DE4331781A1 - Steuervorrichtung für einen Antriebsmotor zum Bewegen eines entlang einer bestimmten Bahn zwischen zwei Endstellungen geführten Elements, insbesondere eines Garagentors - Google Patents
Steuervorrichtung für einen Antriebsmotor zum Bewegen eines entlang einer bestimmten Bahn zwischen zwei Endstellungen geführten Elements, insbesondere eines GaragentorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen
Antriebsmotor zum Bewegen eines entlang einer bestimmten
Bahn zwischen zwei Endstellungen geführten Elements, ins
besondere eines Garagentors, nach der Gattung des An
spruchs 1.
Eine derartige Steuervorrichtung für Garagentore ist aus
der EP-B-0 280 854 bekannt. Bei der bekannten Anordnung
ist ein Positionssensor (Referenzpunkt-Indikatorvorrich
tung) zwischen den Endstellungen des entlang der Bahn ge
führten Elements angeordnet. Jeweils beim Überfahren die
ses Positionssensors wird eine Zähleinrichtung auf einen
bestimmten Zahlenwert gesetzt, die im übrigen die Signale
eines mit dem Antriebsmotor gekoppelten Impulszählers
zählt. Zur Vorgabe der beiden Endstellungen werden jeweils
entsprechende Zahlenwerte der Zähleinrichtung in einen
nichtflüchtigen Speicher abgelegt.
Der Nachteil der bekannten Anordnung besteht insbesondere
darin, daß ein großer schaltungstechnischer Sicherheits
aufwand getrieben werden muß, um sicherzustellen, daß eine
Fixierung der Kopplungsvorrichtung des Garagentors an der
Antriebsstrecke zu beiden Seiten des Positionssensors mög
lich ist. Beim ersten Start des Antriebs weiß die Steuer
elektronik nämlich zunächst nicht, ob sich die Kopplungs
vorrichtung zum Positionssensor hin oder von diesem fort
bewegt. Weiterhin ist es erforderlich, beide Endstellungen
elektronisch in Form von Zählerständen einzuspeichern, was
bei Störungen der Steuerelektronik auch leicht zu Kompli
kationen führen kann.
Weiterhin sind Torantriebe bekannt, bei denen Positions
sensoren an beiden Endstellungen der Bewegungsbahn vorge
sehen sind. Hier besteht der Nachteil darin, daß insbe
sondere die Justierung des der Schließposition des Tors
zugeordneten Positionssensors sehr aufwendig und umständ
lich ist, da diese Position sehr exakt stimmen muß.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung mit den kennzeich
nenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den
Vorteil, daß nur ein Positionssensor in einer der End
stellungen angebracht zu werden braucht, wobei eine der
artige Anbringung insbesondere bei einem Schwenkgaragen
torantrieb in der oberen Endstellung nicht sehr exakt er
folgen muß, so daß keine Feinjustierung erforderlich ist.
Anschließend muß dann nur noch die andere Endposition an
gefahren und elektronisch eingespeichert werden, so daß
der gesamte Justiervorgang sehr schnell und sehr einfach
erfolgen kann. Darüber hinaus besteht jedoch noch der
große Vorteil , daß das Garagentor oder ein anderes entlang
der Bahn zu führendes Element über ein Kopplungsglied an
jeder beliebigen Stelle der Bahn angekoppelt werden kann,
ohne daß besondere Sicherheitsmaßnahmen zu treffen wären.
Beim ersten Ankoppeln wird das Element grundsätzlich in
Richtung zum Positionssensor gefahren, wo dann automatisch
ein Stopp und die Speicherung der entsprechenden Endstel
lung erfolgen, beispielsweise durch Rücksetzen der Zähl
einrichtung. Das Kopplungsglied kann daher jederzeit ge
löst und an jeder beliebigen Stelle der Bahn wieder ange
koppelt werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
im Anspruch 1 angegebenen Steuervorrichtung möglich.
Die Zähleinrichtung ist zweckmäßigerweise als Vorwärts-/
Rückwärts-Zähleinrichtung und der Drehimpulsgeber zur Er
zeugung von Vorwärts-Zählimpulsen in der einen Drehrich
tung und von Rückwärts-Zählimpulsen in der anderen Dreh
richtung ausgebildet, so daß jederzeit ein der entspre
chenden Position entsprechender Zählerstand vorliegt.
Eine vom Antriebsmotor angetriebene Antriebskette ist ent
lang der Bahn geführt, und das anzutreibende Element ist
über ein Kopplungsglied mit der Antriebskette fest ver
bunden oder variabel verbindbar. Der Positionssensor wird
dabei durch das Kopplungsglied betätigt, so daß die je
weilige Position des anzutreibenden Elements durch den
Positionssensor immer wieder nachkorrigiert werden kann.
Zur Steuerung des Antriebsmotors ist zweckmäßigerweise
eine Taktsteuerung vorgesehen, wobei die Antriebsgeschwin
digkeit in vorteilhafter Weise durch Veränderung des Tast
verhältnisses der Taktsteuerung mittels eines Einstell
elements vorgebbar ist. Hierdurch kann individuell die
Verstellgeschwindigkeit vorgegeben bzw. verändert werden.
Um einen sanften Anlauf aus einer Endstellung und einen
sanften Stoppvorgang in der anderen Endstellung oder in
Zwischenlagen bei ansonsten großer Verstellgeschwindigkeit
zu erreichen, ist eine elektronische Steuereinrichtung zur
Vorgabe von wenigstens zwei unterschiedlichen Antriebs
geschwindigkeiten vorgesehen, wobei eine niedrigere An
triebsgeschwindigkeit jeweils beim Anfahren und/oder vor
Erreichen der jeweiligen Endstellung und/oder in einem
Justiermodus zur Speicherung des zweiten Zählerstands vor
gebbar ist.
Zur Vorgabe der niedrigeren Arbeitsgeschwindigkeit beim
Anfahren und/oder vor Erreichen der jeweiligen Endstellung
ist insbesondere eine Zeitsteuereinrichtung und/oder eine
durch festlegbare Zählerstände gesteuerte Schalteinrich
tung besonders geeignet. Die Zeitsteuereinrichtung ist da
bei in einfacher und kostengünstiger Weise als durch ein
Anfahrsignal triggerbares Zeitglied ausgebildet, durch das
nach Ablauf der Haltezeit ein Umschaltsignal für die elektro
nische Steuereinrichtung zur Vorgabe der bei den unter
schiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten auslösbar ist.
Durch diese Zeitsteuereinrichtung kann Aufwand für die Wegmes
sung eingespart werden. Die Zeitsteuereinrichtung eignet
sich insbesondere für den Anfahrvorgang bis zur Umschal
tung auf die höhere Antriebsgeschwindigkeit.
Eine exaktere Möglichkeit zur Umschaltung zwischen unter
schiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten stellt die Ausbil
dung der Schalteinrichtung als Zählerstands-Decodierein
richtung dar, durch die bei Erreichen festgelegter Zähler
stände in der Zähleinrichtung, die einer vorgebbaren Posi
tion jeweils vor wenigstens einer der Endstellungen ent
sprechen, ein Umschaltsignal für die elektronische Steuer
einrichtung zur Vorgabe der beiden unterschiedlichen An
triebsgeschwindigkeiten auslösbar ist. Insbesondere für
die Rückschaltung von der höheren auf die niedrigere An
triebsgeschwindigkeit eignet sich diese Einrichtung beson
ders.
Zum sanften Übergang zwischen unterschiedlichen Antriebs
geschwindigkeiten weist die elektronische Steuereinrich
tung in vorteilhafter Weise eine zeitliche oder wegabhän
gige Rampenfunktion auf, die insbesondere eine konstante
Steigung aufweisen kann.
Zur exakten Vorgabe wenigstens einer der Antriebsgeschwin
digkeiten eignet sich eine Geschwindigkeits-Regelvorrich
tung, der als Istwert-Signal die Ausgangssignale des Dreh
impulsgebers zugeführt werden.
Zur Umschaltung zwischen dem Arbeitsbetriebsmodus und ei
nem Justiermodus ist vorzugsweise eine Umschalteinrichtung
vorgesehen, wobei nur im Justiermodus eine Einspeicherung
des zweiten Zählerstandes möglich ist. Hierdurch wird ver
hindert, daß versehentlich der bereits eingespeicherte
zweite Zählerstand durch versehentliche Betätigung einer
Speichertaste verstellt wird. Außerdem kann der Justier
modus dann zur Einspeicherung dieses zweiten Zählerstandes
optimiert werden. Insbesondere sind die Mittel zur Dreh
richtungsänderung dann im Arbeitsbetriebsmodus zur Um
schaltung der Drehrichtung bei jedem Motorstopp und im
Justiermodus nur bei einem Signal des Positionssensors
ausgebildet. Weiterhin gibt die elektronische Steuerein
richtung im Justiermodus nur die niedrigere Arbeitsge
schwindigkeit vor, um eine einfachere und exaktere Justie
rung zu ermöglichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schwenk
garagentorantriebs als Ausführungsbeispiel der
Erfindung,
Fig. 2 ein Beispiel für einen Drehimpulsgeber zur
Positionserfassung,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuer
einrichtung zur Steuerung des Antriebsmotors,
Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungs
weise der elektronischen Steuereinrichtung im
Justiermodus,
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungs
weise der elektronischen Steuereinrichtung im
Arbeitsbetriebsmodus und
Fig. 6 ein Signaldiagramm zur Erläuterung des Antriebs
geschwindigkeitsverlaufs.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein
Schwenkgaragentorantrieb schematisch dargestellt. An einer
üblicherweise an der Garagendecke montierten Führungs
schiene 10 ist ein Kettenantrieb montiert, der aus zwei
Kettenrädern 11, 12 besteht, die in den beiden Endberei
chen der Führungsschiene 10 drehbar gelagert sind. Um
diese Kettenräder 11, 12 herum ist eine endlose Antriebs
kette 13 geführt. Das von der Garagenöffnung entfernte
Kettenrad 11 ist mit einem elektrischen Antriebsmotor 14
antriebsmäßig verbunden. Dieser Antriebsmotor 14 treibt
auch gleichzeitig einen in Fig. 1 nicht erkennbaren Dreh
impulsgeber 15 an, wie er beispielsweise in Fig. 2 darge
stellt ist. Ein Garagentor 16 ist über einen nicht näher
dargestellten Führungsmechanismus schwenkbar geführt und
weist an seinem oberen Ende ein Kopplungsglied 17 auf, das
in üblicher Weise in verschiedenen Positionen an die An
triebskette 13 ankoppelbar ist. Es ist selbstverständlich
prinzipiell auch möglich, das Kopplungsglied 17 starr mit
der Antriebskette zu verbinden. Das Garagentor 16 ist in
einer halb hochgeschwenkten Stellung mit durchgezogenen
Linien und in der vertikalen Schließstellung gestrichelt
dargestellt.
An der Führungsschiene 10 ist weiterhin ein das Kettenrad
11 und den Antriebsmotor 14 enthaltender Steuerkasten 18
angeordnet, der weiterhin eine in Fig. 3 dargestellte
elektronische Steuereinrichtung 19 zur Steuerung des An
triebsmotors 14 enthält. Dieser elektronischen Steuerein
richtung 19 werden die Signale des Drehimpulsgebers 15 so
wie eines Positionssensors 20 zugeführt, der in einer von
der Toröffnung entfernten Endstellung so im Bereich der
Antriebskette 13 angeordnet ist, daß bei Annäherung des
Kopplungsglieds 17 ein Positionssignal erzeugt wird. Es
kann sich dabei um einen mechanischen Endschalter oder um
einen berührungslosen Magnetschalter od. dgl. handeln.
Die elektronische Steuereinrichtung 19 weist einen Dreh
steller 21 zur Vorgabe der Verstellgeschwindigkeit des
Antriebsmotors 14 sowie eine Speichertaste 22 und einen
Umschalter 23 zur Umschaltung zwischen einem Justiermodus
und einem Arbeitsbetriebsmodus auf.
Das Garagentor 16 ist nur schematisch dargestellt, da
seine Aufhängung und Führung allgemein bekannt sind und
zum Stand der Technik gehören. An dieser Stelle sei be
merkt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf
Garagentore beschränkt ist, vielmehr können beliebige,
entlang einer bestimmten Bahn geführte Elemente entspre
chend gesteuert werden, beispielsweise Klapptüren, Fen
ster, Rolläden u. dgl.
In Fig. 2 ist der Drehimpulsgeber 15 beispielhaft darge
stellt. Er besteht im wesentlichen aus einer Schlitz
scheibe 24, die eine Vielzahl radialer Schlitze 25 auf
weist und drehfest mit dem Antriebsmotor 14 verbunden ist.
Im Bereich der Schlitze ist eine Lichtschranke 26 angeord
net, die beim Passieren jedes Schlitzes 25 ein Signal er
zeugt. Bei 100 Schlitzen kann so beispielsweise eine Auf
lösung von ca. 1 mm beim Kettenantrieb erreicht werden.
Anstelle dieses üblicherweise mit dem Getriebeausgang des
Antriebsmotors 14 verbundenen, viele Schlitze aufweisenden
Drehimpulsgebers 15 kann auch ein einfacherer Drehimpulsge
ber treten, der direkt auf der Motorwelle sitzt und nur ein
oder zwei Impulse pro Umdrehung mittels einer Lichtschranke
und einer entsprechenden Zahl von Schlitzen bzw. Öffnungen
erzeugt.
Die in Fig. 3 dargestellte elektronische Steuereinrichtung
19 für den Antriebsmotor 14 enthält einen Zähler 27, der
von den Signalen des Drehimpulsgebers 15 als Zählimpulse
beaufschlagt wird. Es handelt sich dabei um einen Vorwärts-/
Rückwärts-Zähler, der die Signale des Drehimpulsgebers 15
entsprechend der Drehrichtung aufwärts oder abwärts zählt.
Der jeweilige Zählerstand des Zählers 27 wird über dessen
Zahlenausgänge einem nichtflüchtigen Speicher 28 sowie ei
nem digitalen Komparator 29 zugeführt. Beim nichtflüchtigen
Speicher 28 kann es sich beispielsweise um einen batterie
gepufferten RAM-Speicher handeln oder um einen anderen be
kannten nichtflüchtigen Speicher. Über die Speichertaste 22
kann der Speicher 28 den Zählerstand des Zählers 27 über
nehmen. Diese Speichertaste 22 kann auch entfallen, wobei
dann der Einspeichervorgang automatisch beim Verlassen des
Justiermodus erfolgt, wie später noch genauer erläutert
wird. Die Ausgänge des Speichers 28 sind mit Vergleichsein
gängen des digitalen Komparators 29 verbunden.
Der Ausgang des Komparators 29 ist mit einem ersten
Stoppeingang einer Steuer- und Regelstufe 30 verbunden, die
zur Steuerung des Tastverhältnisses der Steuersignalfolge
einer Taktsteuervorrichtung 31 für den Antriebsmotor 14
dient. Diese Taktsteuervorrichtung kann beispielsweise auf
einer Pulsweitenmodulation oder auf einer Phasenanschnitts
steuerung (von Netzhalbwellen) beruhen. Der Positionssensor
20 wirkt auf den Rücksetzeingang R des Zählers 27 sowie auf
einen zweiten Stoppeingang der Steuer- und Regelstufe 30
ein. Dieser Steuer- und Regelstufe 30 wird zur Regelung der
Geschwindigkeit des Antriebsmotors 14 als Istwert noch die
Signalfolge des Drehimpulsgebers 15 zugeführt. Weiterhin
ist die Steuer- und Regelstufe 30 mit dem Umschalter 23
verbunden.
Der Umschalter 23 kann zwei verschiedene Schaltstellungen
aufweisen: in der einen Schaltstellung gibt er den Justier
modus und in der anderen Schaltstellung den Arbeitsbe
triebsmodus der elektronischen Steuereinrichtung 19 vor. Im
folgenden wird zunächst der Justiermodus anhand von Fig. 4
erläutert und anschließend dann der Arbeitsbetriebsmodus
anhand von Fig. 5.
Der durch das Flußdiagramm gemäß Fig. 4 erläuterte Justier
modus dient zur Justierung einer der beiden Endstellungen
des Antriebsmotors bzw. des Kopplungsgliedes 17 entlang der
Verstellbahn, während die andere Endstellung durch die Po
sition des Positionssensors 20 vorgegeben ist. Die geöff
nete Stellung des Garagentores 16 wird hier durch den Posi
tionssensor 20 vorgegeben, da in dieser Endstellung auch
eine sehr ungenaue Positionierung des Positionssensors 20
ausreicht.
Die Steuer- und Regelstufe 30 ist durch einen Mikrorechner
realisiert, der prinzipiell auch noch die Funktionen des
Zählers 27, des Speichers 28, und des Komparators 29 ent
halten könnte. Nach dem Programmstart wird zunächst in ei
nem Wartemodus 33 das Steuersignal S eines Fernsteuergerä
tes 32 abgewartet. Ein solches Fernsteuergerät 32 arbeitet
in üblicher Weise drahtlos im LangweIlen- oder UKW-Bereich.
Es ist selbstverständlich auch möglich und nicht unüblich,
zur Erzeugung dieses Steuersignales S einen nicht darge
stellten Schlüsselschalter und/oder einen zusätzlichen
nicht dargestellten manuellen Schalter vorzusehen. Beim
Auftreten eines solchen Steuersignales s wird durch die
Steuer- und Regelstufe 30 eine Taktsignalfolge vorgegeben,
die den Antriebsmotor 14 in einer ersten niedrigeren An
triebsgeschwindigkeit V1 in eine erste Drehrichtung so be
wegt, daß sich das Kopplungsglied 17 in Richtung des Posi
tionssensors 20 bewegt. Es ist auch möglich, diese Bewegung
nach dem Umschalten in den Justiermodus sofort einzuleiten,
ohne ein Steuersignal S abzuwarten.
Nun wird in einem Wartemodus 34 das Erreichen des Posi
tionssensors 20, also der oberen Endstellung des Garagento
res 16, abgewartet. Ist die Endstellung erreicht, so löst
ein Endstellungssignal E einen Motorstop aus. Der Wartemo
dus 34 ist mit einem weiteren Wartemodus 35 gekoppelt, für
den Fall, daß vor einem Endstellungssignal E ein Steuersig
nal S zum Stoppen des Motors erzeugt wird. Auch in diesem
Falle wird der Motor gestoppt und dann zum Wartemodus 33
zurückgekehrt. Abweichend vom dargestellten Flußdiagramm
ist es selbstverständlich auch möglich, eine Bewegungsrich
tungsumkehr nach einem Motorstop zu bewirken. Ein Endstel
lungssignal E muß jedoch auf jeden Fall vor dem Abspeichern
der unteren Endposition (Schließposition) wegen der erfor
derlichen Synchronisation durch Erreichen des Positionssen
sors 20 ausgelöst werden.
Nach dem Motorstop aufgrund eines Endstellungssignales E
wird in einem weiteren Wartemodus 36 ein weiteres Steuersi
gnal S abgewartet. Tritt dieses auf, so wird der Motor wie
derum mit der niedrigeren Antriebsgeschwindigkeit V1, jetzt
jedoch in umgekehrter Richtung eingeschaltet, so daß sich
das Garagentor 16 in die Schließstellung bewegt. Auch hier
kann prinzipiell auf den Wartemodus 36 verzichtet werden,
das heißt, bei Erreichen des Positionssensors 20 läuft der
Antriebsmotor 34 sofort in umgekehrter Drehrichtung weiter.
Wenn das Garagentor 16 seine vertikale Schließstellung er
reicht hat, so wird erneut ein Steuersignal S ausgelöst,
auf das im Wartemodus 37 gewartet wird. Der Antriebsmotor
14 stoppt dann, kann jedoch im Wartemodus 38 durch ein
Steuersignal S erneut gestartet werden, um eine Korrektur
der Endposition durch einen erneuten Motorstart vorzuneh
men. Auch hier ist abweichend vom dargestellten Flußdia
gramm prinzipiell auch eine Richtungsumkehr erzeugbar, z. B.
wie im später beschriebenen Arbeitsbetriebsmodus. Im Warte
modus 37 kann er dann wieder gestoppt und gegebenenfalls
erneut gestartet werden.
Dem Wartemodus 38 ist ein Wartemodus 39 für ein Speichersi
gnal M zugeordnet. Wenn also das Garagentor seine korrekte
Schließstellung erreicht hat, so wird durch Betätigung der
Speichertaste 22 das Speichersignal M ausgelöst, und durch
dieses wird der Zählerstand Z3 des Zählers 27 in den Spei
cher 28 als Sollwert für diese Endstellung übernommen.
Nun ist der Justiermodus abgeschlossen, und es kann wieder
durch Umlegen des Umschalters 23 in den Arbeitsbetriebsmo
dus umgeschaltet werden. Dies kann selbstverständlich auch
automatisch nach Auslösung eines Speichersignales M erfol
gen. Ist keine Speichertaste 22 vorgesehen, wie dies be
reits erläutert wurde, so erfolgt die Übernahme des Zähler
standes Z3 des Zählers 27 in den Speicher 28 durch Betäti
gen des Umschalters 23, also beim Umschalten in den Ar
beitsbetriebsmodus. Es sei noch erwähnt, daß die elektroni
sche Steuereinrichtung 19 in an sich bekannter Weise eine
Drehmomentabschaltung aufweist, die bewirkt, daß der An
triebsmotor 14 automatisch abgeschaltet wird, wenn ein zu
großes Gegenmoment aufgrund eines Hindernisses oder bei Er
reichen einer Endposition und nicht erfolgender Motorab
schaltung auftritt. Wird also im Justiermodus der Antriebs
motor nicht rechtzeitig bei Erreichen der Schließstellung
des Garagentores 16 abgeschaltet, so erfolgt diese Abschal
tung automatisch. Auch dann kann ein Speichersignal M aus
gelöst werden, oder aber ein solches wird automatisch er
zeugt, so daß der gesamte Justiermodus auch vollautomatisch
ablaufen kann. In diesem Falle kann der der Endstellung
entsprechende Zählerstand auch geringfügig korrigiert wer
den, um zu verhindern, daß das Garagentor zu fest schließt
und dann möglicherweise wieder eine Drehmoment-Endabschal
tung auslöst.
Im folgenden wird nun der Arbeitsbetriebsmodus anhand von
Fig. 5 erläutert. Zunächst erfolgt im Abfragemodus 40 die
Abfrage, ob sich das Kopplungsglied 17 im Bereich des Posi
tionssensors 20 befindet, also ob ein Endstellungssignal E
vorliegt. Ist dies der Fall, so wird in einem Wartemodus 41
auf ein Steuersignal S gewartet und dann der Antriebsmotor
14 in Richtung der Schließstellung des Garagentores 16 mit
der niedrigeren Antriebsgeschwindigkeit V1 in Bewegung ge
setzt. Dann wird in einem weiteren Warte
modus 42 der Ablauf einer Verzögerungszeit Tv abgewartet,
um dann den Antriebsmotor 14 auf die höhere Antriebsge
schwindigkeit V2 zu beschleunigen. Mit dieser höheren An
triebsgeschwindigkeit bewegt sich das Garagentor 16 dann
bis in den Bereich seiner Schließstellung. Hierzu wird in
einem Wartemodus 43 das Erreichen eines Zählerstandes Z1
im Zähler 27 abgewartet. Dieser Zählerstand Z1 entspricht
einer Position kurz vor Erreichen der geschlossenen End
stellung. Ist dieser Zählerstand Z1 erreicht, so wird der
Antriebsmotor 14 wieder auf die niedrigere Antriebsge
schwindigkeit V1 umgeschaltet. In einem weiteren Warte
modus 44 wird dann das Erreichen des Zählerstandes Z3,
also der Endstellung, abgewartet, und dann wird der An
triebsmotor in dieser Schließstellung gestoppt.
Nun wird im Wartemodus 45 auf ein weiteres Steuersignal S
gewartet. Dieser Wartemodus 45 wird auch direkt angefahren,
wenn nach Einschalten des Arbeitsbetriebmodus kein Signal
E vorliegt. Tritt nun ein Steuersignal S auf, so wird der
Antriebsmotor zunächst mit der geringeren Arbeitsgeschwin
digkeit V1 in der zweiten, umgekehrten Drehrichtung ge
startet, das heißt, das Garagentor 16 bewegt sich in der
Öffnungsrichtung. Nun wiederholen sich die im Schließzyk
lus beschriebenen Vorgänge in der umgekehrten Richtung,
das heißt, den Wartemodi 42, 43 und 44 entsprechen die
Wartemodi 46, 47, 48, durch die der Motor zunächst auf die
höhere Geschwindigkeit V2 beschleunigt und dann wieder auf
die niedrigere Geschwindigkeit V1 verzögert wird. Bei Er
reichen der oberen Endstellung wird durch ein Endstel
lungssignal E des Positionssensors 20 wieder ein Motor
stopp ausgelöst, und zusätzlich wird der Zähler 27 wieder
auf seinen Anfangswert zurückgesetzt, beispielsweise auf
den Zählerstand Null, der ohnehin vorliegen müßte. Hier
durch werden eventuell aufgetretene Zählfehler in jeder
oberen Endstellung automatisch korrigiert.
Diese automatische Korrektur kann noch exakter und repro
duzierbarer dadurch erfolgen, daß dieser Rücksetzvorgang
des Zählers 27 erst beim Wiederstart und durch eine Rück
flanke eines Endstellungssignals E erfolgt. Unter einem
Rücksetzen ist hier selbstverständlich ein Setzen auf
einen vorbestimmten Zahlenwert zu verstehen.
Damit der Antriebsmotor 14 jederzeit abgeschaltet werden
kann, also auch während der Wartezeiten in den Wartemodi
sind diesen Wartemodi 42, 43, 44, 46, 47, 48 jeweils wei
tere Wartemodi 49-54 zugeordnet, durch die bei Auftreten
eines Steuersignals S der Antriebsmotor 14 gestoppt wird.
Danach erfolgt ein Übergang in die Wartemodi 41 bzw. 45,
um sicherzustellen, daß sich der Antriebsmotor bei einem
erneuten Steuersignal S wieder mit zunächst niedriger An
triebsgeschwindigkeit V1 in der umgekehrten Drehrichtung
in Bewegung setzt.
Bei der Bewegung des Antriebsmotors 14 in die Öffnungs
richtung des Garagentors 16 wird vor Erreichen der oberen
Endstellung, also des Positionssensors 20, im Wartemodus
47 das Erreichen des Zählerstandes Z2 abgewartet, der
einer Position kurz vor Erreichen des Positionssensors 20
entspricht.
In Abweichung des erläuterten Ausführungsbeispiels könnten
die positionsabhängigen Wartemodi 43, 47 auch durch zeit
abhängige Wartemodi ersetzt werden, in denen der Ablauf
von Wartezeiten überwacht wird, die Positionen kurz vor
Erreichen der jeweiligen Endstellungen entsprechen. Ebenso
wäre es auch möglich, die zeitlichen Wartemodi 42, 46
durch positionsabhängige Wartemodi zu ersetzen, in denen
das Erreichen von Zählerständen abgewartet wird, die Posi
tionen kurz nach Verlassen der jeweiligen Endstellungen
entsprechen.
In Fig. 6 ist der Geschwindigkeitsverlauf während einer
Schließ- bzw. Öffnungsbewegung des Garagentores 16 darge
stellt. Auch hier ist zu erkennen, daß sich der Antriebsmo
tor 14 nach einem Steuersignal S zunächst während der War
tezeit Tv mit der Geschwindigkeit V1 bewegt. Dann wird die
Geschwindigkeit über eine Rampenfunktion sanft auf die hö
here Antriebsgeschwindigkeit V2 angehoben und bei Erreichen
der Zählerstände Z1 bzw. Z2 wieder über eine entsprechende
Rampenfunktion auf die niedrigere Antriebsgeschwindigkeit
V1 abgesenkt. Bei Erreichen des Zählerstandes Z3 bzw. bei
Auslösung eines Endstellungssignales E erfolgt dann die Ab
schaltung. Durch einen Pfeil ist dargestellt, daß die Ge
schwindigkeit V2 über den Drehsteller 21 variiert bzw. nach
Wunsch eingestellt werden kann. Auch die Antriebsgeschwin
digkeit V1 könnte prinzipiell mit einem solchen Drehsteller
verändert werden, allerdings ist dies bei der Geschwindig
keit V1 nicht besonders wichtig. Im übrigen enthält die
Steuer- und Regelstufe 30 eine an sich bekannte Regelein
richtung für die Antriebsgeschwindigkeit, so daß vor allem
die Geschwindigkeit V2 auf den über den Drehsteller 21 vor
gegebenen Sollwert exakt eingeregelt wird. Die Wartezeit Tv
kann beispielsweise auf 2,5 Sekunden, und die Zählerstände
Z1, Z2 können beispielsweise so ausgewählt werden, daß die
Absenkung der Geschwindigkeit ca. 30 cm vor Erreichen einer
Endstellung erfolgt. Diese Zählerstände Z1, Z2 werden aus
den jeweiligen Endstellungs-Zählerständen automatisch er
rechnet.
In einer einfacheren und billigeren Ausführung kann die
Überführung zwischen den verschiedenen Geschwindigkeiten V1
und V2 über Rampenfunktionen auch entfallen. Beispielsweise
ist es möglich, durch die entsprechende Umschaltung zwi
schen verschiedenen Transformatorstufen die Geschwindig
keitsübergänge zu erzeugen, die dann sprungartig erfolgen.
Claims (17)
1. Steuervorrichtung für einen Antriebsmotor zum Bewegen
eines entlang einer bestimmten Bahn zwischen zwei End
stellungen geführten Elements, insbesondere eines Garagen
tors, mit einem Positionssensor an der Bahn zur Erzeugung
eines Positions-Referenzsignals, mit einem mit dem An
triebsmotor gekoppelten Drehimpulsgeber, mit einer Zähl
einrichtung für die Signale des Drehimpulsgebers, mit
einer elektronischen Speichereinrichtung zur Speicherung
wenigstens eines einer der Endstellungen entsprechenden
Zählerstands und mit Mitteln zur Drehrichtungsänderung des
Antriebsmotors in den beiden Endstellungen, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Positionssensor (20) in einer der
Endstellungen positionierbar ist, wobei ein Positions
signal (E) dieses Positionssensors (20) den Antriebsmotor
(14) stoppt und die Zähleinrichtung (27) mit einem fest
legbaren ersten Zählerstand beaufschlagt, daß ein den beim
Anfahren der zweiten Endstellung erreichten zweiten
Zählerstand (Z3) in die Speichereinrichtung (28) über
nehmendes Bedienungselement (22) vorgesehen ist, und daß
eine jeweils bei Erreichen des gespeicherten zweiten
Zählerstands (Z3) den Antriebsmotor (14) stoppende Ver
gleichseinrichtung (29) vorgesehen ist.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Zähleinrichtung (27) als Vorwärts-/
Rückwärts-Zähleinrichtung zum Vorwärtszählen der Zählim
pulse des Drehimpulsgebers (15) in der einen Drehrichtung
und zum Rückwärtszählen der Zählimpulse in der anderen
Drehrichtung ausgebildet ist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine vom Antriebsmotor (14) angetriebene
Antriebskette (13) entlang der Bahn geführt ist, und daß
das anzutreibende Element (16) über ein Kopplungsglied (17)
mit der Antriebskette (13) fest verbunden oder variabel
verbindbar ist.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Positionssensor (20) durch das Kopplungs
glied (17) betätigbar ausgebildet ist.
5. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Antrieb
smotors eine Taktsteuervorrichtung (31) vorgesehen ist.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Antriebsgeschwindigkeit durch Pulsweiten
modulation oder durch Phasenanschnittssteuerung in der
Taktsteuervorrichtung (31) mittels eines Einstellelementes
(21) vorgebbar ist.
7. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische
Steuereinrichtung (19) zur Vorgabe von wenigstens zwei un
terschiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten (V1, V2) vorgese
hen ist, wobei eine niedrigere Antriebsgeschwindigkeit (V1)
jeweils beim Anfahren und/oder vor Erreichen der jeweiligen
Endstellung und/oder in einem Justiermodus zur Speicherung
des zweiten Zählerstandes (Z3) vorgebbar ist.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Vorgabe der niedrigeren Antriebsge
schwindigkeit (V1) beim Anfahren und/oder vor Erreichen
der jeweiligen Endstellung eine Zeitsteuereinrichtung (42,
46) und/oder eine durch festlegbare Zählerstände gesteuer
te Schalteinrichtung (43, 47) vorgesehen ist.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Zeitsteuereinrichtung (42, 46) als durch
ein Anfahrsignal triggerbares Zeitglied ausgebildet ist,
durch das nach Ablauf der Haltezeit ein Umschaltsignal in
der elektronischen Steuereinrichtung (19) zur Vorgabe der
beiden unterschiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten (V1,
V2) auslösbar ist.
10. Steuervorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (43, 47) als
Zählerstands-Decodiereinrichtung ausgebildet ist, durch
die bei Erreichen festgelegter Zählerstände (Z1, Z2) in
der Zähleinrichtung (27), die einer vorgebbaren Position
jeweils vor wenigstens einer der Endstellungen entspre
chen, ein Umschaltsignal in der elektronischen Steuer
einrichtung (19) zur Vorgabe der beiden unterschiedlichen
Antriebsgeschwindigkeiten (V1, V2) auslösbar ist.
11. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuer
einrichtung (19) eine zeitliche oder wegabhängige Rampen
funktion für den Übergang zwischen unterschiedlichen An
triebsgeschwindigkeiten (V1, V2) aufweist.
12. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Geschwindig
keitsregelvorrichtung für wenigstens eine Antriebsge
schwindigkeit vorgesehen ist, der als Istwert-Signal die
Ausgangssignale des Drehimpulsgebers (15) zugeführt werden.
13. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung
zwischen dem Arbeitsbetriebsmodus und einem Justiermodus
eine Umschalteinrichtung (23) vorgesehen ist, wobei nur im
Justiermodus oder durch Umschalten in den Arbeitsbetriebs
modus eine Einspeicherung des zweiten Zählerstandes (Z3) möglich ist.
14. Steuervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Mittel zur Drehrichtungsänderung wenig
stens im Antriebsbetriebsmodus zur Umschaltung der Dreh
richtung bei jedem Motorstop ausgebildet sind.
15. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuer
einrichtung (19) im Justiermodus nur die niedrigere An
triebsgeschwindigkeit (V1) vorgibt.
16. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherein
richtung (27) als nichtflüchtiger Speicher ausgebildet
ist.
17. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, gekennzeichnet durch die Anwendung bei einem
Schwenkgaragentorantrieb, wobei der Positionssensor (20)
in einer der oberen Endstellung des Garagentors (16) zu
geordneten Position angeordnet ist.
Priority Applications (1)
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ID=6498041
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