DE4231984A1 - Electromechanical swing door operating drive - with data processor coupled to motor control ensuring controlled door movement according to stored programme - Google Patents
Electromechanical swing door operating drive - with data processor coupled to motor control ensuring controlled door movement according to stored programmeInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Drehtür antrieb, wie er in der DE 41 24 282.3-23 beschrieben wird. Diese elektromechanischen Drehtürantriebe werden in der Regel durch einen Impulsgeber dazu angeregt, den ange schlossenen Türflügel in eine Offenstellung zu bringen. Nach einer einstellbaren Offenhaltezeit muß dieser Türflü gel dann wieder in die Schließlage zurückgehen. Dieses kann entweder automatisch oder aber durch in einem Spei cher gespeicherte Energie, beispielsweise Federenergie, erreicht werden.The invention relates to an electromechanical revolving door drive as described in DE 41 24 282.3-23. These electromechanical swing door drives are in the Usually stimulated by a pulse generator, the requested to bring the closed door leaf into an open position. After an adjustable hold-open time, this door wing must gel then return to the closed position. This can either automatically or through in a Spei stored energy, for example spring energy, can be achieved.
Ein Drehtürantrieb der vorgenannten Art ist aus der US-Pa tentschrift 1,684,704 zu entnehmen. Durch die externe Aus lösung über eine Panikstange wird der Stromkreis zu dem Motor geschlossen, und der Türflügel geht in die Öffnungslage. Beim Öffnen wird gleichzeitig in einer Spiralfeder, welche an der Antriebsachse der Tür angreift, die Energie für den anschließenden Schließvorgang der Tür gespeichert.A swing door drive of the aforementioned type is from US-Pa tentschrift 1,684,704. Through the external off Solution with a panic bar, the circuit becomes the The motor is closed and the door leaf opens. When opening, a spiral spring which attacks the drive axis of the door, the energy saved for the subsequent closing process of the door.
Ein weiterer elektromechanischer Antrieb für Schwenkflüge von Türen wird in der DE-OS 32 02 930 offenbart. Auch hier wird über einen Motor in Verbindung mit einem Winkelge triebe ein Türflügel einer Schwenktür angetrieben. Eben falls ist hier an der Antriebsachse eine Spiralfeder ange bracht, die wiederum die Energie für das Zulaufen der Tür aufbringt. Another electromechanical drive for swivel flights of doors is disclosed in DE-OS 32 02 930. Here too is connected via a motor in conjunction with a Winkelge drive a door wing of a swing door driven. Exactly if a spiral spring is attached to the drive axle brings, which in turn the energy for closing the door applies.
Ferner ist ein elektromechanischer Drehflügelantrieb für Schwenkflügel von Türen oder dergleichen aus der DE 41 00 335 A1 bekannt geworden. Dieser Antrieb umfaßt eine Schraubenfeder, welche in einer bevorzugten Ausführungsart um den elektrischen Antriebsmotor angebracht worden ist. Die Antriebsachse des Antriebsmotors geht zu einem Plane tengetriebe, welches mit dem austretenden Achsantrieb über ein anzubringendes Gestänge die Verbindung zum Türflügel herstellt. Die Steuerung des Antriebsmotors wird von einer Elektronik durchgeführt, die auch beispielsweise von einem Positionsgeber den Öffnungswinkel des Türflügels mitge teilt bekommt, beim Schließvorgang wird die Motorwicklung kurzgeschlossen, was eine Generatorwirkung hervorruft und somit eine zusätzliche Bremswirkung für den Türflügel er zeugt.Furthermore, an electromechanical swing leaf drive for Swing wing of doors or the like from DE 41 00 335 A1 known. This drive includes one Coil spring, which in a preferred embodiment has been attached to the electric drive motor. The drive axis of the drive motor goes to a tarpaulin transmission, which with the emerging final drive a linkage to be attached to the door leaf manufactures. The drive motor is controlled by a Electronics carried out, for example, by one Position transmitter the opening angle of the door wing mitge gets divided, during the closing process the motor winding short-circuited, which causes a generator effect and thus an additional braking effect for the door leaf testifies.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektro mechanischen Drehflügelantrieb gemäß der Hauptanmeldung DE 41 24 282.3 zu schaffen, bei dem auch die Schließphase des Türflügels nicht unkontrolliert abläuft, denn durch das Schließen des Türflügels darf für die benutzenden Ver kehrskreise keine Gefahr bestehen.The invention has for its object an electro mechanical swing door drive according to the main application DE 41 24 282.3 to create, in which also the closing phase of Door wing does not run out uncontrolled, because by that Closing the door leaf may be used for the ver There is no danger to the circles.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Datenverarbeitungseinheit für den optimalen Betrieb bei hinreichender Sicherheit für den Benutzer im Rahmen eines Ablaufprogramms dergestalt Sorge trägt, daß je nach Dreh richtung des Getriebemotors, d. h. entweder beim Öffnungs vorgang bzw. beim Schließvorgang des Türflügels, eine Re gelung des Motorstromes durchgeführt wird. Beim Öffnungs- Vorgang muß die Kraft zum Öffnen des Türflügels von dem Motorantrieb plus der aufzubringenden Energie für den Energiespeicher, erzeugt werden. Während bei der Zubewe gung des Türflügels der Motorantrieb abgeschaltet ist und durch einen Programmbefehl der Motor in einen Generatorbe trieb umgeschaltet wird. Dabei wird gleichzeitig durch eine Meß- und Regelvorrichtung die Schließgeschwindigkeit des Türflügels überwacht, was bedeutet, daß bei einem An steigen der Geschwindigkeit des Türflügels ein höherer Ge neratorstrom erzeugt wird und damit eine stärkere Bremsung des Türflügels eintreten würde. Ist jedoch die Bremswir kung des Türflügels zu stark, so wird aufgrund der Meß- und Regelvorrichtung eine den Verhältnissen angepaßte ver änderte Kurzschließung des Antriebsmotors durchgeführt. Dieses kann beispielsweise durch eine zeitlich unterbro chene Kurzschließung des Antriebsmotors geschehen.According to the invention the object is achieved in that a Data processing unit for optimal operation adequate security for the user in the context of a Sequence program takes care that depending on the shoot direction of the gear motor, d. H. either when opening operation or when closing the door leaf, a Re Motor current is carried out. When opening Operation must be the force to open the door of the door Motor drive plus the energy to be applied for the Energy storage, are generated. While with the accessories the door drive the motor drive is switched off and through a program command the engine into a generator area drive is switched. This is done simultaneously a measuring and control device the closing speed of the door wing monitored, which means that with an on the higher the speed of the door leaf increases nerator current is generated and thus a stronger braking of the door wing would enter. However, is the Bremswir If the door wing is too strong, the measuring and control device a ver adapted to the circumstances changed short circuit of the drive motor performed. This can be done, for example, by a temporary break Short circuit of the drive motor happen.
Selbst beim Ausfall der Motorsteuereinheit, d. h. die An lage ist im stromlosen Zustand, ist ein kontrollierter Ab lauf in die Schließlage des Türflügels gewährleistet, weil in dem Getriebemotorkreis eine Diode, welche in Durchlaß richtung geschaltet ist, eingesetzt wird. Diese Diode be wirkt einen entsprechend dem verwendeten Motor und dem Diodentyp typischen Spannungsabfall.Even if the engine control unit fails, i. H. the An is in a de-energized state, is a controlled Ab guaranteed in the closed position of the door leaf, because in the gear motor circuit, a diode which is in passage direction is switched, is used. This diode be works according to the engine used and Diode type typical voltage drop.
Als Positionsgeber wird eine preiswerte Lösung vorgeschla gen, daß an dem Achsaustritt des Winkelgetriebes ein Dreh potentiometer angeschlossen wird, welches der Motor steuereinheit die Stellung des Türflügels meidet. In Aus gestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens kann jedoch auch an dem Getriebemotor und zwar zwischen Motor und Kupplung ein Inkrementalgeber angebracht werden, welcher die Motorumdrehungen mißt, die ein Maß für den Öffnungs winkel des Türflügels darstellen.An inexpensive solution is proposed as a position transmitter gene that a rotation at the axis exit of the angular gear potentiometer, which is the motor control unit avoids the position of the door leaf. In out design of the idea of the invention, however also on the geared motor between the motor and An incremental encoder can be attached to the clutch measures the engine revolutions, which is a measure of the opening represent the angle of the door leaf.
Die Funktionsweise eines elektromechanischen Drehflügelantriebes läuft beispielsweise in der Form ab daß ein Öff nungsimpuls den Getriebemotor für die Türöffnung startet. Der Getriebemotor treibt die Tür mit einstellbarer Ge schwindigkeit und auch gleichzeitig einstellbarem Dreh moment an, bis er in den Bereich der möglicherweise ge wünschten einstellbaren Öffnungsdämpfung kommt. Der Beginn der Öffnungsdämpfung kann beispielsweise über einen End schalter oder auch über einen Positionsgeber gemeldet wer den. Im Bereich der Öffnungsdämpfung muß die Tür deutlich aber weich abgebremst werden und mit einer reduzierten Ge schwindigkeit in die endgültige Öffnungsposition fahren, wobei die Öffnung durch einen mit dem Antrieb verbundenen Anschlag begrenzt wird. Auch dieser Anschlag ist über den Positionsgeber einstellbar. In der Öffnungsstellung bleibt dann der Antrieb mit reduziertem Drehmoment für den Rest des eingestellten Zeitablaufes eingeschaltet. Hierbei kann das Drehmoment gerade so groß sein, daß die vorgespannte Schließfeder und gewisse zusätzliche Belastungen wie z. B. Windlasten noch gerade gehalten werden. Nach Ablauf der einstellbaren Offenhaltezeit schaltet der Antrieb automa tisch ab. Die Tür wird sich in diesem Augenblick über die in der Schließfeder gespeicherte Energie anfangen zu schließen. Gleichzeitig wird aber durch die Umkehrung der Drehrichtung über die Motorsteuereinheit der zuvor als Mo tor betriebene Antrieb in einen kontrollierten geregelten Generatorbetrieb umgeschaltet. Dieser Generatorbetrieb wird so gestaltet, daß der erzeugte Generatorstrom gemes sen wird und mit einem Vergleicher, welcher einem bestimm ten Drehmoment entspricht, verglichen wird. Um nicht eine gleichbleibende Dämpfung des Generatorbetriebes zu erzie len, kann beispielsweise eine Unterbrechung und damit Auf hebung des Generatorbetriebes durchgeführt werden, was in diesem Zeitpunkt eine Beendigung bzw. Reduzierung des Bremsvorganges bedeuten würde. Dieses kann zeitlich so ge steuert werden, daß ein gleichmäßiges Zulaufen des Türflü gels gewährleistet wird. Kommt die Tür in den Bereich von ca. 7-5° Öffnungswinkel, so kann die Dämpfung vollends aufgehoben werden, damit die in der Schließfeder noch ge speicherte Restenergie die Tür sicher in die Schließposi tion bringt. Hierdurch ist es möglich, die Tür auch in Brandabschnitten einzusetzen. Nach erfolgter Schließung der Tür wird der Antrieb automatisch vom Generatorbetrieb auf den Motorbetrieb wieder umgeschaltet und kann durch einen erneut auszulösenden Öffnungsimpuls wieder ein Öff nen des Türflügels bewerkstelligen. Dabei ist es jedoch auch möglich, daß der elektromechanische Drehtürantrieb auch aus der Schließbewegung heraus und zwar bei jedem Öffnungswinkel, schnell aber weich abbremsen und in die Öffnungsrichtung reversieren kann. Hierdurch wird entspre chend dem Ablaufprogramm das vorgewählte Ablaufschema wie der aktiviert.How an electromechanical swing door operator works runs, for example, in the form that an opening impulse starts the gear motor for the door opening. The gear motor drives the door with an adjustable Ge speed and at the same time adjustable rotation moment until it is in the range of possibly ge desired adjustable opening damping comes. The beginning The opening damping can, for example, via an end switch or also reported via a position transmitter the. The door must be clear in the area of the opening damping but are braked softly and with a reduced Ge drive into the final opening position, wherein the opening through a connected to the drive Stop is limited. This stop is also over the Position encoder adjustable. Remains in the open position then the drive with reduced torque for the rest of the set timeout switched on. This can the torque should be just so great that the preloaded Closing spring and certain additional loads such as B. Wind loads can still be kept straight. After the expiry of the adjustable open time, the drive switches automatically table off. The door will be over that at that moment energy stored in the closing spring begins to increase shut down. At the same time, however, by reversing the Direction of rotation via the engine control unit previously as Mo gate operated drive in a controlled regulated Generator operation switched. This generator operation is designed so that the generated generator current measured and with a comparator, which determines a corresponds to th torque, is compared. Not one to achieve constant damping of generator operation len, for example, an interruption and thus open lifting the generator operation, which is carried out in at this point in time a termination or reduction of Braking would mean. This can be done in time be controlled that a smooth closing of the door panel is guaranteed. The door comes in the area of approx. 7-5 ° opening angle, so the damping can be complete be canceled so that the ge in the closing spring residual energy safely stored the door in the closing position tion brings. This makes it possible to also open the door Use fire compartments. After closing In the door, the drive is automatically switched on by the generator switched back to engine operation and can by an opening pulse to be triggered again an opening of the door leaf. However, it is also possible that the electromechanical swing door drive also from the closing movement and that with everyone Opening angle, brake quickly but gently and into the Reverse opening direction. This will correspond According to the sequence program, the preselected sequence diagram such as who activated.
Der modular aufgebaute elektromechanische Drehtürantrieb beinhaltet neben der elektronischen Motorsteuereinheit auch eine Datenverarbeitungseinheit, die für den optimalen Betrieb der Drehtür Sorge trägt. In dieser Datenverarbei tungseinheit wird ein Ablaufprogramm verarbeitet, welches die eingestellten bzw. programmierten und übermittelten Werte zur Regelung und Steuerung an den Antrieb weiterlei tet. Diese Steuerung und Regelung kann sowohl für einen Einzelantrieb, d. h. eine Tür mit einem Flügel, als auch eine Tür mit zwei Flügeln verwendet werden. Zur Messung der Türflügelposition kann beispielsweise ein an der Aus trittsachse des Getriebes angebrachtes Drehpotentiometer fungieren, bzw. auch ein zwischen dem Motor und der Kupp lung angebrachter Inkrementalgeber seine Verwendung fin den. Zwischen dem Getriebemotor und dem sich anschließen den Winkelgetriebe kann vorzugsweise eine mechanische ela stische aber nicht schaltbare Kupplung angebracht werden welche sicherstellt, daß eine gewisse Geräuschdämpfung hervorgerufen durch den Getriebemotor, nicht durch den ge samten Antrieb sich weiter fortpflanzt.The modular electromechanical swing door drive includes in addition to the electronic engine control unit also a data processing unit that works for the optimal Operation of the revolving door. In this data processing a sequential program is processed, which the set or programmed and transmitted Forward values for regulation and control to the drive tet. This control system can be used for both Single drive, d. H. a door with a wing, as well a door with two leaves can be used. For measurement the door leaf position can be, for example, at the off pedal axis of the gearbox attached rotary potentiometer act, or also between the engine and the clutch attached incremental encoder its use fin the. Connect between the geared motor and the the bevel gear can preferably be a mechanical ela tical but not switchable coupling can be attached which ensures that some noise reduction caused by the gear motor, not by the ge entire drive continues to propagate.
Im folgenden wird die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Aus führungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtThe invention will be described in the following with further advantageous Details based on a schematically represented Aus management example explained in more detail. In the drawings shows
Fig. 1 elektromechanischer Drehtürantrieb mit Potentio meter, Fig. 1 electromechanical swing door operator with potentio meter,
Fig. 2 elektromechanischer Drehtürantrieb mit Inkremen talgeber. Fig. 2 electromechanical swing door drive with incremental encoder.
Der Getriebemotor (1), der vorzugsweise aus einem Gleich strommotor mit angeflanschtem Getriebe besteht, wird über die Motorsteuereinheit (2), welche über die Verbindung (8) mit dem Getriebemotor (1) verbunden ist, geregelt und ge steuert. Die Motorachse (13) ist mit einer mechanischen, jedoch elastischen aber nicht schaltbaren Kupplung (6) verbunden. Der Kupplungsflansch (7) ist andererseits mit dem Achsaustritt eines Winkelgetriebes (3) verbunden. Durch das Winkelgetriebe (3) wird eine Umkehr der Dreh richtung erreicht. Hierdurch ist es möglich, den elektro mechanischen Drehtürantrieb als schlanke, schmale Einheit aufzubauen. An dem um 90° versetzten Achsaustritt (4) des Winkelgetriebes (3) befindet sich der Energiespeicher (5), welcher beispielsweise eine Spiralfeder sein kann. In die sem Energiespeicher wird durch die Öffnungsbewegung des Türflügels soviel Energie gespeichert, daß nach erfolgter Öffnung des Türflügels dieser allein durch die Federkraft wieder verschlossen werden kann. Gleichzeitig befindet sich auf dem Achsaustritt (4) ein Positionsgeber (9) in Form eines Potentiometers, welches die Öffnungsstellung und damit den Öffnungswinkel des Türflügeis über die Ver bindung (10) an die Motorsteuereinheit meldet. Dieser Ist wert der Türflügelstellung wird in der Motorsteuereinheit (2) mit den über der Programmvorgabe (11) und der Verbin dung (12) angelieferten Istvorgabe verglichen und entspre chend in der Motorsteuereinheit verarbeitet. Das Ergebnis wird über die Verbindung (8) an den Getriebemotor (1) wei tergeleitet.The geared motor ( 1 ), which preferably consists of a direct current motor with a flanged gear, is regulated and controlled via the motor control unit ( 2 ), which is connected to the geared motor ( 1 ) via the connection ( 8 ). The motor axis ( 13 ) is connected to a mechanical, but elastic, but not switchable coupling ( 6 ). The coupling flange ( 7 ), on the other hand, is connected to the axle outlet of an angular gear ( 3 ). The angular gear ( 3 ) reverses the direction of rotation. This makes it possible to construct the electro-mechanical swing door drive as a slim, narrow unit. The energy store ( 5 ), which can be, for example, a spiral spring, is located at the axis outlet ( 4 ) of the angular gear ( 3 ) which is offset by 90 °. So much energy is stored in this energy storage device by the opening movement of the door leaf that after the door leaf has been opened it can be closed again solely by the spring force. At the same time, there is a position sensor ( 9 ) in the form of a potentiometer on the axis exit ( 4 ), which reports the opening position and thus the opening angle of the door wing via the connection ( 10 ) to the engine control unit. This actual value of the door leaf position is compared in the engine control unit ( 2 ) with the actual specification supplied via the program specification ( 11 ) and the connection ( 12 ) and processed accordingly in the engine control unit. The result is passed on via the connection ( 8 ) to the geared motor ( 1 ).
In Fig. 2 ist ein abgeändertes Ausführungsbeispiel darge stellt, wo zwischen dem Getriebemotor (1) und der Kupplung (6) auf der Motorachse (13) ein Inkrementalgeber (14) an gebracht ist. Dieser Inkrementalgeber mißt die Umdrehungen des Motors, die ein Maß für den Öffnungswinkel des Türflü gels darstellen und meldet diese Information über die Ver bindung (15) an die Motorsteuereinheit (2), wo eine Verar beitung der Informationen mit den anderen anliegenden Daten erfolgt.In Fig. 2, a modified embodiment is Darge shows where an incremental encoder ( 14 ) is placed between the geared motor ( 1 ) and the clutch ( 6 ) on the motor axis ( 13 ). This incremental encoder measures the revolutions of the motor, which are a measure of the opening angle of the door wing and reports this information via the connection ( 15 ) to the motor control unit ( 2 ), where the information is processed with the other data present.
Der elektromechanische Drehtürantrieb wird über einen Öff nungsimpuls in Gang gesetzt und bringt den Türflügel in die Offenstellung. Nach Ablauf der vorgegebenen Offenhal tezeit wird der Schließvorgang der Tür dadurch vorgenom men, daß die Motorsteuereinheit (2) über den Positionsge ber (9) oder (14) erkennt, daß sich die Tür wieder schließen will. In Verbindung mit der Programmvorgabe (11) wird in diesem Fall der Getriebemotor im Generatorbetrieb betrieben, d. h. er wird aber nicht generell kurzgeschlos sen für die gesamte Zulaufzeit des Türflügels, sondern hier wird kontrolliert ein Regelvorgang des Generatorstro mes vorgenommen. Durch die Regelung des Generatorstromes wird sichergestellt, daß der Schließvorgang des Türflügels gleichmäßig und kontrolliert abläuft.The electromechanical swing door drive is triggered by an opening impulse and brings the door leaf into the open position. After the specified Offenhal tezeit the closing process of the door is vorgenom men that the motor control unit ( 2 ) on the position sensor ( 9 ) or ( 14 ) recognizes that the door wants to close again. In connection with the program specification ( 11 ), the geared motor is operated in generator mode in this case, ie it is not generally short-circuited for the entire closing time of the door leaf, but instead a controlled process of the generator current is carried out here. The regulation of the generator current ensures that the closing process of the door leaf runs smoothly and in a controlled manner.
BezugszeichenReference numerals
1 Getriebemotor
2 Motorsteuereinheit
3 Winkelgetriebe
4 Achsaustritt
5 Energiespeicher
6 Kupplung
7 Flansch
8 Verbindung
9 Positionsgeber
10 Verbindung
11 Programmvorgabe
12 Verbindung
13 Motorachse
14 Inkrementalgeber
15 Verbindung 1 gear motor
2 engine control unit
3 angular gear
4 axis exit
5 energy stores
6 clutch
7 flange
8 connection
9 position transmitter
10 connection
11 Program specification
12 connection
13 motor axis
14 incremental encoder
15 connection
Claims (6)
- a) daß die Kupplung (6) zwischen dem Getriebemotor (1) und dem Winkelgetriebe (3) eine mechanische, elastische nicht schaltbare Kupplung ist.
- b) daß eine Datenverarbeitungseinheit für einen op timalen Betrieb bei hinreichender Sicherheit für den Benutzer im Rahmen eines Ablaufprogrammes Sorge trägt, wobei Mittel vorhanden sind, die die gemäß dem Ablaufprogramm von der Datenverar beitungseinheit ermittelten Werte an die Motor steuereinheit (2) weiterleiten.
- c) daß die Motorsteuereinheit (2) eine Regelung des Motorstromes bewirkt.
- a) that the clutch ( 6 ) between the geared motor ( 1 ) and the bevel gear ( 3 ) is a mechanical, elastic non-switchable clutch.
- b) that a data processing unit for an optimal operation with sufficient security for the user takes care within the framework of a sequence program, means being available which forward the values determined according to the sequence program by the data processing unit to the engine control unit ( 2 ).
- c) that the motor control unit ( 2 ) controls the motor current.
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