DE4403565A1 - Betriebsverfahren für den Betrieb einer Karusselltür - Google Patents
Betriebsverfahren für den Betrieb einer KarusselltürInfo
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- E05Y2900/132—Doors
Description
Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für den Betrieb einer Karusselltür,
bei dem der Antriebsmotor nicht die gesamte Kraft für die Rotationsbewegung
der Drehflügel aufbringt. Viel mehr liefert er einen Unterstützungsmode, der
durch eine Mikroprozessorsteuerung/Regelung in Verbindung mit einer An
triebseinheit dieses Betriebsverfahren realisiert. Da der Antriebsmotor nicht die
gesamte Antriebskraft liefert, muß ein weiterer Teil der benötigten Kraft durch
mindestens eine Person aufgebracht werden, die die Karusselltür passieren
will. Durch einen ständigen Kontakt mit mindestens einem der Drehflügel wird
auf diese eine Kraft ausgeübt, die erfaßt und an die Mikroprozessorsteuerung/
Regelung weitergegeben wird. Aufgrund dieser ermittelten Kraft, welche pro
portional der Umdrehungsgeschwindigkeit ist, ist die Mikroprozessorsteuerung/
Regelung in der Lage, hier einen Wert für die Kraftunterstützung des An
triebsmotors nach einem Programm auszurechnen, der stets unter dem Ge
samtwert der benötigten Kraft liegt. Für eine derartig angetriebene Karusselltür
ist jede üblicherweise vorhandene notwendige Sicherheitselektronik, wie z. B.
Sensoren, Lichtschranken, Radarmelder usw. für einen gefahrlosen Betrieb
entbehrlich. Die mittig gelagerten, drehenden Drehflügel der Karusselltür be
finden sich innerhalb von zwei Trommelwänden, die in der Regel durch zwei
diametral gegenüberliegende Ein- und Ausgänge unterbrochen sind.
Die deutsche Patentschrift 39 34 662 offenbart eine Karusselltür, welche mit
einer Sicherheitsschaltung und einer elektronischen brems- und arretierbaren
Schwungmasse versehen ist. Eine mit einem Mikroprozessor ausgestattete
programmierbare Steuerung steuert den Ablauf der Tür und sorgt ebenfalls
dafür, daß die Sicherheitssensoren und -einrichtungen einen störungsfreien
Lauf der Tür garantieren.
Eine Karusselltür, welche durch eine Datenverarbeitungseinheit geregelt bzw.
gesteuert wird, wobei sämtliche Funktionen einschl. der Steuerung und des Mi
kroprozessors intern selbst überwacht werden, ist der deutschen Patentschrift
DE 42 07 705 zu entnehmen. Durch den fast vollständig automatisierten Steue
rungsablauf, insbesondere im Hinblick auf die Optimierung der Betriebssicher
heit für den Benutzer, zeichnet sich diese Karusselltür aus.
Neben den bereits vorbeschriebenen Karusselltüren gibt es aber auch solche,
die nicht mit einem Antriebsmotor ausgestattet sind. Diese manuell betriebenen
Karusselltüren sind in der Regel in ihrem Durchmesser begrenzt, da die benut
zende Person die Drehflügel durch Eigenkraft manuell in Bewegung setzen und
damit drehen muß. Gerade dieses ist insbesondere für ältere bzw. - für behin
derte Personen oft nur unter großen Anstrengungen bzw. gar nicht zu bewerk
stelligen. Diesen manuell betriebenen Karusselltüren fehlt aufgrund der nicht
vorhandenen Gefahren durch einen automatischen Antrieb jede Art von Si
cherheitseinrichtungen. Aufgrund dieser Gegebenheiten sind sie jedoch sehr
stark in ihren Baumaßen eingeschränkt, so daß sie nicht überall dort eingesetzt
werden können, wo es auch durchaus Einsatzbereiche geben könnte. Wählt
man jedoch eine automatisierte Karusselltür, so ist je nach Einbausituation eine
aufwendige Sensorik für die Sicherheit der benutzenden Personen notwendig.
Dieses können insbesondere Schaltmatten, Sensorleisten, Lichtvorhänge, In
frarot- und Radarmelder sowie Lichtschranken sein. All diese Sensoren für sich
genommen gestatten es, einen gefahrlosen Betrieb einer solchen Karusselltür
durchzuführen. Im Hinblick auf das hohe Sicherheitsniveau einer solchen Ka
russelltür kann es dazu führen, daß aufgrund der unterschiedlichsten Sicher
heitssysteme eine Tür in ihrem eigentlichen Laufverhalten quasi gestört wird,
d. h. es kommt vielfach zur Notabschaltung einer solchen Karusselltür, was
wiederum in der Regel eine manuelle Einschaltung einer solchen durch ent
sprechend geschultes Personal notwendig macht. Auch ist die Kostensituation
einer automatisierten Karusselltür gegenüber einer manuell betriebenen Ka
russelltür ohne Sensorik zu berücksichtigen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Betriebsverfahren zur Steuerung bzw.
Regelung für eine motorisch angetriebene Karusselltür zu schaffen, das es je
doch zuläßt, daß für den Betrieb einer solchen Karusselltür keine sonst übliche
Sicherheitssensorik bzw. Sicherheitseinrichtungen, wie vorbeschrieben, für den
Benutzer vorhanden sind. Trotzdem muß diese Karusselltür auch für behin
derte Personen bzw. ältere Menschen ohne große Kraftanstrengung begehbar
sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die durch eine Mikropro
zessorsteuerung/Regelung angetriebene Karusselltür quasi nur in einem Un
terstützungsmode bzw. Servobetrieb durch eine Antriebseinheit in Verbindung
mit einem Antriebsmotor läuft. Da es sich nur um eine Unterstützung des An
triebsmotors handelt, muß mindestens eine der Personen, welche die Karus
selltür passieren wollen, eine zusätzliche Kraft auf einen der Drehflügel aus
üben. Diese in Bewegungsrichtung der Drehflügel aufgebrachte Kraft ist
gleichzeitig der Indikator dafür, daß eine Person die Karusselltür durchschrei
tet. Die Mikroprozessorsteuerung/Regelung erkennt dadurch, daß hier eine
Drehgeschwindigkeit der Flügel vorliegt und sorgt nun ihrerseits dafür, daß der
elektromotorische Antrieb eine Unterstützung dieser Drehgeschwindigkeit lie
fert. Diese Unterstützung ist so zu verstehen, daß von der gemessenen Um
fangsgeschwindigkeit der Drehflügel bzw. der Beschleunigungskraft der Dreh
flügel, hervorgerufen durch die manuelle Kraft (Betätigungskraft) der Person,
die Mikroprozessorsteuerung/Regelung eine Unterstützungsgeschwindigkeit
ausrechnet, die in ihrem Betrag geringer ist, als die Umfangsgeschwindigkeit
der Drehflügel.
Die Gesamtgeschwindigkeit der Drehflügel setzt sich dabei aus der Unterstüt
zungsgeschwindigkeit durch den Antriebsmotor und der Differenz zur manuel
len Kraft und damit Geschwindigkeit der Drehflügel zusammen. Nach der kur
zen Anlaufphase der Drehflügel, d. h. Überwindung der Haftreibung insbeson
dere, braucht von dem Benutzer nur noch eine wesentlich geringere Kraft auf
gebracht werden, als zu Anfang bzw. bei einer rein manuell betriebenen Karus
selltür, weil der Antriebsmotor hier einen großen Teil der notwendigen Unter
stützung liefert. Es kann deshalb gesagt werden, daß die manuelle Kraft pro
portional der Geschwindigkeit ist. Bei einer großen Kraft ist die Geschwindig
keit der Drehflügel groß, und bei einer kleinen Kraft gering. Dieser Zusammen
hang macht deutlich, daß die Gesamtumfangsgeschwindigkeit der Drehflügel
von den Parametern der manuellen Geschwindigkeit bzw. Kraft auf den Dreh
flügel und der Unterstützungsgeschwindigkeit durch den Elektromotor abhängt.
Durch diese Voraussetzungen wird klar, daß ein Weg laufen des Drehflügels
von der Person nicht möglich ist, weil ein ständiger Kontakt mit dem Drehflügel
aufrechterhalten werden muß, um die Drehgeschwindigkeit nicht abfallen zu
lassen.
Die Unterstützung des Antriebsmotors bedarf jedoch einer Steuerung durch ein
Ablaufprogramm, die ihrerseits wieder Informationen über die Umdrehungsge
schwindigkeit der Drehflügel und den Motorstrom benötigt. Aus diesem Grunde
muß die Umdrehungsgeschwindigkeit gemessen werden, wie beispielsweise
mit einem Inkrementalgeber oder einem Tachogenerator bzw. sonstigen Meß
möglichkeiten. Das Ergebnis wird dann an die Mikroprozessorsteuerung/Re
gelung weitergeleitet, wo es entsprechend dem vorhandenen Ablaufprogramm
verarbeitet wird. Dabei wird die Umfangsgeschwindigkeit der Drehflügel für die
Bewertung der Fahrkurve verwendet, wobei der gemessene Motorstrom ein
Indikator für das Regelverhalten des Motors ist.
Die Größe der Unterstützung durch den Antriebsmotor kann beispielsweise
prozentual vom tatsächlich vorhandenen Endwert der momentanen Geschwin
digkeit angegeben werden. Dabei ist dieser Betrag der Unterstützung einstell
bar, so daß es möglich ist, die Karusselltür entsprechend ihren verschiedenen
Einsatzorten dahingehend zu regeln bzw. zu steuern, wie es beispielsweise für
Türen mit unterschiedlich großen Durchmessern notwendig ist.
Das Betriebsverfahren einer Karusselltür der vorgenannten Art kann deshalb in
drei Phasen betrachtet werden:
- 1. Anfahren (steigende Rampe)
- 2. Gleichförmige Bewegung, Erkennung des Abschaltpunktes
- 3. Geschwindigkeit auf Null fahren.
Zur Erläuterung der einzelnen erfindungsgemäßen Schritte wird auf die nach
folgend schematisch in den Figuren dargestellte mögliche Ausführungsform
hingewiesen. Es zeigt:
Fig. 1 Karusselltür in der Draufsicht,
Fig. 2 Diagramm Geschwindigkeit/Zeit,
Fig. 3 Steigende Rampe (Beschleunigung),
Fig. 4 Gleichförmige Bewegung, Erkennung des Abschaltpunktes,
Fig. 5 Diagramm Kraft/Zeit,
Fig. 6 Diagramm Energie/Zeit,
Fig. 7 Ablaufdiagramm.
In der Fig. 1 wird eine schematisch dargestellte Karusselltür in der Draufsicht
gezeigt. Zwischen zwei Trommelwänden 2 befinden sich die drehbar gelager
ten an einem Mittelpunkt befestigten Drehflügel 10, 11, 12 und 13. Über ein
Antriebsrad 36 sind die Drehflügel, 10, 11, 12 und 13 mit dem Antriebsmotor 14
verbunden. Um die Drehflügel 10, 11, 12 oder 13 in Bewegung zu setzen, be
darf es der Ausübung eines Druckes auf mindestens einen dieser Flügel durch
mindestens eine Person. Da der Druck bzw. die Kraft proportional der Ge
schwindigkeit ist, wird in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel der Einfach
heit halber nur noch auf die Geschwindigkeit Bezug genommen. Die steigende
Umfangsgeschwindigkeit der Drehflügel 10, 11, 12 und 13 folgt in der Anfahr
phase 8 einer quasi steigenden Rampe, welche in der Fig. 3 dargestellt ist.
Die von Null auf ihren Endwert steigende Istgeschwindigkeit 15 ausgelöst
durch den Handkontakt wird solange gesteigert, wie die Person einen höheren
Druck auf einen der Drehflügel 10, 11, 12, 13 ausübt. Mit dem Beginn der Ro
tation der Drehflügel 10, 11, 12, 13 wird über die Geschwindigkeitserfassung
34, was beispielsweise ein Inkrementalgeber oder ein Tachogenerator sein
kann, die Geschwindigkeit ermittelt. Dabei wird die Istgeschwindigkeit zyklisch
gemessen, wobei die Zykluszeit einstellbar ist. Gleichzeitig wird der Mikropro
zessorsteuerung/Regelung 32 über die Geschwindigkeitsüberprüfung/Er
kennung 31 aufgrund der Türaktivierung 30 mitgeteilt, daß hier kein Stillstand
der Drehflügel 10, 11, 12, 13 mehr vorliegt. Die Geschwindigkeitserfassung 34
meldet somit jedwede Geschwindigkeitsänderung an die Geschwindigkeitsüber
prüfung/Erkennung 31 und damit an die Mikroprozessorsteuerung/Regelung
32. Dieses ist der Indikator dafür, daß der Antriebsmotor 14 über die Antriebs
einheit 33 von der Mikroprozessorsteuerung/Regelung 32 aktiviert werden
muß, weil die Person die Istgeschwindigkeit und damit die Kraft nicht allein
aufbringen muß. Die Motorunterstützung 16 wird dabei vorzugsweise über eine
Pulsweitenmodulation realisiert, die in festzulegenden Schritten treppenförmig
der Fahrkurve der Istgeschwindigkeit 15 der Hand folgt. Jedoch ist hier in je
dem Falle eine Geschwindigkeitsdifferenz Δv 6 vorhanden, so daß auf jeden
Fall ein ständiger Kontakt mit dem Drehflügel aufrechterhalten werden muß.
Steigt die Geschwindigkeit der Drehflügel, so wird auch die Motorunterstützung
16 in ihrem Betrag ebenfalls steigen, bis zu einem Maximalwert.
Beim ersten manuellen Einschalten einer solchen vorbeschriebenen Karussell
tür führt diese eine Lernfahrt durch, bei der sie sämtliche notwendigen Parame
ter der Tür erfaßt und diese in einem nichtflüchtigen Speicher ablegt. Einer
dieser Parameter ist auch der Motorstrom des Antriebsmotors 14. Die Strom
erfassung 35 meldet somit der Mikroprozessorsteuerung/Regelung 32 ständig
den momentanen Strom des Antriebsmotors 14.
Wird keine Istgeschwindigkeitszunahme 15 der Hand festgestellt, beginnt für
die Mikroprozessorsteuerung/Regelung 32 die Phase der gleichförmigen Be
wegung. Auch in diesem Bereich bleibt stets die Motorunterstützung und damit
die Geschwindigkeitsunterstützung unter der Istgeschwindigkeit der Drehflügel
10, 11, 12, 13.
In der Fig. 4 wird dieser gleichförmige Bewegungsablauf deutlich, weil in die
sem Diagramm neben der Geschwindigkeit über der Zeit auch der Motorstrom
über der Zeit aufgetragen ist. Ist die Handunterstützung 17 eine gleichförmige
Bewegung, so ist auch der Motorstrom 20 in seinem Betrag gleichförmig. Bei
der gleichförmigen Bewegung wird permanent über die Geschwindigkeitserfas
sung 34 die Geschwindigkeit und über die Stromerfassung 35 der Motorstrom
des Antriebsmotors 14 gemessen. Nimmt die Geschwindigkeit der Drehflügel
zu, stellt sich wieder eine steigende Rampe wie in der Fig. 3 dargestellt ist,
ein. Hierbei sind jedoch auch Begrenzungen eingebaut, die durch die Ermitt
lung der gelernten Parameter der Karusselltür festgelegt sind. Beispielsweise
bei der Betrachtung des Motorstromes, bleibt dieser unterhalb einer festgeleg
ten oberen Abschaltgrenze, so verrichtet die Mikroprozessorsteuerung/Rege
lung 32 nur eine Überwachung dieses Zustandes, weil der noch fehlende Teil
zu der notwendigen Istgeschwindigkeit von der Person aufgebracht werden
muß. Sobald jedoch keine Handunterstützung mehr vorhanden ist, dieses wäre
Aufhebung der Handunterstützung 18, ist ein Geschwindigkeitsabfall 19 fest
zustellen, der wiederum einen Anstieg des Motorstromes 21 zur Folge hätte.
Dieser Anstieg des Motorstromes 21 wird solange von der Mikroprozessor
steuerung/Regelung 32 toleriert, bis ein über das Ablaufprogramm vorgege
bener Schnittpunkt 1 mit den gelernten Parametern gegeben ist. Wird dieser
Punkt erreicht, so ist die Abschaltgrenze des Motorstromes 21 erreicht und
nach einer festzulegenden Abschalterkennungszeit wird der Motor über eine
fallende Auslauframpe 7 zum Stillstand gebracht. Diese Auslauframpe 7 ist
dem normalen Fahrverhalten einer manuellen Tür nachgebildet und wird auch,
wie die Anfahrphase 8, aufgrund einer Pulsweitenmodulation vorzugsweise
realisiert. Durch die Erkennung, daß die Tür auslaufen soll, wird die abfallende
Auslauframpe 7 nachgefahren, weil bei einem direkten Abschalten des An
triebsmotors 14 dieser im Auslaufen die Tür nachdrehen würde, was wiederum
über die Geschwindigkeitserfassung 34 als erneute Begehung erkannt würde,
obwohl diese nicht vorliegt. Aufgrund dieser Vorgehensweise wird der Bewe
gungsablauf so realisiert, wie bei einer manuellen Tür. Wird die Tür nicht mehr
durch eine Person berührt, bleibt sie nach Abbau der gesamten Rotations
energie stehen. Eine erneute Aktivierung der Tür kann nur durch aus der Aus
gangsposition 29 heraus in Bewegung zu setzenden Drehflügel 10, 11, 12 und
13 erfolgen, was wiederum von der Türaktivierung 30 erkannt und entspre
chend an die Mikroprozessorsteuerung/Regelung 32 gemeldet wird. Dieses
macht deutlich, daß die Servounterstützung nur durch die Handbegehung, d. h.
Kontakt zu einem der Drehflügel 10, 11, 12, 13 erreicht wird. Dabei wird die
Servounterstützung von der Steuerungssoftware permanent überwacht. Durch
diese Vorgehensweise wird deutlich, daß der Bewegungsablauf im Servomode
einer solchen Karusselltür einer manuellen Begehung entspricht und dadurch
keinerlei Sicherheitssensorik für die benutzenden Personen notwendig macht.
Aufgrund der vorbeschriebenen Vorgehensweise wird dargelegt, daß unter
schiedlicher Druck bzw. auch Zug auf einen der Drehflügel von der Geschwin
digkeitserfassung 34 bzw. auch von der Stromerfassung 35 erkannt wird und
dieses Wechselspiel entweder in einer Anfahrphase 8 oder in einer Auslauf
rampe 7 sich niederschlägt. Hierbei zeigt sich, daß eine Geschwindigkeits
änderung, aber nur die Zunahme, für die Mikroprozessorsteuerung/Regelung
32 ein Indikator ist, um ein erneutes Steigern der Umfangsgeschwindigkeit
durchzuführen. Dagegen wird die Strommessung dafür benötigt, um den Ab
schaltpunkt genauestens zu erkennen.
Bei der Betrachtung des Diagrammes der Fig. 2, wo die Geschwindigkeit über
der Zeit aufgetragen ist, wird im vorderen Bereich die Anfahrphase 8 darge
stellt. Mit einer gewissen Versetzung folgt dieser Anfahrphase 8 die motorische
Unterstützung 37 bis zu dem Punkt, wo die Kurve abknickt in die gleichförmige
Geschwindigkeit 3. Bei der Gesamtgeschwindigkeit 9 zeigt sich, daß die Un
terstützungsgeschwindigkeit 4 stets unter dieser liegt, und somit die Ge
schwindigkeitsdifferenz 6 Δv der Teil der Geschwindigkeit ist, welcher von der
Person aufgebracht werden muß, welche die Karusselltür passiert. Wird die
gleichförmige Geschwindigkeit im Punkt 5 verlassen, d. h. der Kontakt mit
einem der Drehflügel 10, 11, 12 oder 13 wird aufgehoben, so ist ein Ge
schwindigkeitsabfall 19 zu verzeichnen, und in dem Augenblick wo die Mikro
prozessorsteuerung/Regelung 32 erkennt, daß es sich um die Auslauframpe 7
handelt, wird diese entsprechend dem Programm nachgefahren, weil der Mo
torstrom 20 aufgrund des nicht mehr vorhandenen Kontaktes mit den Türflügeln
steigt, und somit der Antriebsmotor 14 allein die Drehflügel 10, 11, 12 und 13 in
Rotation halten müßte. Da der Antriebsmotor 14 jedoch aufgrund des Steue
rungsprogrammes nicht die gesamte Umfangsgeschwindigkeit aufbringen darf,
tritt die Auslaufphase der Auslauframpe 7 ein.
Neben dem Kriterium der Geschwindigkeit als Regelparameter kann jedoch
auch die Kraft gemessen werden, was dem Diagramm der Fig. 5 entspricht.
Hier ist die aufzubringende Kraft über der Zeit aufgetragen. In der Anfahrphase
8 steigt die Kraft über der Zeit stetig an, bis eine gleichförmige Kraft 23 von
einer der Personen auf den Drehflügel ausgeübt wird. Die Gesamtkraft 22 setzt
sich dabei aus der Unterstützungskraft 24 durch den Antriebsmotor 14 und der
von der Person aufzubringenden Kraftdifferenz 26 zusammen. Analog zur Ge
schwindigkeitsbetrachtung wird auch in diesem Falle aufgrund der Proportio
nalität zwischen Kraft und Geschwindigkeit bei Wegnahme der Kraft 25 ein
Absinken dieser Kraft eintreten und somit die Karusselltür mit ihren drehenden
Drehflügeln 10, 11, 12 und 13 aufgrund der Programmsteuerung in die Auslauf
rampe 7 übergeführt. Für diesen Anwendungsfall ist es auch möglich, hier eine
Kraftmessung, beispielsweise mit Dehnungsmeßstreifen direkt am Türflügel
durchzuführen.
Aufgrund des vorhandenen Rechenprogrammes ist die Mikroprozessorsteue
rung/Regelung 32 auch in der Lage, die Energieinhalte zu berechnen. Dieses
wird in der Fig. 6 dargestellt, wo die Energie über die Zeit aufgetragen ist. Die
größte kinetische Energie, die für den Betrieb der Karusselltür zur Verfügung
gestellt werden muß, wird von der Motorenergie 28 getragen, wobei die not
wendige Handenergie 27 wesentlich geringer ausfällt.
Durch die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele und verschiedenen Meß
arten und Methoden wird deutlich, daß eine Karusselltür nach dem erfindungs
gemäßen Betriebsverfahren ohne jede Sicherheitssensorik für die benutzenden
Personen betrieben werden kann. Einzig und allein durch die benutzende Per
son wird die Umfangsgeschwindigkeit der Drehflügel 10, 11, 12, 13 bestimmt,
d. h. befinden sich innerhalb der einzelnen Kabinette zwischen den einzelnen
Drehflügeln mehrere Personen, so bestimmt die Person die maximale Drehge
schwindigkeit der Drehflügel, die die größte Kraft auf den vor sich befindlichen
Drehflügel ausübt. Es ist jedoch auch möglich, daß eine andere Person, der die
Umfangsgeschwindigkeit dann zu groß ist, eine Bremswirkung, beispielsweise
durch Zurückhalten des vor ihr befindlichen Drehflügels ausübt. Dies hat zur
Folge, daß im Gesamten die Umfangsgeschwindigkeit der Drehflügel herabge
setzt wird. Aufgrund des ständig zu haltenden Drehflügelkontaktes durch die
einzelnen Personen kann diese Begehungsweise äquivalent zu einer manuel
len Karusselltür gesehen werden. Dieses hat zur Folge, daß die sonst notwen
dige Sensorik für die Sicherheit entfallen kann.
Bei der an einer Karusselltür vorhandenen Sensorik muß unterschieden wer
den zwischen einer Sensorik für das normale Laufverhalten einer Tür und der
sogenannten Sicherheitssensorik. Dabei ist die Laufsensorik beispielweise ein
Tochogenerator oder Inkrementalgeber, mit denen die Umfangsgeschwindig
keit der Drehflügel gemessen wird. Die Sicherheitssensorik ist jedoch für den
Bereich der Sicherheit der Personen notwendig, die eine motorbetriebene Ka
russelltür passieren. Dies sind insbesondere Lichtschranken, Infrarotmelder,
Kontaktmatten, Sensorleisten, Radarmelder usw. All diese Sicherheitssensorik
verteuert die Karusselltür enorm. Durch das vorbeschriebene Betriebsverfah
ren ist es möglich, auf diese Sicherheitssensorik zu verzichten, bei gleichzeiti
gem gefahrlosen Begehen einer solchen Karusselltür eröffnet sich für den Be
treiber einer solchen mit diesem Verfahren betriebenen Tür eine kostengünsti
ge Alternative.
Die Aktivierung der Tür aus dem Stillstand ist nicht nur durch bloßes Drücken
auf den Flügel zu erreichen, sondern es kann auch ein Taster, Schalter oder
Sensor ausgelöst werden. Im Anschluß daran ist es jedoch zwingend notwen
dig, einen Druckkontakt mit einem der Drehflügel 10, 11, 12, 13 herzustellen,
damit die Kraft und damit die Umdrehungsgeschwindigkeit der Drehflügel ermit
telt werden kann, für die Unterstützung des Antriebes.
Bezugszeichenliste
1 Schnittpunkt
2 Trommelwand
3 gleichförmige Geschwindigkeit
4 Unterstützungsgeschwindigkeit
5 Ende der gleichförmigen Geschwindigkeit
6 Geschwindigkeitsdifferenz Δv
7 Auslauframpe
8 Anfahrphase
9 Gesamtgeschwindigkeit
10 Drehflügel
11 Drehflügel
12 Drehflügel
13 Drehflügel
14 Antriebsmotor
15 Istgeschwindigkeit Hand
16 Motorunterstützung
17 Handunterstützung
18 Aufhebung der Handunterstützung
19 Geschwindigkeitsabfall
20 Motorstrom
21 Anstieg des Motorstromes
22 Gesamtkraft
23 gleichförmige Kraft
24 Unterstützungskraft
25 Wegnahme der Kraft
26 Kraftdifferenz
27 Handenergie
28 Motorenergie
29 Ausgangsposition
30 Türaktivierung
31 Geschwindigkeitsüberprüfung/Erkennung
32 Mikroprozessorsteuerung/Regelung
33 Antriebseinheit
34 Geschwindigkeitserfassung
35 Stromerfassung
36 Antriebsrad
37 motorische Unterstützung
2 Trommelwand
3 gleichförmige Geschwindigkeit
4 Unterstützungsgeschwindigkeit
5 Ende der gleichförmigen Geschwindigkeit
6 Geschwindigkeitsdifferenz Δv
7 Auslauframpe
8 Anfahrphase
9 Gesamtgeschwindigkeit
10 Drehflügel
11 Drehflügel
12 Drehflügel
13 Drehflügel
14 Antriebsmotor
15 Istgeschwindigkeit Hand
16 Motorunterstützung
17 Handunterstützung
18 Aufhebung der Handunterstützung
19 Geschwindigkeitsabfall
20 Motorstrom
21 Anstieg des Motorstromes
22 Gesamtkraft
23 gleichförmige Kraft
24 Unterstützungskraft
25 Wegnahme der Kraft
26 Kraftdifferenz
27 Handenergie
28 Motorenergie
29 Ausgangsposition
30 Türaktivierung
31 Geschwindigkeitsüberprüfung/Erkennung
32 Mikroprozessorsteuerung/Regelung
33 Antriebseinheit
34 Geschwindigkeitserfassung
35 Stromerfassung
36 Antriebsrad
37 motorische Unterstützung
Claims (20)
1. Betriebsverfahren für den Betrieb einer Karusselltür, deren Drehflügel
von einem Antriebsmotor angetrieben werden, der durch eine Mikro
prozessorsteuerung/Regelung einer Antriebseinheit das Betriebsver
halten nach einem Ablaufprogramm regelt bzw. steuert, gekennzeichnet durch
folgende Merkmale:
- a) daß zum Starten der Karusselltür mindestens eine Person eine manuelle Kraft in Drehrichtung auf mindestens einen der Drehflü gel (10, 11, 12, 13) aufbringen muß,
- b) daß diese Kraft proportional der Umdrehungsgeschwindigkeit der Drehflügel (10, 11, 12, 13) ist,
- c) daß während der Rotationsbewegung der Drehflügel (10, 11, 12, 13) ein ständiger Druck auf mindestens einen der Drehflügel (10, 11, 12, 13) aufrechterhalten werden muß,
- d) daß der Antriebsmotor (14) so geregelt wird, daß dieser nur eine Unterstützung zur notwendigen Antriebskraft für die Umdrehungs geschwindigkeit liefert, wobei die Gesamtkraft sich aus der ma nuellen Kraft und der durch die Antriebseinheit (33) aufgebrach ten Kraft zusammensetzt.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Umdrehungsgeschwindigkeit der Drehflügel (10, 11, 12, 13) gemessen
und das Ergebnis der Mikroprozessorsteuerung/Regelung (32) zur
Verarbeitung zugeführt wird.
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stromaufnahme des Antriebsmotors (14) gemessen und das Meßer
gebnis einem Rechenprogramm der Mikroprozessorsteuerung/Rege
lung (32) zugeführt wird.
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Start der Karusselltür durch eine zu betätigende Sensorik bzw. Schalter
ausgelöst wird, wobei im Anschluß daran mindestens eine Person eine
manuelle Kraft in Drehrichtung auf mindestens einen der Drehflügel
(10, 11, 12, 13) ausüben muß.
5. Betriebsverfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Start der Drehflügel (10, 11, 12, 13) die steigende Um
drehungsgeschwindigkeit einer Anfahrrampe (8) entspricht, in ihrem
Verlauf von der aufgrund der in der Antriebseinheit (33) verarbeiteten
Programme nachgefahren wird, jedoch stets unter der Anfahrrampe (8)
bleibt.
6. Betriebsverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß beim Wegfall der manuellen Kraft die Stromaufnahme
des Antriebsmotors (14) steigt und bei Überschreitung eines von einem
Ablaufprogramm vorgegebenen Wertes eine Auslauframpe (7) aktiviert
wird.
7. Betriebsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auslauframpe (7) dem Auslaufen einer rein manuell betriebenen Ka
russelltür nachgebildet ist.
8. Betriebsverfahren nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Auslauframpe (7) durch eine Pulsweitenmodulation
realisiert wird.
9. Betriebsverfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 6, 7 und 8, dadurch
gekennzeichnet, daß während des Durchfahrens der Auslauframpe (7)
eine erneut auftretende manuelle Kraft erkannt wird, und entsprechend
ihrem Betrag der Antriebsmotor (14) die notwendige Unterstützungs
kraft liefert.
10. Betriebsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Umdrehungsgeschwindigkeit der Drehflügel (10, 11, 12, 13) mit einem
Inkrementalgeber gemessen wird.
11. Betriebsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Umdrehungsgeschwindigkeit der Drehflügel (10, 11, 12, 13) mit einem
Tachogenerator gemessen wird.
12. Betriebsverfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Unterstützungskraft stets unter der Gesamtkraft liegt.
13. Betriebsverfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine im Betrag positive Kraftänderung auf mindestens
einen der Drehflügel (10, 11, 12, 13) als Indikator für eine Zunahme der
Umfangsgeschwindigkeit erkannt wird, und die Antriebseinheit (33)
eine im Betrag entsprechend größere Unterstützungskraft liefert.
14. Betriebsverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim ersten manuellen Ein
schalten der Karusselltür diese eine Lernfahrt unternimmt und damit
die relevanten Kenndaten der Karusselltür erfaßt und diese in einem
nichtflüchtigen Speicher ablegt.
15. Betriebsverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützungskraft aus
den Parametern der Karusselltür ermittelt und permanent von der Mi
kroprozessorsteuerung/Regelung (32) überwacht wird.
16. Betriebsverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die manuelle Kraft während der
Fahrphase stets geringer ist als die zur Erreichung der Umfangsge
schwindigkeit notwendige Kraft während der Anfahrphase (8).
17. Betriebsverfahren für den Betrieb einer Karusselltür, deren Drehflügel
von einem Antriebsmotor angetrieben werden, der neben einer Mikro
prozessorsteuerung/Regelung auch eine Antriebseinheit beinhaltet,
die das Betriebsverhalten nach einem Ablaufprogramm regelt bzw.
steuert, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Person mindestens
einer der Drehflügel (10, 11, 12, 13) in Rotation versetzt und die Um
drehungsgeschwindigkeit bzw. Geschwindigkeitsänderung der Drehflü
gel (10, 11, 12, 13) erfaßt wird, wobei diese Umdrehungsgeschwindig
keit bzw. Geschwindigkeitsänderung als Indikator für die Mikroprozes
sorsteuerung/Regelung (32) der Antriebseinheit (33) dient, und die
Antriebseinheit (33) eine Servounterstützung leistet, die stets unter der
Gesamtgeschwindigkeit liegt.
18. Betriebsverfahren für den Betrieb einer Karusselltür, deren Drehflügel
von einem Antriebsmotor angetrieben werden, der neben einer Mikro
prozessorsteuerung/Regelung auch eine Antriebseinheit umfaßt, die
das Betriebsverhalten nach einem Ablaufprogramm regelt bzw. steuert,
dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Person mindestens einer der
Drehflügel (10, 11, 12, 13) in Rotation versetzt wird, und die in den
drehenden Drehflügeln (10, 11, 12, 13) enthaltene kinetische Energie
erfaßt und der Meßwert einer Mikroprozessorsteuerung/Regelung
(32) der Antriebseinheit (33) zugeführt wird.
19. Betriebsverfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
kinetische Energie als Indikator für die Regelung der Antriebseinheit
(33) dient, wobei diese nur eine Servounterstützung liefert, die stets
unter der gesamtkinetischen Energie liegt.
20. Betriebsverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Karusselltür
keine für die Sicherheit der benutzenden Personen üblicherweise not
wendige Sicherheitssensorik vorhanden ist.
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