DE8222087U1 - Steuervorrichtung fuer ein verschlussorgan - Google Patents

Steuervorrichtung fuer ein verschlussorgan

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DE8222087U1
DE8222087U1 DE19828222087 DE8222087U DE8222087U1 DE 8222087 U1 DE8222087 U1 DE 8222087U1 DE 19828222087 DE19828222087 DE 19828222087 DE 8222087 U DE8222087 U DE 8222087U DE 8222087 U1 DE8222087 U1 DE 8222087U1
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
    • G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
    • G05B19/238—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is only used to control speed in steps according to distance left, or to give a stop signal when error reaches zero

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Description

«1
Steuervorrichtung für ein Verschlussorgan
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein um eine Achse drehbares durch eine Antriebsvorrichtung angetriebenes Verschlussorgan, beispielsweise eine Klappe, Luke oder Tär, mit einstellbaren Positionierungsmittein zum Bestimmen einer Stoppstellung für das Verschlussorgan, beispielsweise die Schliesstellung oder eine Offenstellung.
Zur Steuerung von Verschlussorganen, beispielsweise eine Klappe, Garagetür oder ein Fenst©·*" im Gewächshäuserbau, werden zur Bestimmung der Stoppstellung des Verschlussorgans oft Endschalter in Form von Anschlägen verbunden mit einem Schalter angewandt. Bein? Auftreffen auf den Anschlag eines Teils eines Verschlussorgans wird ein Relais betätigt, wodurch der Antriebsmotor stoppt. Die Stoppstellung kann ; beispielsweise einer der Endstellungen, die Offenstellung § oder Schliessstellung, oder eine Zwischenstellung sein. Wenn man die Stoppstellung ändern will, muss der Anschlag- i
schalter versetzt werden. ,;
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Steuervorrichtung i
der ^erwähnten Art zu schaffen, bei der keine Anschlagschalter |
benutzt zu werden brauchen, so dass auf einfache Weise eine jj
neue Stoppstellung eingestellt werden kann. \.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Positionierungsmittel durch einen mit der Achse gekoppelten Impulsgeber, einen in der Nähe der Bahn des Impulsgebers angeordneten Aufnehmer, einen mit dem Aufnehmer gekoppelten Zähler und eine mit dem Zähler verbundenen Vergleichsschaltung, deren Eingang mit einer Vergleichsquelle und deren Ausgang mit der Antriebsvorrichtung gekoppelt ist, gebildet sind. Wenn die Vergleichsschaltung einen übereinstimmenden
s Zählers und der Vergleichsquelle wahrnimmt, wird ein Ausgangssignal gebildet, das durch die Antriebsvorrichtung als Stoppsignal interpretiert wird. Die Steuervorrichtung kann geeicht werden, indem man beispielsweise in der einen Ausgangsstellung den Zähler auf Null einstellt und den Wert der Vergleichsquelle mit der anderen Endstellung korrespondieren lässt. Als Vergleichsquelle kan ein0 Zähler angewandt werden. Es ist auch möglich Zwischenstellungen einzustellen, indem über eine Vielfachschaltung mehrere Zähler mit der Vergleichsschaltung verbunden werden.
Beim öffnen oder Schliessen eines derartigen Organs, beispielsweise eine Garagetür, tritt oft das Problem auf, dass bei Kontakt zwischen der bewegten Tür und einem Hindernis; Schaden an beiden auftritt infolge der grossen auftretenden Kräfte. Befindet sich eine Person innerhalb des für die Türverstellung nötigen Raums, so kann sogar von einer gefährlichen Situation die Rede sein. Es sind mechanische Momentbegrenzer, beispielsweise in Form zweier reibungsgekuppelten Platten, bekannt. Vorrichtungen dieser Art müssen speziell für spezifische Anwendungen entworfen sein, sind schwer einstellbar und weisen, für bestimmte Anwendungen ungenügend stabile Betriebscharakteristikön auf.
Die Erfindung beseitigt die genannten Nachteile, indem eine Sicherungsschaltung geschaffen wird, bei der in dem Stromweg zu dem Motor ein Relais angeordnet ist, das beim Überschreiten eines gewählten Schwellenwerts des Motorstroms anspricht.
Sobald de» bewegten Organ ein Hindernis begegnet, wordurch die Drehzahl des Motors vermindert wird, nimmt, wie bekannt, der Strom durch den Antriebsmotor zu. Beim überschreiten des gewählten Schwellenwert des Stroms spricht das Relais an, wodurch der Motorstrom unterbrochen wird. Um weiteren Schaden durch ungewünschte Bewegungen des Organs gegenüber dem Hindernis zu verhindern, ist vorzugsweise nach dem Wirksamwerden der Sicherung die Verstellung in die vor dem Wirksamwerden der
Sicherung gewählte Bewegungsrichtung blockiert. Zu diesem Zweck enthält die Schaltung erfindungsgemäss ein Gedächtniselement zum Festlegen der Bewegungsrichtung und einen mit dem Gedächtniselement und dem Relais gekoppelten Schalter, der beim Ansprechen des Relais die vor dem Ansprechen des Relais gewählte Bewegungsrichtung blockiert und diese Bewegungsrichtung, nachdem die andere Bewegungsrichtung gewählt worden ist, freigibt.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen nachfolgend näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine Anwendung der Erfindung bei einer Garagetür,
Figur 2 zeigt ein Schaltbild zur Verdeutlichung der Fig. 1, Figur 3 zeigt ein Schaltbild zur Verdeutlichung der Fig. 1,
Figur 4 und 5 zeigen Ausführungsformen der irfindungsgemässen Schaltung,
Figur 6 zeigt ein Schaltbild einer Sicherungsschaltung bei einer Garagetürsteuerung nach der Erfindung.
Figur 1 £sigt eirfrAusführung, in der eine Garagafcür 9 durch einen Motor 10 bedient wird, der über einen Zahnradkasten 11 auf der Antriebswelle 12 der Tür steht. Mit der Antriebswelle 12 ist zugleich der Aufnehmer 13 gekoppelt (siehe Schaltbild Fig. 3). Der Aufnehmer 13 ist mit einer elektronischen Schaltung 14 nach der Art der Figuren 4 oder 5 gekoppelt.
Die mit jeder Umdrehung des Motors 4 oder 10 durch den Aufnehmer 7 bzw. 13 abgegeben Steuerpulse 18 werden einem Register 17 zugeführt (siehe Fig. 4). Das Register 17 kann ein sogenanntes Zählregister sein, so dass bei jedem Eingangspuls 18 die Zählung um eins erhöht wird. Das Register 17 ist mit den Bits einer Vergleichsschaltung 16 verbunden, die zugleich mit den Bits eines Vergleichsregisters 15 verbunden ist. Am Eingang 20 des Vergleichsregisters 15 kann eine Vergleichszählung eingeführt werden. Wenn der
Inhalt der Register 15 und 17 miteinander übereinstimmen, stellt die Vergleichsschaltung 16 die Gleichheit fest und gibt €iin Ausgangssignal 19 ab, dcts zu d^m Mcstor 4 bzw. 10 geführt wird. Der Motor wird" dann abgeschaltet und das Verschlussorgan 3 bzw. die Tür 9 bleibt in der erreichten Stellung stehen. Es ist auch möglich den Nullinhalt des Zählregisters 17 mit Hilfe einer Torschaltung 21 wahrzunehmen. Die Nullstellung kann als zweite gewünschte Stellung für
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das Verschlussorgan 3 bzw. Tür dienen. Beim Feststellen der Nulstellung gibt die Schaltung 21 am Ausgang 22 ein Signal ab, das dem Motor 4 bzw. 10 zugeführt wird, so dass auch in dieser Stellung das Verschlussorgan 3 bzw. die Tür 9 stehen bleibt. Es ist somit möglich mit Hilfe der Schaltung 5 die Antriebsmotoren derart zu steuern, dass die Klappe bzw. die Tür zwei Stoppstellungen einnehmen, ohne dass Anschläge benutzt werden.
Es ist auch möglich mehrere Stoppstellungen anzugeben, indem eine Vergleichsschaltung 23 über eine Vielfachschaltung 25 mit einem einer Anzahl von Vergleichsregistern 26, 27, 28 oder 29 verbunden werden. Die Vergleichsschaltung 23 ist zugleich mit einem Zählregister 24 verbunden. Im übrigen wirkt die Schaltung nach Fig. 5 auf gleiche Weise wie diejenige in Fig. 4.
Im Schaltbild nach Fig. 6 sind vier Relais mit A, B, C bzw. D und ihre Kontakte mit den korrespondierenden kleinen Buchstäben und einem nummerischen Index, beispielsweise b_, bezeichnet.
Zur Erklärung der Wirkungsweise der Schaltung wird zunächst angenommen, dass die Relaiskontakte sich in der dargestellten Stellung befinden, während der Gebraucher die Tür nach oben bewegen will. Zu diesem Zweck drückt er auf den Druckschalter SI, der mit einem Indikationspfeil "T" versehen ist. Dadurch schliesst sich folgender Stromkreis: negative Klemme der Speiseeinheit, "S topp "-Scha lter S,, Kontakt d.., Schalter S1, Relais A, Kontakt c , positive Klemme der Speiseeinheit 1. Hierdurch spricht Relais A an und es schliesst sich a1,
der die Funktion von S1 übernimmt, so dass A in seinem erregten Zustand bleibt. Die Kontakte a_, a^ und a ^ schliessen sich. Dadurch schliessen sich die driie Strombahnen von den. Anschlussklemmen D nach R, V über den Widerstand R nach S bzw. W über den Widerstand R nach T. Die Klemmen R, S und T sind mit einem Drehstromnetz, die Klemmen U, V und W mit einem Antriebsmotor verbunden. Dadurch, dass die genannten drei Strombahnen sich schiiessen, dreht der Motor in der gewählten Richtung.
Die Funktion der Widerstände R1 und R_ ist im Nachstehenden beschrieben.
Nach dem Eindrucken de.» StODpschalters S fällt die Speisespannung über das Relais A weg, so dass das Relais abfällt, die Kontakte a-,» a_, a., und a. sich öffnen und der Motor stoppt.
Wenn der Gebraucher die Tür nun nach unten bewegen will, drückt er auf den Druckschalter S_, der mit einem Indikationspfeil
I." versehen ist. Dadurch schliesst sich der folgende Stromkreis: negative Klemneder Speiseeinheit 1, Stoppschalter S-., Kontakt d , Schalter S_, Diode D_, Relais C, Kontakt
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d , positive Klemme der Speiseeinheit 4i- Das Relais C, ein Relais der Art mit zwei aktiven Wicklungen, "geht um", wodurch die Stellung der Kontakte c - c. sich ändert. Hierdurch schliesst sich der folgende Stromkreis: negative Klemme der Speiseeinheit 41, Kontakt d , Schalter S~, Relais B, Kontakt Ci, positive Klemme der Speiseeinheit 41. Hierdurch spricht Relais B an und es schliesst sich der Kontakt b.., der die Funktion von S_ übernimmt, so dass das Relais B in seinem erregten Zustand bleibt. Die Kontakte b - b schliessen sich. Dadurch schliessen sich die
2 4
drei Strombahnen von den Anschlussklemmen U nach R, V über R. nach T bzw. W über R~ nach S. Bei dieser Polarität der Spannungen dreht der Motor in derartiger Richtung, dass sich die Tür nach unten bewegt.
Der Motor kann wieder gestoppt werden,indem der Stoppschalter S, betätigt fe?irdf wodurch Relais B abfällt and die Kontakte
• ·
b, - b. sich öffnen,
ι 4
Wenn der Motor in Betrieb ist, steht über die Widerstände R1 und R2 je eine Weckseispannung, deren Amplitude zunimmt wenn das durch den Motor gelieferte Moment zunimmt. Wie bekannt steigt ja der Motorstrom mit dem gelieferten Moment. Die Wechselspannungen über die Widerstände R1 und R- werden Hochstwertgleichrichtern-begrenzern 42 bzw. 43 zugeführt, deren Ausgangssignal über eine Trenn- und Pufferschaltung 44, ein aus den Widerständen R3, R4 und R5 bestehendes Vergleichs- und Verzögerungsschaltung 45 zugeführt wird. Mit je einer der beiden Bewegungsrichtungen korrespondiert ein einstellbares Spannungsteils R,, Rc bzw. R., R5, von denen jeweils einer durch den Kontakt c. gewählt wird. Die abgeschwächte Ausgangsspannung der Schaltung 44 wird auf diese Weise der Schaltung 45 zugeführt, die nach einer vorgewählten Ver2ögerungszeit das Relais E erregt, als eine Eingangsspannung höher ist als eine aus der Speiseeinheit stromende Vergleichsspannung.
Es wird nun einleuchten, dass beim überschreiten eines vorgewählten Schwellenwerts des durch den Motor gelieferten Momentes, der Kontaktesich schliesst. Es ist einfach einzusehen, dass das Relais D dadurch erregt wird, wodurch es umgeht, so dass die Kontakte d.. -d ihre Stellung ändern. Wenn dies bei nach oben bewegter Tür erfolgt, also wenn Relais A sich in erregtem "Zustand befindet, fällt durch das Öffnen des Kontakts d, das Relais A ab, wodurch auf die vorstehend beschriebene Weise der Motor stoppt. Das Relais D ist von der bistabilen Art und behält die z-ulet»t eingenommene Stellung. Dadurch, dass die Strombahnen zu dem Motor unterbrochen sind, öffnet sich der Kontakt e wieder. Dadurch, dass nun die Kontakte c d, in der Zeichnung nach rechts stehen, kann das Relais A nicht mehr über S1 erregt werden so dass die Drehrichtung "aufwärts" nun blockiert ist.
Hiernach kann lediglich für "abwärts" gewählt werden. Beim
Zindrücken des Druckscnalters S-, schliesst sich der folgende
j Stromkreis: negative Klemme der Speiseeinheit 1, Schalter
S3, Kontakt c , Schalter S-, Diode D^, Relais D, Widerstand Rfi und Kondensator C1, positive Klemme der
S Speiseeinheit 41. Relais D geht um, wodurch die Kontakte
d1, d_, d3, äA in ihre dargestellte Stellung zurückkehren.
Hierdurch schliesst sich der Stromkreis: negative Klemme der Speiseeinheit 1, Schalter S3, Kontakt C3, Schalter S2,
■S Diode D-, Relais C, Kontakt d3, positive Klemme der
Speiseeinheit 41, wodurch das Relais C umgeht . Hierdurch
L ändert sich die Stellung der Kontakte c^ - c., so dass
% da? Relais B über C1 erregt wird und die angetriebene Tür
sich abwärts bewegt
Wenn nun das vorbestimmte Moment überschritten wird, schliesst sich e. Hierdurch geht das Relais D um, ändern die Kontakte d.. - d4 ihre Stellung und Relais B fällt ab. Die Bewegungsrichtung "abwärts" ist nun blockiert dadurch, da^s Relais B nicht mehr über c2 oder d2 erregt werden kann.
Hiernach kann lediglich für "aufwärts" gewählt werden. Beim Eindrücken des Druckschalters S.. schliesst sich der folgende Stromkreis: negative Klemme der Speiseeinheit Al, Schalter S3, Kontakt c2, Schalter S-, Diode D3, Relais D, Kondensator C1 und der Widerstand R6, positive Klemme der Speiseeinheit 1. Das Relais D geht um, wodurch die Kontakte d1 - d4 ihre Stellung ändern. Hierdurch schliesst sich der folgende Stromkreis: negative Klemme der Speiseeinheit 1, Diode D1, Relais C, Kontakt d3, positive Klemme der Speiseeinheit 41. Das Relais C geht um und die Kontakte C1 bis einschl. C3 kehren in die dargestellte Stellung zurück. Das Relais A wird über den Kontakt C1 erregt und spricht an, wodurch sich die Kontakte a.. - a. schliessen und der Motor die Tür nach oben bewegt.
Die durch Kontakt c. gewählten Spannungsteiler, respektive R-, R- oder R , R-, können für beide Drehrichtungen verschieden eingestellt sein, u.a. weil beim Aufwartsbewegen der Tür die Schwerkraft überwunden; werden muss.
3ei Anwendung der beschriebenen Sicherungsschaltung braucht die Tür nicht mit herkömmlichen Endschaltern (beispielsweise Mikroschaltern) versehen zu sein. Denn beim Erreichen eines Anschlags tritt die Sicherung in Tätigkeit, so dass der Antriebsmotor stoppt.
Die verzögernde Funktion der Schaltung 5 sorgt dafür, dass der Momentbegrenzer beim Anlaufen des Motors nicht in Tätigkeit tritt.
Im dargestellten Beispiel sind zwei Phasen des Drehstrommotors gesichert. Dadurch wirkt die Sicherung beim Defektwerden •einer Phase weiter.
Drei Indikationslampen 46, 47 und 48 sind zur Andeutung von "aufwärts", "stopp" biw. "abwärts" angeordnet. Nach dem Wirksamwerden der Sicherung bei einer bestimmten Bewegungsrichtung brennt die korrespondierende Richtungsindikationslampe weiter, während die "Stopp"-Lampe aufleuchtet. Der Gebraucher sieht hieran, dass die betreffende Bewegungsrichtung blockiert ist.
Die Dioden D_ und D, dienen zur Trennung der Stromkreise der Indikationslampen 46, 47 und 48 und des Stromkreises des Relais D.
Der Kontakt d. kann zu einer äusseren optischen und/oder akustischen Alarmierung dienen.
Am Eingang einer Schaltung 45 sind zwei Messklemmen 49, 50 angeordnet. Dieselben können zur Bestimmung des Motorstroms in Abhängigkeit der Türverstellung dienen. Insbesondere ist. dies beim Einstellen der gewünschten Sicherungsschwelle von Wichtigkeit.
In der Zeichnung sind bekannte Sicherungselemente, wie !Sicherungen, Überspannungsdioden und Begrenzungswiderstände/ aiicht dargestellt.
Es wird einleuchten, dass die beschriebene Schaltung einen breiten Anwendungsbereich bestreicht. Dieselbe ist einfach für jede Art Elektromotor geeignet xu machen und kann auswendig in die Speiseleiter des Motors angeordnet werden.
Verschiedene funktionell zueinander gehörige Einheiten können je in ein gesondertes Gehäuse angeordnet werden. Beispielsweise können die Indikationslampen und die Bedienungsknöpfe zusammen in einen Bedienungskasten angeordnet werden.

Claims (1)

  1. rs r »
    PATENTANWALT I I";**! J , * * ; ', .
    DIPL-ING. VOLKER SASSE " CMangmstEße 8a
    D 8070 INGOLSTADT EUROPEAN PATENT ATTORNEY TeU£bn o84I/8,7go
    03.02.i0S3
    ^ Sa, S070 IsgtfeaHt
    Anmelder: 8. V. Machinefabriek Gebr. Huitink GmbH
    Steuervorrichtung für ein Verschlußorgan
    Schutzansprüche
    1. Steuervorrichtung für ein um eine Achse drehbares, durch einen Elektromotor angetriebenes Verschlußorgan, beispielsweise eine Klappe, Luke oder Tür, mit einstellbaren Positionierungsmitteln zum Bestimmen einer Svoppstellung für das Verschlußorgan, beispielsweise die Schließstellung oder eine Offenstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsmittel durch einen mit der Achse gekoppelten Impulsgeber, einen in der Nähe der Bahn des Impulsgebers angeordneten Aufnehmer (?, 13), einen mit dem Aufnehmer gekoppelten Zähler (17) und eine mit dem Zähler (17) verbundene Vergleichsschaltung (16), deren Eingang mit einer Vergleichsquelle (15) und deren Ausgang (19) mit dem Elektromotor (if, 10) gekoppelt ist, gebildet sind.
    2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeirhnet, daß die Vergleichsquelle ein Zähler (15) ist.
    3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn-
    Bankkootcn: Deutsche Bank Ingolstade 23/51310 BLZ 72170007
    ,··, Pestschcckkootcr Mpnch,ep 22^40-800 BLZ 70010080
    zeichnet, daß über eine Vielfachschaltung (25) mehrere Zahler (2U, 2β, 27, 28, 23) mit der Vergleichsschaltung (23) verbunden sind.
    U. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein im Stromweg zum Motor (U, 10) angeordnetes Relais (D).
    5- Sicherungsschaltung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Gedächtniselement und einen mit dem Gedächtniselement und dem Seiais (D) gekoppelten Schalter (A).
    6. Sicherungsschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gedächtniselement (D) ein bipolares Relais ist.
    7. Sicherungsschaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (U) ein Dreiphasenmotor ist und die Sicherungsschaltung (Fig. 6) in mindestens zwei der Phasen angeordnet ist.
    8. Sicherungsschaltung nach einen, der Ansprüche U bis 7, gekennzeichnet durch eine Verzögerungsschaltung (5, US) die mit dem Motor (U, 10) verbunden ist.
DE19828222087 1981-08-06 1982-08-04 Steuervorrichtung fuer ein verschlussorgan Expired DE8222087U1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3801245A1 (de) * 1987-02-12 1988-08-25 Hoermann Kg Antrieb Steuertec Gesteuerter antrieb fuer ein torblatt oder dergleichen
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DE4331781A1 (de) * 1993-09-18 1995-03-23 Bosch Gmbh Robert Steuervorrichtung für einen Antriebsmotor zum Bewegen eines entlang einer bestimmten Bahn zwischen zwei Endstellungen geführten Elements, insbesondere eines Garagentors

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