kann sowohl für einflügelige und zweiflügelige Schiebetürantriebe als auch für Drehtürantriebe mit Schließlagenanschlag und Pendeltürantriebe eingesetzt werden.
Bei der in 4 dargestellten Drehtür handelt es sich um einen DIN-linken Drehflügel 10. In der Schließlage steht er am türrahmenseitigen Schließanschlag 17. In der Offenlage steht er an einem Wandanschlag 18. Der Antrieb der Tür ist in 4 nicht näher dargestellt. Er weist, übereinstimmend mit den voranstehend beschriebenen Schiebetürantrieben, einen Antriebsmotor, eine elektronische Steuerung, einen Inkrementalweggeber sowie eine entsprechende Antriebskupplung zwischen dem Antriebsmotor und dem Flügel 10 auf. Vorzugsweise ist die Abtriebswelle des Antriebsmotors unmittelbar im Drehachsenbereich 11 mit dem Türflügel 10 gekuppelt. Das Lernprogramm bei der Inbetriebnahme erfasst in entsprechender Weise, wie bei den voranstehend beschriebenen Schiebetüranlagen, die Schließ- bzw. Öffnungsrichtung.
Der Lernvorgang wird ebenfalls durch Betätigen der Lerntaste gestartet. Danach läuft die Wartezeit ab, in der der Monteur den Türflügel 10 in Schließlagennähe bringt und eventuelle Hindernisse aus dem Bewegungsbereich des Türflügels entfernt. Nach Ablauf der Wartezeit wird der Antriebsmotor bestromt und der Türflügel 10 zunächst in Richtung A und sodann in Richtung B, jeweils bis zum Endanschlag 18 bzw. 17, bewegt. Bei der Bewegung in Richtung A wird der Drehwinkel W1 und bei der Bewegung in Richtung B der Drehwinkel W2 gemessen. Danach wird W1 und W2 in entsprechender Weise, wie S1 und S2 bei den vorangehend beschriebenen Schiebetüren der 1 und 2, verglichen und die Schließ- bzw. Öffnungsrichtung ermittelt und eingespeichert.
Um bei den Antrieben noch eine wahlweise Teilöffnungsweite, z. B. für Winterbetrieb, ohne zusätzlichen Hardwareaufwand in der Steuerung zu realisieren, wird ein modifiziertes Lernprogramm eingesetzt, bei dem die Lerntaste, die zum Start des Lernvorgangs dient, eine Doppelfunktion erhält. Der Lernvorgang läuft dann bei der in 3 dargestellten Schiebetür wie folgt ab:
Nach Montage und Anschluß der Anlage betätigt der Mon teur die Lerntaste. Unmittelbar danach läuft eine vorbestimmte Wartezeit ab, während der der Antriebsmotor 2 unbestromt bleibt, damit des Monteur die Gelegenheit hat, eventuelle weitere notwendige Arbeitsschritte durchzuführen. Während der Wartezeit schiebt der Monteur den Türflügel von Hand in die gewünschte Winteröffnungsposition.
Diese Öffnungsweite muß gleich oder größer als eine im Programm festgelegte Mindestöffnungsweite sein, z. B. mindestens 60% der maximalen Öffnungsweite, andernfalls wird nach Ablauf der Wartezeit mit der Bestromung des Motors automatisch die vom Programm vorgegebene Winteröffnungsweite eingestellt. Noch während der Wartezeit werden eventuelle Hindernisse aus dem Bewegungsbereich vom Monteur entfernt.
Nach Ablauf der Wartezeit wird nun der Antriebsmotor 2 bestromt. Er bewegt den Türflügel 1 zunächst wieder in Richtung A. Dabei wird der Weg S1 gemessen, den der Türflügel 1 zurücklegt.
Solange sich der Türflügel 1 in Richtung A bewegt, kann der Monteur gemäß einer nicht patentgemäßen Variante die Bewegungsrichtung des Türflügels durch Druck auf die Lerntaste jederzeit umkehren und damit dem Programm mitteilen, daß sich die gewünschte Schließlage in Richtung B befindet. Der Umkehrpunkt X kann vom Monteur durch Tastendruck während der Bewegung in Richtung A vor Erreichen der Endlage beliebig gewählt werden.
Erfolgt kein Tastendruck, so wird der Anschlag 8 in Richtung A als gewünschte Schließlage angenommen und die Strecke S1, die bis dorthin zurückgelegt wurde, als Winteröffnungsweite abgespeichert.
Liegt die gewünschte Schließlage, wie in 3 dargestellt, in Richtung B, das heißt, erfolgt ein Druck auf die Lerntaste und damit eine Umkehr der Bewegungsrichtung des Türflügels 1, so wird die Strecke S2 gemessen, die vom Umkehrpunkt bis zum Anschlag 7 in Richtung B zurückgelegt wird. Als Winteröffnungsweite wird dann die Strecke S3 abgespeichert, die sich aus der Differenz S2 zu S1 ergibt (siehe 3).
In entsprechender Weise können auch andere Teilöffnungsweiten, z. B. für die Apothekerstellung usw., selbstlernend erfaßt werden. Die Erfassung von Teilöffnungsweiten für spezielle Betriebsarten ist bei Antrieben von Schiebe- und Drehtüren in entsprechender Weise möglich. Ferner sind Anwendungen bei mehrflügeligen Schiebe- und Drehtüren sowie bei Pendeltüren möglich.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines motorischen Antriebs einer Tür oder dergleichen, mit einer programmierbaren Steuerhardware mit Rechner, unter Anwendung eines programmierten Lernvorgangs, wobei mit Hilfe des Lernvorgangs die Schließ- oder Öffnungsrichtung oder davon abhängige Parameter selbstlernend erfasst und einem nichtflüchtigen Speicher als Parameter für die Türsteuerung und ggf. -regelung aufgegeben wird bzw. werden, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Türflügel zu Beginn des Lernvorgangs in eine definierte Türstellung oder in Nähe einer definierten Türstellung, vorzugsweise in Nähe einer Endlage, gebracht wird, vorzugsweise von Hand; b) dass sodann aus dieser Stellung der Türflügel vorzugsweise über den motorischen Antrieb in eine vorgegebene erste Richtung beaufschlagt wird, bis der Türflügel in eine erste Endlage gelangt, wobei der zurückgelegte Weg des Türflügels oder ein dem Weg entsprechender Parameter gemessen wird; c) dass sodann aus dieser Stellung der Türflügel vorzugsweise über den motorischen Antrieb in die Gegenrichtung beaufschlagt wird, bis der Türflügel in eine zweite Endlage gelangt, wobei der zurückgelegte Weg des Türflügels oder ein dem Weg entsprechender Parameter gemessen wird; d) dass sodann durch Vergleich der in b) und c) gemessenen, die Endlagen bestimmenden Wege bzw. Parameter die Schließ- bzw. Öffnungsrichtung ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Lernvorgangs eine Teilöffnungsweite des Türflügels für eine spezielle Betriebsart, z. B. die Winteröffnung des Winterbetriebs, selbstlernend erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Türflügel zu Beginn des Lernmodus in eine Teilöffnungsstellung, z. B. Winteröffnungsstellung gebracht wird, vorzugsweise von Hand; b) dass sodann der Türflügel vorzugsweise über den motorischen Antrieb in Schließrichtung oder Öffnungsrichtung beaufschlagt wird, bis der Türflügel in die Schließstellung bzw. Öffnungsstellung gelangt, wobei der zurückgelegte Weg des Türflügels oder ein dem Weg entsprechender Parameter gemessen wird; c) dass sodann der Türflügel vorzugsweise über den motorischen Antrieb in die Gegenrichtung bewegt wird, bis der Türflügel in die Öffnungsstellung bzw. Schließstellung gelangt, wobei der zurückgelegte Weg des Türflügels oder ein dem Weg entsprechender Parameter gemessen wird; d) dass sodann durch Vergleich der in b) und c) gemessenen Wege bzw. Parameter die Teilöffnungsweite bzw. Winteröffnungsweite ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lernvorgang durch Betätigung einer Lerntaste gestartet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Lerntaste vor Schritt a) in Patentanspruch 1 oder vor Schritt a) in Patentanspruch 3 erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung nach Schritt a) in Patentanspruch 1 und vor Schritt b) in Patentanspruch 1 oder nach Schritt a) in Patentanspruch 3 und vor Schritt b) in Patentanspruch 3 erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch Betätigung der Lerntaste der motorische Antrieb aktiviert wird, indem sofort oder nach einer vorgegebenen Wartezeit der Antrieb mit Motorstrom versorgt wird.
Verfahnen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor Ablauf der Wartezeit Schritt a) gemäß Patentanspruch 1 oder Schritt a) gemäß Patentanspruch 3 erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor Ablauf der Wartezeit Hindernisse aus der Bewegungsbahn des Türflügels entfernt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lerntaste mehrere Funktionen hat.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Türflügel in seiner Endlage, z. B. in Schließstellung und/oder Öffnungsstellung, auf einen Anschlag, vorzugsweise Endlagenpuffer läuft und gestoppt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung des Wegs des Türflügels oder der dem Weg entsprechende Parameter ein Inkrementalgeber oder Potentiometer verwendet wird, der vorzugsweise mit dem Antrieb oder dem Türflügel zusammenwirkt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner als Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgebildet ist.