EP3963164A1 - Controller for door or window drive - Google Patents

Controller for door or window drive

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Publication number
EP3963164A1
EP3963164A1 EP20727204.8A EP20727204A EP3963164A1 EP 3963164 A1 EP3963164 A1 EP 3963164A1 EP 20727204 A EP20727204 A EP 20727204A EP 3963164 A1 EP3963164 A1 EP 3963164A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
sheet
value
leaf
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20727204.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan SCHIMON
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gotthard 3 Mechatronic Solutions AG
Original Assignee
Gotthard 3 Mechatronic Solutions AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gotthard 3 Mechatronic Solutions AG filed Critical Gotthard 3 Mechatronic Solutions AG
Publication of EP3963164A1 publication Critical patent/EP3963164A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E05F15/60Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/611Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B1/00Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values
    • G05B1/01Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric
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    • E05Y2900/10Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/13Type of wing
    • E05Y2900/148Windows

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a drive for a leaf, in particular for a door leaf or a window leaf.
  • a drive e.g. an electric motor to operate.
  • a user does not have to exert a force himself to open or close the door or the window.
  • Corresponding automatic drives include a control for the drive that is triggered by the user, for example, by pressing a door handle or a window handle or by approaching a proximity sensor. The control then initiates a predetermined movement of the door or window. When the door or window is in an open or closed position, the drive generally does not exert any force on the door or window.
  • the present invention is based on the object of eliminating the disadvantages of conventional drives for doors or windows. This object is achieved by a method for controlling a drive according to claim 1 and by the automatic drive according to claim 13.
  • Leaf In the following, the movable part of a door, a window or a similar device is referred to as a leaf, also called a door or window sash.
  • a door also has, for example, a door frame, also called a door frame.
  • the term leaf in the context of the invention is not limited to rotatably mounted leaves, but also includes leaves that are pushed to open or close, and other conceivable embodiments.
  • a movement quantity is a physical quantity that can be used to describe a movement of the leaf.
  • the movement variable can in particular be a position or a speed, the latter representing the first derivation of the position with respect to time. Other temporal derivatives of the position are also conceivable.
  • the movement variable can accordingly be an angular position or an angular speed.
  • Target travel curve is a relation between a first movement variable and a second movement variable, e.g. between speed and position, or between a movement quantity and time, e.g. between position and time, understood.
  • the course of the target travel curve or at least certain parameters or criteria for the target travel curve are specified.
  • the target travel curve can be saved as a curve, function or look-up table, for example.
  • a drive drives the sheet, the movement size being controlled according to setpoints according to the setpoint travel curve, e.g. a speed control depending on the position of the sheet.
  • the tolerance range denotes a range of values for the movement quantity above and / or below the setpoint values according to the setpoint travel curve.
  • the tolerance range is limited in particular by a lower tolerance value and an upper tolerance value.
  • the lower tolerance value is smaller than the target value and the upper tolerance value is greater than the target value.
  • the lower and / or the upper tolerance value can be variable, that is to say depend, for example, on the position of the sheet. Leaving the tolerance range means that measured values of the movement variable fall below the lower tolerance value or exceed the upper tolerance value.
  • the blade is especially dimensioned so that it can regulate the amount of movement of the blade without leaving the tolerance range, if only omnipresent forces such as gravity and frictional forces act on the blade.
  • the direct measurement of a physical one In addition to size, it is also used to denote the derivation of other sizes from the directly measured one.
  • the angular position of a sheet can be determined by an encoder or rotary encoder using a voltage or a number of voltage pulses. In this case, measuring would also include determining the angular velocity from the angular position, in particular by deriving it from time.
  • Free-wheeling Usually the drive is controlled by a control unit, whereby a voltage is applied to the drive, the value of which is determined by the control unit. In freewheeling mode, however, the drive fails. There is advantageously no voltage on the drive in freewheeling. In freewheeling mode, only a force preferably acts on the blade that is smaller than a minimum force. This force can for example come from friction, e.g. in a door bearing or in the drive, or from a generator effect that occurs, for example, when the drive is short-circuited, or from springs that may be present in the drive. The minimum force is in particular 67 N.
  • One aspect of the invention is a method for controlling a drive for a leaf, in particular for a door leaf or a window leaf, comprising the following steps: measuring a measured value of a movement variable of the leaf, comparing the measured value with a tolerance range of a target travel curve, and driving of the sheet by the drive according to the target travel curve. If you leave the tolerance range, the sheet will turn into a Freewheel offset, in which the drive stops.
  • the blade is preferably driven by the drive.
  • the measured value is preferably also compared with a target value according to the target travel curve. If the measured value is within the tolerance range, the control preferably regulates the drive in such a way that the movement variable approaches the setpoint.
  • the method regulates the amount of movement via the drive, namely e.g. the position and / or the speed of the sheet on the basis of the measured value and the specified target travel curve.
  • One advantage of the process is the freewheel, which starts under defined criteria. Leaving the tolerance range can be caused by a user or an object who wants to open or close the sheet as quickly as possible or also to stop in a middle position that corresponds neither to the closed nor to the fully open position.
  • the described control enables the user to do this without working against him through the drive. On the one hand, this leads to a pleasant behavior of the sheet that is perceived as natural and expected by the user. Injuries caused by unexpected behavior of a leaf, e.g. a heavy door, leaning forward. On the other hand, the behavior spares the mechanics and any gear and rod parts of the drive.
  • the drive of the blade according to the target travel curve preferably starts again.
  • the defined period of time can for example be between 1 s and 60 s, and in particular between 2 s and 10 s.
  • the sheet is preferably brought into a defined position by the drive after the period of time defined for the freewheeling, which in particular can be a closed or an open position of the sheet.
  • the stated specifications for the control have the advantage that the blade does not remain permanently in freewheeling, which represents an unregulated state.
  • the user does not have to worry about opening or closing the sheet completely, but can save time and leave the sheet in any position without the sheet remaining in an unsecured position and, for example, uncontrolled strikes.
  • the target travel curve preferably comprises the following sections: accelerating the sheet from a resting speed, which is in particular zero, in a zero position to a first speed in a first position; Moving the sheet at the first speed to a second position; Decelerating the sheet from the first speed to the resting speed so that it has the resting speed when it reaches a third position.
  • the target travel curve can describe one of the following processes: an opening process of the sheet, the zero position being a closed position of the sheet and the third position being an open position of the sheet, in particular in the stop; or a closing process of the sheet, the zero position being an open position of the
  • Sheet and the third position are a closed position of the sheet.
  • the resting speed in the zero position and the third position should preferably be zero. This ensures that the drive does not strike the blade with force, which could result in damage to the blade, frame or drive. Moreover this prevents noise emissions and injuries to the user.
  • a further criterion can be established for the control: Preferably, the free-running of the sheet is ended and the sheet is driven by the drive when the measured value of the movement variable is above a maximum value.
  • the maximum value depends in particular on a maximum braking force of the drive and the position of the blade.
  • the maximum braking force of the drive can be determined in advance and saved as a parameter for the control.
  • the maximum value that can just be braked by the drive e.g. a maximum speed that can be braked is lower the closer the blade is to the third position. It is therefore particularly provided that the drive brakes the blade with the maximum braking force after freewheeling has ended, so that it has the speed of rest when it reaches the third position.
  • the sheet is braked or accelerated with a defined acceleration value in the direction of the setpoint as an option when it leaves the tolerance range - that is, especially when it would actually go into freewheel mode, before it freewheels goes.
  • a defined force to the sheet over a defined period of time for example for 1 s, is particularly suitable as a defined acceleration value.
  • the drive is then preferably resumed according to the target travel curve when the movement variable corresponds to the defined acceleration value changes. Otherwise the sheet will actually be put into free run.
  • Whether the movement size changes in accordance with the defined acceleration value can be determined by recording a time series of measured values of the movement size and comparing it with a time series expected on the basis of equations of movement.
  • the additional benefit of “braking” or “briefly accelerating” when the blade goes into freewheel mode is that it tends to be between a willful force by a user and another force, for example a temporary draft, on the blade - can be divorced. Only in the event of a sustained external force, for example from a user or an object, should the blade preferably go into freewheel mode.
  • the drive of the blade can be activated, in particular by a user: the drive of the blade is preferably triggered by an opening or closing command according to the target travel curve.
  • This can include one of the following events: an actuation of a switch or button, in particular a pressing of a door handle or a window handle; or a signal from a device communicating with the drive, for example an external system or a mobile device that is connected to the drive wirelessly or by cable; or a signal from a sensor communicating with the drive; or the action of a force on the sheet from the outside, which is exerted in particular by a person or by an object, for example a hospital bed.
  • the automatic drive comprises a sensor for measuring a quantity of movement of the sheet, a drive and a control unit for carrying out the method described above.
  • an encoder also called a rotary encoder, or an electrical resistor that can be changed via the position of the blade can be used to measure the movement variable.
  • the drive can in particular be designed as an electric motor or an actuator.
  • the automatic drive also comprises a sensor for measuring a drive voltage. Further parameters that can be used for the control can be derived from the drive voltage, e.g.
  • the drive comprises a braking device for braking the sheet.
  • the braking device can effect the braking of the blade in addition to a braking force exerted by the electric motor or the actuator.
  • One embodiment of the braking device is a blocker in a transmission or linkage of the drive.
  • Another aspect of the invention relates to a computer program which, when executed on a processor, enables the described method to be carried out. rens causes.
  • the computer program can be stored on a computer-readable data carrier.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a door including drive, control and various sensors and switches according to an embodiment
  • FIG. 2 shows a diagram of a target travel curve with target values of a movement variable and a tolerance range according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a method for controlling a drive for a leaf, in particular for a door leaf or window leaf, according to an exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a flow diagram of an alternative method for controlling a drive for a leaf, in particular for a door leaf or window leaf, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a door in a room according to an exemplary embodiment.
  • the door comprises a door leaf 1, a door frame 2 and a door handle 3 for manual opening and closing of the Door.
  • the embodiment of FIG. 1 shows a revolving door in which the door leaf 1 is rotatably mounted on its left side via door hinges 4 on the door frame 2.
  • the devices and methods described below are not limited to swing doors, but can also be used on other leaves, for example window leaves, and on other types of storage, for example sliding doors or sliding windows.
  • the door leaf 1 can be driven by a drive 5.
  • the drive 5 is often an electric motor or an actuator which is attached to the door lintel above the door frame 2 and is connected to the door leaf 1 via a linkage.
  • the drive 5 can also be attached to the door leaf 1.
  • the drive 5 is controlled by a controller which can be integrated in a housing of the drive 5 or can be outsourced.
  • the power required for drive 5 and control is provided by a power supply 6.
  • the control of the drive 5 can be triggered or switched in various ways, some of which are shown in FIG. A signal via one of the paths is sufficient to trigger or switch the controller.
  • the door handle 3 can be connected to the control, e.g. Via an electrical connection or by radio, so that a manual opening or closing command is communicated to the control by pressing the door handle 3.
  • various other types of pulse generators such as a switch 7 or a button 8, in particular also a switch that can be operated with a key or a fingerprint, are also possible.
  • a closing or opening command can be triggered by a proximity sensor 9 when a user approaches the door.
  • a radio switch 10 is also advantageous, which is triggered, for example, by a token or a mobile phone 11 that the user carries with him when he approaches. The user can easily open the door and go through without having to have his hands free.
  • a triggering of the control by a mobile phone 11 is particularly advantageous, since via a radio connection, for example via Bluetooth, from the mobile phone 11 to the radio switch 10 or directly to the control not only an opening or
  • Closing command can be forwarded, but further functionalities are enabled.
  • various parameters of the control can be set via an app, e.g. a maximum opening angle, an opening or closing speed or a predefined period of time for a freewheel.
  • the drive 5 can also be calibrated in this way.
  • the closing or opening command can also come from an external system 12 that is connected to the drive 5 or its control.
  • An example of such an external system 12 is a fire alarm system which triggers the closing of all doors in order to spread a fire.
  • the closing or opening command can be triggered by a signal from a sensor which communicates with the drive 5 or its control.
  • FIG. 2 shows a diagram of a target travel curve SFK, which specifies target values of a movement variable to which the controller regulates the door leaf 1.
  • the controlled movement variable is a speed v as a function of an angular position a.
  • a control can be used, for example, for the swing door from FIG. 1.
  • the angular position a0 also called the zero position
  • the door leaf 1 is in the closed position
  • a3 denotes a third angular position for which the angular position when the door leaf 1 hits the stop or another value between the closed position and the stop is sensible - represents.
  • the drive is regulated by the controller as a function of the angular position a, which is known from a measurement, for example with an encoder.
  • a typical door leaf opening process can therefore be divided into the following sections, which can also be used for a closing process:
  • the drive 5 accelerates the door leaf 1 in a first angular range A1 between the zero position a0 and a first angular position a1 from a resting speed v0, which is zero, to a first speed v1.
  • a second angular range A2 between a1 and a second angular position a2 the door leaf 1 is moved at the first speed vl.
  • a third angular range A3 between a2 and a3 the door leaf 1 is braked by the drive 5 so that it again reaches the resting speed v0 at the third angular position a3. Accordingly, the door is opened gently, whereby apart from an opening command, no further external action is necessary.
  • the tolerance range TB there is a tolerance range TB around the target travel curve SFK.
  • the drive 5 is able to control the speed v of the door leaf 1 within the tolerance range TB.
  • the door leaf 1 is driven by the drive 5 as long as the measured speed values vr are within the tolerance range TB.
  • the tolerance range TB in the second angular range A2 is limited downwards by the lower tolerance value v11 and upwards by the upper tolerance value v12, 0 ⁇ v11 ⁇ v1 and v12> v1.
  • a force now acts on the door leaf 1 from the outside for example by a user or a draft, it may be that the door leaf 1 is so severely affected. brakes or accelerates so that it leaves the tolerance range TB, so that vr ⁇ v11 or vr> v12.
  • the drive 5 does not continue to work against the user. Therefore, when the door leaf 1 leaves the tolerance range TB, it changes to a freewheel mode FL in which the drive 5 fails and in particular in which the drive 5 is de-energized.
  • the freewheel FL preferably at most a minimum force of, for example, 67 N acts on the door leaf 1.
  • the freewheel FL the user has the option of moving the door leaf 1 and, in particular, also of braking it, as he is used to from a door without a drive.
  • Various criteria are conceivable in order to return from the freewheel FL to the driven state of the door leaf 1 according to the target travel curve SFK.
  • the criteria can be implemented individually or together.
  • one of the criteria is preferably fulfilled:
  • the drive 5 could regulate the speed v of the door leaf again according to the target travel curve SFK as soon as the measured speed values vr are within the tolerance range TB again lie.
  • Two other criteria are also advantageous: on the one hand, a defined time period TFL is specified for the freewheeling FL, after which the control by the drive 5 is automatically resumed according to the target travel curve SFK.
  • a user can trigger a return to the driven state by a new opening or closing command.
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method for controlling a drive for a leaf, in particular for a door leaf, for example according to FIG. 1, or a window leaf according to an exemplary embodiment.
  • the method shown contains steps S1 to S9.
  • Step S1 The control process is triggered by an opening or closing command in step S1.
  • a sensor e.g. an encoder
  • the current angular position ar and the current speed vr are measured.
  • Step S3 represents a safety criterion: the drive 5 can brake the door leaf 1 at most with a maximum braking force FBmax, which can be determined for the drive 5 and viewed as a fixed parameter for the door leaf 1. If, according to the measurement, the door leaf 1 is already very close to the third angular position a3, e.g.
  • step S4 the drive 5 brakes the door leaf 1 in step S4 immediately with the maximum braking force FBmax to reach the resting speed v0 at a3 if possible and to avoid the door leaf 1 from falling shut in an uncontrolled manner.
  • the maximum speed vBmax that can be braked depends not only on the parameter FBmax but also on the angular position ar or the angular distance to the maximum angular position, namely
  • step S3 can include further security criteria, e.g. Commands from safety sensors or external safety systems such as a fire alarm system.
  • step S5 If the maximum decelerable speed vBmax is not exceeded, a comparison of the measured speed vr with the speeds according to the tolerance range TB is carried out in step S5.
  • step S6 the door leaf 1 is driven in step S6 by the drive 5 according to the target travel curve SFK. This process is continued by measuring ar and vr again in step S2. If, however, vr is outside the tolerance range TB, the door leaf 1 goes into freewheel FL in step S7, in which the drive 5 stops.
  • the criteria for exiting the freewheel FL have already been briefly mentioned in connection with FIG. 2:
  • step S8 it is checked whether the time that has elapsed since entering the freewheel FL is greater than a predefined time TFL. If so, there is a change to the driven state according to step S6. If not, ie if the predefined time TFL of, for example, 6 s has not yet passed, the freewheel FL is continued.
  • the freewheel FL can also be ended in accordance with step S9 when the control receives a new opening or closing command.
  • the drive of the door leaf 1 continues in step S6 according to the target travel curve SFK. If no new opening or closing command is received, the sequence continues with the measurement of ar and vr in step S2.
  • Fig. 4 shows a flow diagram of an alternative method for controlling a drive for a leaf, in particular for a door leaf, e.g. according to FIG. 1, or a window leaf according to an embodiment.
  • the method comprises steps S1 to S9.
  • the order of the steps has been changed in one essential point.
  • the criterion in S3 that the door leaf 1 is immediately braked with the maximum braking force FBmax when the maximum brakable speed vBmax is exceeded according to S4 is moved to the end of the flow chart.
  • S5 After measuring the movement variables ar and vr in S2, the process continues directly with S5, i.e. decided whether the measured speed vr lies within the tolerance range TB.
  • the maximum force criterion and any other safety criteria according to S3 only come into play in FIG. 4 if no further opening or closing command is detected in step S9. If the measured If the speed vr in S3 does not exceed the maximum speed that can be braked, the method steps are run through again from the measurement of the movement variables ar and vr in S2. In contrast to FIG. 3, the maximum force criterion is therefore only checked in FIG. 4 when the door leaf 1 is in freewheel mode FL.
  • Figs. 3 and 4 therefore show exemplary embodiments of a method for controlling a drive for a door or window leaf.
  • a different sequence of steps is also conceivable.
  • steps S8 and S9 which represent criteria for leaving the freewheel FL, can also be run through in the reverse order.
  • the described method for controlling a drive for a door or window leaf is computer-implemented, e.g. on a microprocessor with a corresponding memory, which controls the drive 5.

Landscapes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

The invention relates to a method for controlling a drive (5) for a leaf (1), in particular for a door leaf or a window leaf, the method comprising the following steps: measuring a measurement value (vr) of a movement variable of the leaf (1); comparing the measurement value (vr) with a tolerance range (TB) of a target movement characteristic (SFK); driving the leaf (1) by means of the drive (5) according to the target movement characteristic (SFK). If the measurement value (vr) is outside the tolerance range (TB), the leaf (1) is set into a free-running state (FL) in which the drive (5) cuts out.

Description

STEUERUNG FÜR TÜR- ODER FENSTERANTRIEB CONTROL FOR DOOR OR WINDOW DRIVE
Hinweis auf verwandte Anmeldungen Notice of related registrations
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Schweizerischen Patentanmeldung 0635/19, die am 15. Mai 2019 eingereicht wurde und deren ganze Offenbarung hier- mit durch Bezug aufgenommen wird. This application claims the priority of the Swiss patent application 0635/19, which was filed on May 15, 2019 and the entire disclosure of which is hereby incorporated by reference.
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebs für ein Blatt, insbesondere für ein Türblatt oder ein Fensterblatt. The invention relates to a method for controlling a drive for a leaf, in particular for a door leaf or a window leaf.
Hintergrund background
Es ist bekannt, eine Tür oder ein Fenster au- tomatisch mit einem Antrieb, z.B. einem Elektromotor, zu betreiben. Dadurch muss ein Benutzer nicht selbst eine Kraft zum Öffnen oder Schliessen der Tür bzw. des Fens- ters aufbringen. Entsprechende automatische Antriebe um- fassen eine Steuerung für den Antrieb, die durch den Be- nutzer beispielsweise durch Drücken einer Türklinke bzw. eines Fenstergriffs oder auch durch Annäherung an einen Annäherungssensor ausgelöst wird. Die Steuerung veran- lasst dann eine vorgegebene Bewegung der Tür bzw. des Fensters. In einer geöffneten oder geschlossenen Position der Tür bzw. des Fensters bewirkt der Antrieb im Regel- fall keine Kraft auf die Tür bzw. das Fenster. It is known to automatically drive a door or a window with a drive, e.g. an electric motor to operate. As a result, a user does not have to exert a force himself to open or close the door or the window. Corresponding automatic drives include a control for the drive that is triggered by the user, for example, by pressing a door handle or a window handle or by approaching a proximity sensor. The control then initiates a predetermined movement of the door or window. When the door or window is in an open or closed position, the drive generally does not exert any force on the door or window.
Herkömmliche Antriebe haben verschiedene Nachteile. Wenn der Benutzer die Tür bzw. das Fenster während der Steuerung durch den Antrieb mit einer exter- nen Kraft beaufschlagt, arbeitet der Antrieb gegen die externe Kraft. Dies ist einerseits unangenehm für den Be- nutzer und unerwünscht, da der Benutzer die Tür bzw. das Fenster entgegen dem Antrieb möglicherweise schnell wie- der Öffnen oder schliessen oder in einer mittleren Posi- tion halten möchte. Andererseits kann ein solches Verhal- ten des Antriebs zu einer Beschädigung einer Antriebsme- chanik führen. Conventional drives have several disadvantages. If the user applies an external force to the door or window while being controlled by the drive, the drive works against the external force. On the one hand, this is uncomfortable for the user and undesirable, since the user may want to quickly open or close the door or window against the drive or keep it in a central position. On the other hand, such behavior of the drive can lead to damage to a drive mechanism.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der herkömmlichen Antriebe für Türen bzw. Fenster zu beheben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebs gemäss dem An- spruch 1 sowie durch den automatischen Antrieb gemäss An- spruch 13 gelöst. The present invention is based on the object of eliminating the disadvantages of conventional drives for doors or windows. This object is achieved by a method for controlling a drive according to claim 1 and by the automatic drive according to claim 13.
Zur besseren Verständlichkeit sollen zu Be- ginn einige Begriffe definiert werden, die in der vorlie- genden Anmeldung über ihre normale Bedeutung hinaus eine bestimmte Bedeutung haben . For better understanding, a few terms should be defined at the beginning that have a specific meaning beyond their normal meaning in the present application.
Blatt: Als Blatt wird im Folgenden der beweg- liche Teil einer Tür, eines Fensters oder einer ähnlichen Vorrichtung bezeichnet, auch Tür- bzw. Fensterflügel ge- nannt. So gehört zu einer Tür neben dem Türblatt bei- spielsweise auch eine Türzarge, auch Türrahmen genannt . Dabei ist der Begriff Blatt im Sinne der Erfindung nicht auf drehbar gelagerte Blätter beschränkt, sondern umfasst auch Blätter, die zum Öffnen oder Schliessen geschoben werden, und andere denkbare Ausführungsformen. Leaf: In the following, the movable part of a door, a window or a similar device is referred to as a leaf, also called a door or window sash. In addition to the door leaf, a door also has, for example, a door frame, also called a door frame. The term leaf in the context of the invention is not limited to rotatably mounted leaves, but also includes leaves that are pushed to open or close, and other conceivable embodiments.
Bewegungsgrösse: Als Bewegungsgrösse wird im Folgenden eine physikalische Grösse bezeichnet, mit der sich eine Bewegung des Blatts beschreiben lässt. Die Be- wegungsgrösse kann dabei insbesondere eine Position oder eine Geschwindigkeit sein, wobei letztere die erste Ab- leitung der Position nach der Zeit darstellt. Auch wei- tere zeitliche Ableitungen der Position sind als Bewe- gungsgrössen vorstellbar. Im besonderen Fall eines dreh- bar gelagerten Blatts, z.B. bei einer üblichen Drehflü- geltür, kann die Bewegungsgrösse entsprechend eine Win- kelposition oder eine Winkelgeschwindigkeit sein. Movement quantity: In the following, a movement quantity is a physical quantity that can be used to describe a movement of the leaf. The movement variable can in particular be a position or a speed, the latter representing the first derivation of the position with respect to time. Other temporal derivatives of the position are also conceivable. In the special case of a rotatably mounted leaf, for example in the case of a conventional swing door, the movement variable can accordingly be an angular position or an angular speed.
Sollfahrkurve: Unter Sollfahrkurve wird im Folgenden eine Relation zwischen einer ersten Bewegungs- grösse und einer zweiten Bewegungsgrösse, z.B. zwischen Geschwindigkeit und Position, oder zwischen einer Bewe- gungsgrösse und der Zeit, z.B. zwischen Position und Zeit, verstanden. Der Verlauf der Sollfahrkurve oder zu- mindest bestimmte Parameter oder Kriterien für die Soll- fahrkurve sind vorgegeben. Die Sollfahrkurve kann bei- spielsweise als Kurve, Funktion oder Look-up Table abge- speichert sein. Im Regelfall treibt ein Antrieb das Blatt an, wobei die Bewegungsgrösse nach Sollwerten gemäss der Sollfahrkurve gesteuert wird, z.B. eine Geschwindigkeits- regelung abhängig von der Position des Blatts. Target travel curve: In the following, the target travel curve is a relation between a first movement variable and a second movement variable, e.g. between speed and position, or between a movement quantity and time, e.g. between position and time, understood. The course of the target travel curve or at least certain parameters or criteria for the target travel curve are specified. The target travel curve can be saved as a curve, function or look-up table, for example. As a rule, a drive drives the sheet, the movement size being controlled according to setpoints according to the setpoint travel curve, e.g. a speed control depending on the position of the sheet.
Toleranzbereich: Mit Toleranzbereich wird im Folgenden ein Wertebereich der Bewegungsgrösse oberhalb und/oder unterhalb der Sollwerte gemäss Sollfahrkurve be- zeichnet. Der Toleranzbereich wird insbesondere von einem unteren Toleranzwert und einem oberen Toleranzwert be- grenzt. Dabei ist der untere Toleranzwert kleiner als der Sollwert, und der obere Toleranzwert grösser als der Sollwert. Der untere und/oder der obere Toleranzwert kön- nen variabel sein, also beispielsweise von der Position des Blatts abhängen. Ein Verlassen des Toleranzbereichs bedeutet, dass Messwerte der Bewegungsgrösse den unteren Toleranzwert nach unten unterschreiten oder den oberen Toleranzwert nach oben überschreiten. Der Antrieb des Tolerance range: In the following, the tolerance range denotes a range of values for the movement quantity above and / or below the setpoint values according to the setpoint travel curve. The tolerance range is limited in particular by a lower tolerance value and an upper tolerance value. The lower tolerance value is smaller than the target value and the upper tolerance value is greater than the target value. The lower and / or the upper tolerance value can be variable, that is to say depend, for example, on the position of the sheet. Leaving the tolerance range means that measured values of the movement variable fall below the lower tolerance value or exceed the upper tolerance value. The drive of the
Blatts ist insbesondere so dimensioniert, dass er die Be- wegungsgrösse des Blatts regeln kann, ohne den Toleranz- bereich zu verlassen, wenn lediglich allgegenwärtige Kräfte wie die Schwerkraft und Reibungskräfte auf das Blatt wirken. The blade is especially dimensioned so that it can regulate the amount of movement of the blade without leaving the tolerance range, if only omnipresent forces such as gravity and frictional forces act on the blade.
Messen: Unter dem Messen einer Grösse wird im Folgenden über das direkte Messen einer physikalischen Grösse hinaus auch das Ableiten weiterer Grössen aus der direkt gemessenen bezeichnet. So kann die Winkelposition eines Blatts durch einen Encoder oder Drehmessgeber bei- spielsweise über eine Spannung oder eine Anzahl von Span- nungspulsen bestimmt werden. Unter Messen würde in diesem Fall aber auch die Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit aus der Winkelposition fallen, insbesondere durch Ablei- tung nach der Zeit. Measure: In the following, under measuring a quantity, the direct measurement of a physical one In addition to size, it is also used to denote the derivation of other sizes from the directly measured one. For example, the angular position of a sheet can be determined by an encoder or rotary encoder using a voltage or a number of voltage pulses. In this case, measuring would also include determining the angular velocity from the angular position, in particular by deriving it from time.
Freilauf: Üblicherweise wird der Antrieb von einer Steuereinheit gesteuert, wobei eine Spannung an den Antrieb angelegt wird, deren Wert von der Steuereinheit bestimmt wird. Im Freilauf hingegen setzt der Antrieb aus. Vorteilhafterweise liegt im Freilauf keine Spannung an dem Antrieb an. So wirkt im Freilauf bevorzugt ledig- lich eine Kraft auf das Blatt, die kleiner ist als eine Minimalkraft. Diese Kraft kann beispielsweise von der Reibung, z.B. in einem Türlager oder im Antrieb, herrüh- ren oder von einem Generatoreffekt, der beispielsweise auftritt, wenn der Antrieb kurzgeschlossen wird, oder von eventuell vorhandenen Federn im Antrieb. Die Minimalkraft beträgt insbesondere 67 N. Dieser Wert stammt aus der Norm EN 16005 für kraftbetätigte Türen und gibt einen Ma- ximalwert, wie stark ein Benutzer bei ausgesetztem An- trieb an dem Blatt drücken muss. Der so definierte Frei- lauf steht damit im Gegensatz zum angetriebenen Zustand des Blatts. Im Speziellen bewegt sich ein Blatt im Frei- lauf wie vom Benutzer normalerweise erwartet, da ledig- lich allgegenwärtige Kräfte wie die Schwerkraft und Rei- bungskräfte auf das Blatt wirken. Free-wheeling: Usually the drive is controlled by a control unit, whereby a voltage is applied to the drive, the value of which is determined by the control unit. In freewheeling mode, however, the drive fails. There is advantageously no voltage on the drive in freewheeling. In freewheeling mode, only a force preferably acts on the blade that is smaller than a minimum force. This force can for example come from friction, e.g. in a door bearing or in the drive, or from a generator effect that occurs, for example, when the drive is short-circuited, or from springs that may be present in the drive. The minimum force is in particular 67 N. This value comes from the standard EN 16005 for power-operated doors and gives a maximum value of how hard a user must press on the leaf when the drive is suspended. The freewheel defined in this way is in contrast to the driven state of the blade. In particular, a blade moves freely as expected by the user, since only omnipresent forces such as gravity and frictional forces act on the blade.
Ein Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebs für ein Blatt, insbesondere für ein Türblatt oder ein Fensterblatt, umfassend fol- gende Schritte: Messen eines Messwerts einer Bewegungs- grösse des Blatts, Vergleichen des Messwerts mit einem Toleranzbereich einer Sollfahrkurve, und Antreiben des Blatts durch den Antrieb gemäss der Sollfahrkurve. Bei Verlassen des Toleranzbereichs wird das Blatt in einen Freilauf versetzt, in dem der Antrieb aussetzt . Bei einem Messwert innerhalb des Toleranzbereichs hingegen wird das Blatt bevorzugt von dem Antrieb angetrieben. Ausserdem wird der Messwert bevorzugt auch mit einem Sollwert ge- mäss Sollfahrkurve verglichen. Wenn der Messwert inner- halb des Toleranzbereichs liegt, regelt die Steuerung den Antrieb bevorzugt derart, dass sich die Bewegungsgrösse dem Sollwert annähert. One aspect of the invention is a method for controlling a drive for a leaf, in particular for a door leaf or a window leaf, comprising the following steps: measuring a measured value of a movement variable of the leaf, comparing the measured value with a tolerance range of a target travel curve, and driving of the sheet by the drive according to the target travel curve. If you leave the tolerance range, the sheet will turn into a Freewheel offset, in which the drive stops. In the case of a measured value within the tolerance range, on the other hand, the blade is preferably driven by the drive. In addition, the measured value is preferably also compared with a target value according to the target travel curve. If the measured value is within the tolerance range, the control preferably regulates the drive in such a way that the movement variable approaches the setpoint.
Das Verfahren regelt über den Antrieb also insbesondere die Bewegungsgrösse, nämlich z.B. die Posi- tion und/oder die Geschwindigkeit, des Blatts auf der Grundlage des Messwerts und der vorgegebenen Sollfahr- kurve. Ein Vorteil des Verfahrens besteht in dem Frei- lauf, der unter definierten Kriterien einsetzt. So kann das Verlassen des Toleranzbereichs durch einen Benutzer oder auch einen Gegenstand verursacht sein, der das Blatt möglichst schnell öffnen oder schliessen oder auch in ei- ner mittleren Position anhalten möchte, die weder der ge- schlossenen noch der vollständig geöffneten Position ent- spricht. Im Freilauf ermöglicht die beschriebene Steue- rung dem Benutzer dies, ohne durch den Antrieb gegen ihn zu arbeiten. Dies führt einerseits zu einem angenehmen, vom Benutzer als natürlich empfundenen und erwarteten Verhalten des Blatts. So lassen sich Verletzungen durch unerwartetes Verhalten eines Blatts, z.B. einer schweren Tür, Vorbeugen. Andererseits schont das Verhalten eine Mechanik und etwaige Getriebe- und Gestängeteile des An- triebs . In particular, the method regulates the amount of movement via the drive, namely e.g. the position and / or the speed of the sheet on the basis of the measured value and the specified target travel curve. One advantage of the process is the freewheel, which starts under defined criteria. Leaving the tolerance range can be caused by a user or an object who wants to open or close the sheet as quickly as possible or also to stop in a middle position that corresponds neither to the closed nor to the fully open position. In freewheeling mode, the described control enables the user to do this without working against him through the drive. On the one hand, this leads to a pleasant behavior of the sheet that is perceived as natural and expected by the user. Injuries caused by unexpected behavior of a leaf, e.g. a heavy door, leaning forward. On the other hand, the behavior spares the mechanics and any gear and rod parts of the drive.
Im Folgenden werden weitere bevorzugte Krite- rien und Parameter beschrieben, die für die Steuerung des Blatts vorgeschrieben werden können und eine Benutzer- freundlichkeit eines automatischen Antriebs mit dieser Steuerung weiter erhöhen. So setzt nach einer für den Freilauf definierten Zeitdauer das Antreiben des Blatts gemäss Sollfahrkurve bevorzugt wieder ein. Die definierte Zeitdauer kann beispielsweise zwischen 1 s und 60 s, und insbesondere zwischen 2 s und 10 s, betragen. Dadurch wird das Blatt nach der für den Freilauf definierten Zeitdauer durch den Antrieb bevorzugt in eine definierte Position gebracht, die im Speziellen eine geschlossene o- der eine geöffnete Position des Blatts sein kann. Die ge- nannten Vorgaben für die Steuerung haben den Vorteil, dass das Blatt nicht dauerhaft im Freilauf verbleibt, der einen ungeregelten Zustand darstellt. Der Benutzer, der nach der definierten Zeitdauer und einem anschliessenden Öffnungs- oder Schliessvorgang zu dem Blatt kommt, findet es in einem erwarteten Zustand vor, sei es geschlossen o- der offen. So muss der Benutzer sich nicht um ein kom- plettes Öffnen bzw. Schliessen des Blatts kümmern, son- dern kann Zeit sparen und das Blatt in einer beliebigen Stellung zurücklassen, ohne dass das Blatt dabei insbe- sondere in einer ungesicherten Stellung verbleibt und beispielsweise unkontrolliert zuschlägt. In the following, further preferred criteria and parameters are described which can be prescribed for the control of the blade and which further increase the user-friendliness of an automatic drive with this control. Thus, after a period of time defined for the freewheel, the drive of the blade according to the target travel curve preferably starts again. The defined period of time can for example be between 1 s and 60 s, and in particular between 2 s and 10 s. Thereby the sheet is preferably brought into a defined position by the drive after the period of time defined for the freewheeling, which in particular can be a closed or an open position of the sheet. The stated specifications for the control have the advantage that the blade does not remain permanently in freewheeling, which represents an unregulated state. The user who comes to the sheet after the defined period of time and a subsequent opening or closing process finds it in an expected state, be it closed or open. The user does not have to worry about opening or closing the sheet completely, but can save time and leave the sheet in any position without the sheet remaining in an unsecured position and, for example, uncontrolled strikes.
Bevorzugt umfasst die Sollfahrkurve die fol- genden Abschnitte: Beschleunigen des Blatts von einer Ru- hegeschwindigkeit, die insbesondere null ist, in einer Null-Position auf eine erste Geschwindigkeit bei einer ersten Position; Bewegen des Blatts mit der ersten Ge- schwindigkeit bis zu einer zweiten Position; Abbremsen des Blatts von der ersten Geschwindigkeit auf die Ruhege- schwindigkeit, sodass es bei Erreichen einer dritten Po- sition die Ruhegeschwindigkeit aufweist. Die Sollfahr- kurve kann einen der folgenden Vorgänge beschreiben: ei- nen Öffnungsvorgang des Blatts, wobei die Null-Position eine geschlossene Position des Blatts und die dritte Po- sition eine geöffnete Position des Blatts, insbesondere im Anschlag, sind; oder einen Schliessvorgang des Blatts, wobei die Null-Position eine geöffnete Position des The target travel curve preferably comprises the following sections: accelerating the sheet from a resting speed, which is in particular zero, in a zero position to a first speed in a first position; Moving the sheet at the first speed to a second position; Decelerating the sheet from the first speed to the resting speed so that it has the resting speed when it reaches a third position. The target travel curve can describe one of the following processes: an opening process of the sheet, the zero position being a closed position of the sheet and the third position being an open position of the sheet, in particular in the stop; or a closing process of the sheet, the zero position being an open position of the
Blatts und die dritte Position eine geschlossene Position des Blatts sind. Die Ruhegeschwindigkeit in der Null-Po- sition und der dritten Position soll bevorzugt null sein. Dadurch wird erreicht, dass der Antrieb das Blatt nicht mit Wucht zuschlägt, was eine Beschädigung von Blatt, Rahmen oder Antrieb zur Folge haben könnte. Ausserdem lassen sich damit Lärmemissionen und Verletzungen des Be- nutzers verhindern. Sheet and the third position are a closed position of the sheet. The resting speed in the zero position and the third position should preferably be zero. This ensures that the drive does not strike the blade with force, which could result in damage to the blade, frame or drive. Moreover this prevents noise emissions and injuries to the user.
Nun kann jedoch der Fall auftreten, dass ein Benutzer oder ein Gegenstand, z.B. ein Krankenhausbett, oder eine sonstige externe Kraft, z.B. ein Luftzug, das Blatt soweit beschleunigt hat, dass ein Abbremsen auf die Ruhegeschwindigkeit bis zum Erreichen der dritten Posi- tion nicht mehr möglich ist. Um diesen Fall zu vermeiden, kann ein weiteres Kriterium für die Steuerung aufgestellt werden : Bevorzugt wird der Freilauf des Blatts beendet und das Blatt von dem Antrieb angetrieben, wenn der Mess- wert der Bewegungsgrösse über einem Maximalwert liegt. Now, however, it can happen that a user or an object, e.g. a hospital bed, or some other external force, e.g. a draft that has accelerated the sheet so much that it is no longer possible to slow down to rest speed until reaching the third position. In order to avoid this case, a further criterion can be established for the control: Preferably, the free-running of the sheet is ended and the sheet is driven by the drive when the measured value of the movement variable is above a maximum value.
Der Maximalwert ist insbesondere von einer maximalen Bremskraft des Antriebs und der Position des Blatts ab- hängig. Die maximale Bremskraft des Antriebs kann vorgän- gig bestimmt und als Parameter für die Steuerung gespei- chert werden. Der gerade noch durch den Antrieb abbrems- bare Maximalwert, z.B. eine maximal abbremsbare Geschwin- digkeit, ist umso geringer, je näher das Blatt der drit- ten Position ist. Es ist also insbesondere vorgesehen, dass der Antrieb das Blatt nach Beenden des Freilaufs mit der maximalen Bremskraft abbremst, sodass es bei Errei- chen der dritten Position die Ruhegeschwindigkeit auf- weist . The maximum value depends in particular on a maximum braking force of the drive and the position of the blade. The maximum braking force of the drive can be determined in advance and saved as a parameter for the control. The maximum value that can just be braked by the drive, e.g. a maximum speed that can be braked is lower the closer the blade is to the third position. It is therefore particularly provided that the drive brakes the blade with the maximum braking force after freewheeling has ended, so that it has the speed of rest when it reaches the third position.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Blatt bei Verlassen des Toleranz- bereichs - also insbesondere dann, wenn es eigentlich in den Freilauf gehen würde - als Option zuerst mit einem definierten Beschleunigungswert in Richtung des Sollwerts angebremst oder beschleunigt, bevor es in den Freilauf geht. Als definierter Beschleunigungswert eignet sich insbesondere eine Beaufschlagung des Blatts mit einer de- finierten Kraft über eine definierte Zeitdauer hinweg, z.B. während 1 s. Anstatt dass das Blatt in den Freilauf geht, wird das Antreiben gemäss der Sollfahrkurve dann bevorzugt wieder aufgenommen, wenn sich die Bewegungs- grösse entsprechend dem definierten Beschleunigungswert ändert. Ansonsten wird das Blatt tatsächlich in den Frei- lauf versetzt. Ob sich die Bewegungsgrösse entsprechend dem definierten Beschleunigungswert ändert, lässt sich bestimmen, indem eine Zeitreihe von Messwerten der Bewe- gungsgrösse aufgezeichnet wird und mit einer anhand von Bewegungsgleichungen erwarteten Zeitreihe verglichen wird. Der zusätzliche Nutzen des „Anbremsens" oder „kurz Beschleunigens", wenn das Blatt in den Freilauf geht, be- steht darin, dass so eher zwischen einer willentlichen Kraft durch einen Benutzer und einer sonstigen Kraft, z.B. einem vorübergehenden Luftzug, auf das Blatt unter- schieden werden kann. Nur bei einer anhaltend einwirken- den externen Kraft, z.B. durch einen Benutzer oder einen Gegenstand, soll das Blatt bevorzugt in den Freilauf ge- hen. In a further preferred embodiment of the method, the sheet is braked or accelerated with a defined acceleration value in the direction of the setpoint as an option when it leaves the tolerance range - that is, especially when it would actually go into freewheel mode, before it freewheels goes. The application of a defined force to the sheet over a defined period of time, for example for 1 s, is particularly suitable as a defined acceleration value. Instead of the blade going into freewheel mode, the drive is then preferably resumed according to the target travel curve when the movement variable corresponds to the defined acceleration value changes. Otherwise the sheet will actually be put into free run. Whether the movement size changes in accordance with the defined acceleration value can be determined by recording a time series of measured values of the movement size and comparing it with a time series expected on the basis of equations of movement. The additional benefit of “braking” or “briefly accelerating” when the blade goes into freewheel mode is that it tends to be between a willful force by a user and another force, for example a temporary draft, on the blade - can be divorced. Only in the event of a sustained external force, for example from a user or an object, should the blade preferably go into freewheel mode.
Ausserdem kann definiert werden, wie der An- trieb des Blatts aktiviert werden kann, insbesondere durch einen Benutzer: Bevorzugt wird das Antreiben des Blatts durch den Antrieb gemäss der Sollfahrkurve durch einen öffnungs- oder Schliessbefehl ausgelöst . Dieser kann eines der folgenden Ereignisse umfassen: ein Betäti- gen eines Schalters oder Tasters, insbesondere ein Drü- cken einer Türklinke oder eines Fenstergriffs; oder ein Signal von einer mit dem Antrieb kommunizierenden Vor- richtung, z.B. einem Fremdsystem oder einem Mobilgerät, das kabellos oder über Kabel mit dem Antrieb verbunden ist; oder ein Signal von einem mit dem Antrieb kommuni- zierenden Sensor; oder ein Einwirken einer Kraft auf das Blatt von extern, die insbesondere durch eine Person oder durch einen Gegenstand, z.B. ein Krankenhausbett, ausge- übt wird. Eine Aufnahme der Steuerung nach Einwirken ei- ner externen Kraft wird auch als „Push & Go" bezeichnet. Der Benutzer muss das Blatt nur kurz Anschieben, sodass der Antrieb einsetzt; anschliessend kann er aufgrund der beschriebenen Steuerung einfach weitergehen, ohne sich Gedanken über die Position zu machen, in der das Blatt verbleibt. In einer bevorzugten Ausführungsform beendet der öffnungs- oder Schliessbefehl auch den Freilauf des Blatts. Somit stellt dies ein weiteres Kriterium dar, wie das Blatt vom Freilauf in den angetriebenen Zustand ge- langen kann - neben den möglichen Kriterien der definier- ten Zeitdauer und der maximalen Bremskraft. In addition, it can be defined how the drive of the blade can be activated, in particular by a user: the drive of the blade is preferably triggered by an opening or closing command according to the target travel curve. This can include one of the following events: an actuation of a switch or button, in particular a pressing of a door handle or a window handle; or a signal from a device communicating with the drive, for example an external system or a mobile device that is connected to the drive wirelessly or by cable; or a signal from a sensor communicating with the drive; or the action of a force on the sheet from the outside, which is exerted in particular by a person or by an object, for example a hospital bed. Taking up the control after an external force has been applied is also referred to as "Push &Go". The user only has to push the blade briefly so that the drive starts; then, thanks to the control described, he can simply continue without worrying about the To make position in which the sheet remains In a preferred embodiment finished the opening or closing command also allows the leaf to run freely. This therefore represents a further criterion for how the blade can move from the freewheel to the driven state - in addition to the possible criteria of the defined time duration and the maximum braking force.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen automatischen Antrieb für ein Blatt, im Besonderen für ein Türblatt oder ein Fensterblatt. Der automatische Antrieb umfasst einen Sensor zum Messen einer Bewegungs- grösse des Blatts, einen Antrieb und eine Steuereinheit zur Ausführung des oben beschriebenen Verfahrens. Zum Messen der Bewegungsgrösse kann insbesondere ein Encoder, auch Drehwinkelgeber genannt, verwendet werden oder ein über die Position des Blatts veränderbarer elektrischer Widerstand. Es sind aber auch andere Messprinzipien und Sensoren denkbar, z.B. kapazitiv. Der Antrieb kann insbe- sondere als Elektromotor oder als Aktuator ausgebildet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der automatische Antrieb ausserdem einen Sensor zum Messen einer Antriebsspannung. Aus der AntriebsSpannung lassen sich weitere für die Steuerung verwendbare Parameter ab- leiten, z.B. eine Leistung oder eine Kraft, die der An- trieb aufnimmt bzw. ausüben muss, um einen bestimmten Wert der Bewegungsgrösse zu erreichen, insbesondere wenn eine externe Kraft gegen den Antrieb arbeitet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Antrieb eine Bremseinrichtung zum Abbremsen des Blatts. Die Brem- seinrichtung kann das Abbremsen des Blatts zusätzlich zu einer von dem Elektromotor oder dem Aktuator ausgeübten Bremskraft bewirken. Eine Ausführungsform der Bremsein- richtung ist ein Blocker in einem Getriebe oder Gestänge des Antriebs. Another aspect of the invention relates to an automatic drive for a leaf, in particular for a door leaf or a window leaf. The automatic drive comprises a sensor for measuring a quantity of movement of the sheet, a drive and a control unit for carrying out the method described above. In particular, an encoder, also called a rotary encoder, or an electrical resistor that can be changed via the position of the blade can be used to measure the movement variable. However, other measuring principles and sensors are also conceivable, e.g. capacitive. The drive can in particular be designed as an electric motor or an actuator. In a preferred embodiment, the automatic drive also comprises a sensor for measuring a drive voltage. Further parameters that can be used for the control can be derived from the drive voltage, e.g. a power or a force that the drive absorbs or has to exert in order to achieve a certain value of the movement quantity, especially when an external force works against the drive. In a further preferred embodiment, the drive comprises a braking device for braking the sheet. The braking device can effect the braking of the blade in addition to a braking force exerted by the electric motor or the actuator. One embodiment of the braking device is a blocker in a transmission or linkage of the drive.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Computerprogramm das bei Ausführung auf ei- nem Prozessor die Durchführung des beschriebenen Verfah- rens bewirkt. Zur Implementierung kann das Computerpro- gramm auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sein. Another aspect of the invention relates to a computer program which, when executed on a processor, enables the described method to be carried out. rens causes. For implementation, the computer program can be stored on a computer-readable data carrier.
Für den Fachmann ist offensichtlich, dass sich synergistische Effekte aus der Kombination von Merk- malen verschiedener Ausführungsformen und Aspekte ergeben können. Obgleich diese nicht im Detail beschrieben sind, sind sie ausdrücklich in den Offenbarungsgehalt der vor- liegenden Schrift eingeschlossen . It is obvious to the person skilled in the art that synergistic effects can result from the combination of features of different embodiments and aspects. Although these are not described in detail, they are expressly included in the disclosure content of the present document.
Kurze Beschreibung der Abbildungen Brief description of the images
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Er- findung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die nachfolgend anhand der Abbildungen dargestellt sind. Es zeigen: Further advantageous refinements of the invention result from the exemplary embodiments which are shown below with reference to the figures. Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Tür samt Antrieb, Steuerung und verschiedenen Sensoren und Schaltern gemäss einem Ausführungsbeispiel; 1 shows a perspective view of a door including drive, control and various sensors and switches according to an embodiment;
Fig. 2 ein Diagramm einer Sollfahrkurve mit Sollwerten einer Bewegungsgrösse und einem Toleranzbe- reich gemäss einem Ausführungsbeispiel; 2 shows a diagram of a target travel curve with target values of a movement variable and a tolerance range according to an exemplary embodiment;
Fig. 3 ein Fliessdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Antriebs für ein Blatt, insbesondere für ein Türblatt oder Fensterblatt, gemäss einem Ausfüh- rungsbeispiel; 3 shows a flow diagram of a method for controlling a drive for a leaf, in particular for a door leaf or window leaf, according to an exemplary embodiment;
Fig. 4 ein Fliessdiagramm eines alternativen Verfahrens zur Steuerung eines Antriebs für ein Blatt, insbesondere für ein Türblatt oder Fensterblatt, gemäss einem Ausführungsbeispiel. 4 shows a flow diagram of an alternative method for controlling a drive for a leaf, in particular for a door leaf or window leaf, according to an exemplary embodiment.
Wege zur Ausführung der Erfindung Ways of Carrying Out the Invention
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht ei- ner Tür in einem Raum gemäss einem Ausführungsbeispiel. Die Tür umfasst ein Türblatt 1, einen Türrahmen 2 und eine Türklinke 3 zum manuellen Öffnen und Schliessen der Tür. Die Ausführungsform von Fig. 1 zeigt eine Drehflü- geltüre, bei der das Türblatt 1 an seiner linken Seite über Türangeln 4 am Türrahmen 2 drehbar gelagert ist. Die im Folgenden beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren sind aber nicht auf Drehflügeltüren beschränkt, sondern lassen sich auch auf andere Blätter, z.B. Fensterblätter, und auf andere Lagerungsarten, z.B. Schiebetüren oder Schiebefenster, anwenden . 1 shows a perspective view of a door in a room according to an exemplary embodiment. The door comprises a door leaf 1, a door frame 2 and a door handle 3 for manual opening and closing of the Door. The embodiment of FIG. 1 shows a revolving door in which the door leaf 1 is rotatably mounted on its left side via door hinges 4 on the door frame 2. However, the devices and methods described below are not limited to swing doors, but can also be used on other leaves, for example window leaves, and on other types of storage, for example sliding doors or sliding windows.
Erfindungsgemäss kann das Türblatt 1 von ei- nem Antrieb 5 angetrieben werden. Häufig ist der Antrieb 5 ein Elektromotor oder ein Aktuator, der am Türsturz oberhalb des Türrahmens 2 angebracht und über ein Ge- stänge mit dem Türblatt 1 verbunden ist. Alternativ kann der Antrieb 5 aber auch am Türblatt 1 befestigt sein. Der Antrieb 5 wird von einer Steuerung gesteuert, die in ei- nem Gehäuse des Antriebs 5 integriert oder ausgelagert sein kann. Der nötige Strom für Antrieb 5 und Steuerung wird von einer Stromversorgung 6 bereitgestellt. According to the invention, the door leaf 1 can be driven by a drive 5. The drive 5 is often an electric motor or an actuator which is attached to the door lintel above the door frame 2 and is connected to the door leaf 1 via a linkage. Alternatively, the drive 5 can also be attached to the door leaf 1. The drive 5 is controlled by a controller which can be integrated in a housing of the drive 5 or can be outsourced. The power required for drive 5 and control is provided by a power supply 6.
Die Steuerung des Antriebs 5 kann über ver- schiedene Wege getriggert oder geschalten werden, von de- nen einige in Fig. 1 gezeigt sind. Für ein Triggern oder Schalten der Steuerung reicht ein Signal über einen der Wege aus. Einerseits kann die Türklinke 3 mit der Steue- rung verbunden sein, z.B. über eine elektrische Verbin- düng oder über Funk, sodass ein manueller Öffnungs- oder Schliessbefehl durch Betätigen der Türklinke 3 der Steue- rung mitgeteilt wird. Möglich sind aber auch verschiedene andere Arten von Impulsgebern wie ein Schalter 7 oder ein Taster 8, insbesondere auch ein Schalter, der mit einem Schlüssel oder einem Fingerabdruck zu betätigen ist. Wei- terhin kann ein Schliess- oder Öffnungsbefehl von einem Annäherungssensor 9 ausgelöst werden, wenn sich ein Be- nutzer der Tür nähert. The control of the drive 5 can be triggered or switched in various ways, some of which are shown in FIG. A signal via one of the paths is sufficient to trigger or switch the controller. On the one hand, the door handle 3 can be connected to the control, e.g. Via an electrical connection or by radio, so that a manual opening or closing command is communicated to the control by pressing the door handle 3. However, various other types of pulse generators, such as a switch 7 or a button 8, in particular also a switch that can be operated with a key or a fingerprint, are also possible. Furthermore, a closing or opening command can be triggered by a proximity sensor 9 when a user approaches the door.
Vorteilhaft ist auch ein Funkschalter 10, der z.B. durch ein Token oder ein Mobiltelefon 11, das der Benutzer mit sich führt, bei Annäherung ausgelöst wird. Der Benutzer kann so problemlos die Tür öffnen und hin- durchgehen, ohne dass er die Hände frei haben muss . Ge- rade eine Auslösung der Steuerung durch ein Mobiltelefon 11 ist vorteilhaft, da über eine Funkverbindung, z.B. via Bluetooth, vom Mobiltelefon 11 zum Funkschalter 10 oder direkt zur Steuerung nicht nur ein öffnungs- oder A radio switch 10 is also advantageous, which is triggered, for example, by a token or a mobile phone 11 that the user carries with him when he approaches. The user can easily open the door and go through without having to have his hands free. A triggering of the control by a mobile phone 11 is particularly advantageous, since via a radio connection, for example via Bluetooth, from the mobile phone 11 to the radio switch 10 or directly to the control not only an opening or
Schliessbefehl weitergeleitet werden kann, sondern wei- tere Funktionalitäten ermöglicht werden. Beispielsweise lassen sich über eine App verschiedene Parameter der Steuerung einstellen, z.B. ein maximaler Öffnungswinkel, eine öffnungs- oder Schliessgeschwindigkeit oder eine vordefinierte Zeitdauer für einen Freilauf. Auch kann auf diesem Weg eine Kalibration des Antriebs 5 vorgenommen werden. Closing command can be forwarded, but further functionalities are enabled. For example, various parameters of the control can be set via an app, e.g. a maximum opening angle, an opening or closing speed or a predefined period of time for a freewheel. The drive 5 can also be calibrated in this way.
Weiterhin kann der Schliess- oder Öffnungsbe- fehl auch von einem Fremdsystem 12 kommen, das an den An- trieb 5 bzw. dessen Steuerung angeschlossen ist. Ein Bei- spiel für ein solches Fremdsystem 12 ist eine Brandmelde- anlage, welche das Schliessen aller Türen zur Ausweitung eines Brands auslöst. In einer anderen Ausführungsform kann der Schliess- oder öffnungsbefehl von einem Signal eines Sensors ausgelöst werden, der mit dem Antrieb 5 bzw. dessen Steuerung kommuniziert. Furthermore, the closing or opening command can also come from an external system 12 that is connected to the drive 5 or its control. An example of such an external system 12 is a fire alarm system which triggers the closing of all doors in order to spread a fire. In another embodiment, the closing or opening command can be triggered by a signal from a sensor which communicates with the drive 5 or its control.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm einer Sollfahrkurve SFK, die Sollwerte einer Bewegungsgrösse angibt, auf wel- che die Steuerung das Türblatt 1 regelt. Im gezeigten Fall ist die gesteuerte Bewegungsgrösse eine Geschwindig- keit v in Abhängigkeit von einer Winkelposition a. Eine solche Steuerung kann beispielsweise für die Drehflügel- tür aus Fig. 1 eingesetzt werden. Bei der Winkelposition a0, auch Null-Position genannt, ist das Türblatt 1 in ge- schlossener Stellung, a3 bezeichnet eine dritte Winkelpo- sition, für die man sinnvollerweise die Winkelposition beim Anschlag des Türblatts 1 oder einen sonstigen Wert zwischen geschlossener Stellung und Anschlag vorein- stellt . Bei der in Fig. 2 gezeigten Sollfahrkurve SFK wird der Antrieb durch die Steuerung in Abhängigkeit von der Winkelposition a geregelt, die aus einer Messung, z.B. mit einem Encoder, bekannt ist. Ein typischer öff- nungsvorgang des Türblatts lässt sich demnach in die fol- genden Abschnitte unterteilen, die analog auch für einen Schliessvorgang anwendbar sind: 2 shows a diagram of a target travel curve SFK, which specifies target values of a movement variable to which the controller regulates the door leaf 1. In the case shown, the controlled movement variable is a speed v as a function of an angular position a. Such a control can be used, for example, for the swing door from FIG. 1. In the angular position a0, also called the zero position, the door leaf 1 is in the closed position, a3 denotes a third angular position for which the angular position when the door leaf 1 hits the stop or another value between the closed position and the stop is sensible - represents. In the target travel curve SFK shown in FIG. 2, the drive is regulated by the controller as a function of the angular position a, which is known from a measurement, for example with an encoder. A typical door leaf opening process can therefore be divided into the following sections, which can also be used for a closing process:
Wenn die Steuerung einen öffnungsbefehl er- hält, beschleunigt der Antrieb 5 das Türblatt 1 in einem ersten Winkelbereich Al zwischen der Null-Position a0 und einer ersten Winkelposition a1 von einer Ruhegeschwindig- keit v0, die null ist, auf eine erste Geschwindigkeit v1. In einem zweiten Winkelbereich A2 zwischen al und einer zweiten Winkelposition a2 wird das Türblatt 1 mit der ersten Geschwindigkeit vl bewegt . In einem dritten Win- kelbereich A3 zwischen a2 und a3 wird das Türblatt 1 durch den Antrieb 5 abgebremst, sodass es bei der dritten Winkelposition a3 wieder die Ruhegeschwindigkeit v0 er- reicht. Die Tür wird dementsprechend sanft geöffnet, wo- bei ausser einem öffnungsbefehl keine weitere Einwirkung von aussen nötig ist. When the control receives an opening command, the drive 5 accelerates the door leaf 1 in a first angular range A1 between the zero position a0 and a first angular position a1 from a resting speed v0, which is zero, to a first speed v1. In a second angular range A2 between a1 and a second angular position a2, the door leaf 1 is moved at the first speed vl. In a third angular range A3 between a2 and a3, the door leaf 1 is braked by the drive 5 so that it again reaches the resting speed v0 at the third angular position a3. Accordingly, the door is opened gently, whereby apart from an opening command, no further external action is necessary.
Um die Sollfahrkurve SFK herum befindet sich ein Toleranzbereich TB. Unter normalen Umständen, insbe- sondere bei Abwesenheit einer Einwirkung von aussen, ist der Antrieb 5 in der Lage, die Geschwindigkeit v des Tür- blatts 1 innerhalb des Toleranzbereichs TB zu steuern. Gleichzeitig gilt, dass das Türblatt 1 von dem Antrieb 5 angetrieben wird, solange sich gemessene Geschwindig- keitswerte vr innerhalb des Toleranzbereichs TB befinden. Im Beispiel der Fig. 2 ist der Toleranzbereich TB im zweiten Winkelbereich A2 nach unten durch den unteren To- leranzwert v11 und nach oben durch den oberen Toleranz- wert v12 begrenzt, wobei gilt 0 < v11 < v1 und v12 > v1. There is a tolerance range TB around the target travel curve SFK. Under normal circumstances, in particular in the absence of external action, the drive 5 is able to control the speed v of the door leaf 1 within the tolerance range TB. At the same time, it applies that the door leaf 1 is driven by the drive 5 as long as the measured speed values vr are within the tolerance range TB. In the example of FIG. 2, the tolerance range TB in the second angular range A2 is limited downwards by the lower tolerance value v11 and upwards by the upper tolerance value v12, 0 <v11 <v1 and v12> v1.
Wenn nun von aussen eine Kraft auf das Tür- blatt 1 einwirkt, z.B. durch einen Benutzer oder einen Luftzug, kann es sein, dass das Türblatt 1 so stark abge- bremst oder beschleunigt wird, dass es den Toleranzbe- reich TB verlässt, sodass vr < v11 bzw. vr > v12. Im Fall eines Benutzers, der die Tür absichtlich abbremst oder beschleunigt, ist es sinnvoll, dass der Antrieb 5 nicht weiterhin gegen den Benutzer arbeitet. Daher geht das Türblatt 1 beim Verlassen des Toleranzbereichs TB in ei- nen Freilauf FL über, bei dem der Antrieb 5 aussetzt, und insbesondere bei dem der Antrieb 5 stromlos geschalten ist. Im Freilauf FL wirkt bevorzugt höchstens eine Mini- malkraft von z.B. 67 N auf das Türblatt 1 ein. Im Frei- lauf FL hat der Benutzer die Möglichkeit, das Türblatt 1 zu bewegen und insbesondere auch abzubremsen, wie er es von einer antriebslosen Tür gewohnt ist. If a force now acts on the door leaf 1 from the outside, for example by a user or a draft, it may be that the door leaf 1 is so severely affected. brakes or accelerates so that it leaves the tolerance range TB, so that vr <v11 or vr> v12. In the case of a user who intentionally brakes or accelerates the door, it makes sense that the drive 5 does not continue to work against the user. Therefore, when the door leaf 1 leaves the tolerance range TB, it changes to a freewheel mode FL in which the drive 5 fails and in particular in which the drive 5 is de-energized. In the freewheel FL, preferably at most a minimum force of, for example, 67 N acts on the door leaf 1. In the freewheel FL, the user has the option of moving the door leaf 1 and, in particular, also of braking it, as he is used to from a door without a drive.
Um vom Freilauf FL wieder in den angetriebe- nen Zustand des Türblatts 1 gemäss Sollfahrkurve SFK zu kommen, sind verschiedene Kriterien denkbar. Die Krite- rien können einzeln oder gemeinsam implementiert sein. Um wieder in den angetriebenen Zustand zu kommen, reicht aber bevorzugt die Erfüllung eines der Kriterien aus: Der Antrieb 5 könnte die Geschwindigkeit v des Türblatts wie- der gemäss Sollfahrkurve SFK regeln, sobald die gemesse- nen Geschwindigkeitswerte vr wieder innerhalb des Tole- ranzbereichs TB liegen. Vorteilhaft sind auch zwei andere Kriterien: Einerseits wird eine definierte Zeitdauer TFL für den Freilauf FL vorgegeben, nach der die Steuerung durch den Antrieb 5 gemäss Sollfahrkurve SFK automatisch wieder aufgenommen wird. Andererseits kann ein Benutzer durch einen erneuten Öffnungs- oder Schliessbefehl eine Rückkehr in den angetriebenen Zustand auslösen. Zu diesem Zweck wird auch ein von aussen auf das Türblatt 1 ein- wirkender Kraftstoss als Öffnungs- oder Schliessbefehl interpretiert, wenn er eine bestimmte Beschleunigung des Türblatts 1 aus der Ruhegeschwindigkeit v0 heraus hervor- ruft. Eine solche Funktionalität nennt man „Push & Go". Das Verfahren zur Steuerung des Antriebs 5 sowie ein Zu- sammenspiel der verschiedenen Kriterien werden in Fig. 3 deutlich. Fig. 3 zeigt ein Fliessdiagramm eines Verfah- rens zur Steuerung eines Antriebs für ein Blatt, insbe- sondere für ein Türblatt, z.B. gemäss Fig. 1, oder ein Fensterblatt gemäss einem Ausführungsbeispiel. Das ge- zeigte Verfahren enthält die Schritte S1 bis S9. EinVarious criteria are conceivable in order to return from the freewheel FL to the driven state of the door leaf 1 according to the target travel curve SFK. The criteria can be implemented individually or together. In order to return to the driven state, however, one of the criteria is preferably fulfilled: The drive 5 could regulate the speed v of the door leaf again according to the target travel curve SFK as soon as the measured speed values vr are within the tolerance range TB again lie. Two other criteria are also advantageous: on the one hand, a defined time period TFL is specified for the freewheeling FL, after which the control by the drive 5 is automatically resumed according to the target travel curve SFK. On the other hand, a user can trigger a return to the driven state by a new opening or closing command. For this purpose, a force impulse acting on the door leaf 1 from outside is also interpreted as an opening or closing command if it causes a specific acceleration of the door leaf 1 from the idle speed v0. Such a functionality is called “Push & Go”. The method for controlling the drive 5 as well as an interaction of the various criteria become clear in FIG. FIG. 3 shows a flow chart of a method for controlling a drive for a leaf, in particular for a door leaf, for example according to FIG. 1, or a window leaf according to an exemplary embodiment. The method shown contains steps S1 to S9. One
Steuerungsvorgang wird ausgelöst durch einen Öffnungs- o- der Schliessbefehl in Schritt S1. In Schritt S2 werden mit einem Sensor, z.B. einem Encoder, die momentane Win- kelposition ar und die momentane Geschwindigkeit vr ge- messen. Schritt S3 stellt ein Sicherheitskriterium dar: Der Antrieb 5 kann das Türblatt 1 höchstens mit einer ma- ximalen Bremskraft FBmax abbremsen, die für den Antrieb 5 bestimmt und als fester Parameter für das Türblatt 1 an- gesehen werden kann. Wenn sich das Türblatt 1 nun laut Messung schon sehr nahe bei der dritten Winkelposition a3, also z.B. dem Anschlag, befindet, aber weiterhin mit einer Geschwindigkeit vr bewegt, die gleich oder höher ist als eine maximal abbremsbare Geschwindigkeit vBmax, also vr ³ vBmax, dann bremst der Antrieb 5 das Türblatt 1 in Schritt S4 sofort mit der maximalen Bremskraft FBmax ab, um möglichst die Ruhegeschwindigkeit v0 bei a3 zu er- reichen und ein unkontrolliertes Zufallen des Türblatts 1 zu vermeiden. Die maximal abbremsbare Geschwindigkeit vBmax hängt ausser von dem Parameter FBmax auch von der Winkelposition ar bzw. der Winkeldistanz zur maximalen Winkelposition, nämlich |a3-ar|, ab. Ausserdem kann der Schritt S3 weitere Sicherheitskriterien umfassen, z.B. Befehle von Sicherheitssensoren oder externen Sicher- heitssystemen wie z.B. einem Brandmeldesystem. The control process is triggered by an opening or closing command in step S1. In step S2, a sensor, e.g. an encoder, the current angular position ar and the current speed vr are measured. Step S3 represents a safety criterion: the drive 5 can brake the door leaf 1 at most with a maximum braking force FBmax, which can be determined for the drive 5 and viewed as a fixed parameter for the door leaf 1. If, according to the measurement, the door leaf 1 is already very close to the third angular position a3, e.g. the stop, is, but continues to move at a speed vr that is equal to or higher than a maximum decelerable speed vBmax, so vr ³ vBmax, then the drive 5 brakes the door leaf 1 in step S4 immediately with the maximum braking force FBmax to reach the resting speed v0 at a3 if possible and to avoid the door leaf 1 from falling shut in an uncontrolled manner. The maximum speed vBmax that can be braked depends not only on the parameter FBmax but also on the angular position ar or the angular distance to the maximum angular position, namely | a3-ar |. In addition, step S3 can include further security criteria, e.g. Commands from safety sensors or external safety systems such as a fire alarm system.
Falls die maximal abbremsbare Geschwindigkeit vBmax nicht überschritten wird, wird in Schritt S5 ein Vergleich der gemessenen Geschwindigkeit vr mit den Ge- schwindigkeiten laut Toleranzbereich TB durchgeführt. If the maximum decelerable speed vBmax is not exceeded, a comparison of the measured speed vr with the speeds according to the tolerance range TB is carried out in step S5.
Wenn vr im Toleranzbereich TB liegt, wird das Türblatt 1 in Schritt S6 durch den Antrieb 5 gemäss der Sollfahr- kurve SFK angetrieben. Dieser Ablauf wird durch das er- neute Messen von ar und vr in Schritt S2 fortgeführt. Wenn vr aber ausserhalb des Toleranzbereichs TB liegt, geht das Türblatt 1 in Schritt S7 in den Frei- lauf FL, in dem der Antrieb 5 aussetzt. Die Kriterien, um den Freilauf FL wieder zu verlassen, wurden im Zusammen- hang mit Fig. 2 bereits kurz erwähnt : In Schritt S8 wird geprüft, ob die seit dem Eintritt in den Freilauf FL ver- gangene Zeit über einer vordefinierten Zeitdauer TFL liegt. Falls ja, wird in den angetriebenen Zustand gemäss Schritt S6 gewechselt. Falls nein, falls also die vorde- finierte Zeitdauer TFL von z.B. 6 s noch nicht um ist, wird der Freilauf FL fortgesetzt. If vr is in the tolerance range TB, the door leaf 1 is driven in step S6 by the drive 5 according to the target travel curve SFK. This process is continued by measuring ar and vr again in step S2. If, however, vr is outside the tolerance range TB, the door leaf 1 goes into freewheel FL in step S7, in which the drive 5 stops. The criteria for exiting the freewheel FL have already been briefly mentioned in connection with FIG. 2: In step S8 it is checked whether the time that has elapsed since entering the freewheel FL is greater than a predefined time TFL. If so, there is a change to the driven state according to step S6. If not, ie if the predefined time TFL of, for example, 6 s has not yet passed, the freewheel FL is continued.
Weiterhin kann der Freilauf FL gemäss Schritt S9 auch beendet werden, wenn die Steuerung einen erneuten öffnungs- oder Schliessbefehl erhält. In diesem Fall wird mit dem Antrieb des Türblatts 1 gemäss Sollfahrkurve SFK in Schritt S6 fortgefahren. Wenn kein erneuter Öffnungs- oder Schliessbefehl eintrifft, wird der Ablauf mit dem Messen von ar und vr in Schritt S2 fortgesetzt. Furthermore, the freewheel FL can also be ended in accordance with step S9 when the control receives a new opening or closing command. In this case, the drive of the door leaf 1 continues in step S6 according to the target travel curve SFK. If no new opening or closing command is received, the sequence continues with the measurement of ar and vr in step S2.
Fig. 4 zeigt ein Fliessdiagramm eines alter- nativen Verfahrens zur Steuerung eines Antriebs für ein Blatt, insbesondere für ein Türblatt, z.B. gemäss Fig. 1, oder ein Fensterblatt gemäss einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren umfasst wie in Fig. 3 die Schritte S1 bis S9. Allerdings ist die Reihenfolge der Schritte in einem wesentlichen Punkt geändert. So ist das Kriterium in S3, dass das Türblatt 1 bei Überschreiten der maximal ab- bremsbaren Geschwindigkeit vBmax gemäss S4 sofort mit der maximalen Bremskraft FBmax abgebremst wird, an das Ende des Fliessdiagramms gerückt. Nach der Messung der Bewe- gungsgrössen ar und vr in S2 wird also direkt mit S5 fortgefahren, d.h. entschieden, ob die gemessene Ge- schwindigkeit vr innerhalb des Toleranzbereichs TB liegt. Fig. 4 shows a flow diagram of an alternative method for controlling a drive for a leaf, in particular for a door leaf, e.g. according to FIG. 1, or a window leaf according to an embodiment. As in FIG. 3, the method comprises steps S1 to S9. However, the order of the steps has been changed in one essential point. The criterion in S3 that the door leaf 1 is immediately braked with the maximum braking force FBmax when the maximum brakable speed vBmax is exceeded according to S4 is moved to the end of the flow chart. After measuring the movement variables ar and vr in S2, the process continues directly with S5, i.e. decided whether the measured speed vr lies within the tolerance range TB.
Das Maximalkraftkriterium und eventuelle wei- tere Sicherheitskriterien gemäss S3 kommen in Fig. 4 nur zum Tragen, wenn in Schritt S9 kein weiterer Öffnungs- o- der Schliessbefehl detektiert wird. Falls die gemessene Geschwindigkeit vr in S3 nicht über der maximal abbrems- baren Geschwindigkeit liegt, werden die Verfahrens- schritte ab dem Messen der Bewegungsgrössen ar und vr in S2 erneut durchlaufen. Im Gegensatz zu Fig. 3 wird in Fig. 4 das Maximalkraftkriterium also nur geprüft, wenn sich das Türblatt 1 im Freilauf FL befindet. The maximum force criterion and any other safety criteria according to S3 only come into play in FIG. 4 if no further opening or closing command is detected in step S9. If the measured If the speed vr in S3 does not exceed the maximum speed that can be braked, the method steps are run through again from the measurement of the movement variables ar and vr in S2. In contrast to FIG. 3, the maximum force criterion is therefore only checked in FIG. 4 when the door leaf 1 is in freewheel mode FL.
Figs. 3 und 4 zeigen also Ausführungsbei- spiele eines Verfahrens für die Steuerung eines Antriebs für ein Tür- oder Fensterblatt. Dabei ist auch eine an- dere Abfolge der Schritte denkbar. So können beispiels- weise die Schritte S8 und S9, die Kriterien für ein Ver- lassen des Freilaufs FL darstellen, auch in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen werden. Figs. 3 and 4 therefore show exemplary embodiments of a method for controlling a drive for a door or window leaf. A different sequence of steps is also conceivable. For example, steps S8 and S9, which represent criteria for leaving the freewheel FL, can also be run through in the reverse order.
Bevorzugt wird das beschriebene Verfahren für die Steuerung eines Antriebs für ein Tür- oder Fensterb- latt computer-implementiert, z.B. auf einem Mikroprozes- sor mit entsprechendem Speicher, welcher die Steuerung des Antriebs 5 bewerkstelligt. Preferably, the described method for controlling a drive for a door or window leaf is computer-implemented, e.g. on a microprocessor with a corresponding memory, which controls the drive 5.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zur Steuerung eines Antriebs (5) für ein Blatt (1) , insbesondere für ein Türblatt oder ein Fensterblatt, umfassend folgende Schritte: 1. A method for controlling a drive (5) for a leaf (1), in particular for a door leaf or a window leaf, comprising the following steps:
- Messen eines Messwerts (vr) einer Bewe- gungsgrösse des Blatts (1), - Measuring a measured value (vr) of a movement quantity of the sheet (1),
- Vergleichen des Messwerts (vr) mit einem Toleranzbereich (TB) einer Sollfahrkurve (SFK) , - Comparison of the measured value (vr) with a tolerance range (TB) of a target travel curve (SFK),
- Antreiben des Blatts (1) durch den Antrieb (5) gemäss der Sollfahrkurve (SFK) , wobei bei Verlassen des Toleranzbereichs (TB) durch den Messwert (vr) das Blatt (1) in einen Freilauf (FL) versetzt wird, in dem der Antrieb (5) aussetzt. - Driving the sheet (1) by the drive (5) according to the target travel curve (SFK), whereby when leaving the tolerance range (TB) due to the measured value (vr), the sheet (1) is put into a free run (FL) in which the drive (5) fails.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
wobei bei Verlassen des Toleranzbereichs (TB) eine Kraft kleiner einer Minimalkraft auf das Blatt (1) einwirkt, where, when leaving the tolerance range (TB), a force less than a minimum force acts on the blade (1),
insbesondere wobei die Minimalkraft 67 N ist. in particular where the minimum force is 67N.
3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei bei einem Messwert (vr) innerhalb des Toleranzbereichs (TB) das Blatt (1) von dem Antrieb (5) angetrieben wird. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein in the event of a measured value (vr) within the tolerance range (TB), the sheet (1) is driven by the drive (5).
4. Verfahren gemäss einem der vorangehenden4. Procedure according to one of the preceding
Ansprüche, Expectations,
wobei der Toleranzbereich (TB) von einem un- teren Toleranzwert (v11) und einem oberen Toleranzwert (v12) begrenzt wird, whereby the tolerance range (TB) is limited by a lower tolerance value (v11) and an upper tolerance value (v12),
wobei der untere Toleranzwert (v11) kleiner ist als ein Sollwert (vSFK) gemäss Sollfahrkurve (SFK) , und where the lower tolerance value (v11) is smaller than a target value (vSFK) according to the target travel curve (SFK), and
wobei der obere Toleranzwert (v12) grösser ist als der Sollwert (vSFK) , insbesondere wobei der untere und/oder der obere Toleranzwert (v11, v12) variabel sind, where the upper tolerance value (v12) is greater than the target value (vSFK), in particular where the lower and / or the upper tolerance value (v11, v12) are variable,
insbesondere wobei das Verlassen des Tole- ranzbereichs (TB) bedeutet, dass der Messwert (vr) den unteren Toleranzwert (v11) nach unten unterschreitet oder den oberen Toleranzwert (v12) nach oben überschreitet. in particular where leaving the tolerance range (TB) means that the measured value (vr) falls below the lower tolerance value (v11) or exceeds the upper tolerance value (v12).
5. Verfahren gemäss einem der vorangehenden5. Procedure according to one of the preceding
Ansprüche, Expectations,
wobei die Bewegungsgrösse eine Position (a) oder eine Geschwindigkeit (v) ist, where the amount of movement is a position (a) or a speed (v),
insbesondere eine Winkelposition oder eine in particular an angular position or a
Winkelgeschwindigkeit. Angular velocity.
6. Verfahren gemäss einem der vorangehenden6. Procedure according to one of the preceding
Ansprüche, Expectations,
wobei nach einer für den Freilauf (FL) defi- nierten Zeitdauer (TFL) das Antreiben des Blatts (1) durch den Antrieb (5) gemäss Sollfahrkurve (SFK) wieder einsetzt, after a period of time (TFL) defined for freewheeling (FL), the blade (1) being driven by the drive (5) according to the target travel curve (SFK),
insbesondere wobei die definierte Zeitdauer (TFL) zwischen 2 s und 10 s beträgt. in particular, the defined period of time (TFL) being between 2 s and 10 s.
7. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, 7. The method according to one of the preceding claims,
wobei die Sollfahrkurve (SFK) die folgenden where the target travel curve (SFK) is the following
Abschnitte umfasst: Sections includes:
(A1) Beschleunigen des Blatts (1) von einer Ruhegeschwindigkeit (v0) in einer Null-Po- sition (a0) auf eine erste Geschwindigkeit (v1) bei einer ersten Position (a1) , (A1) Accelerating the sheet (1) from a resting speed (v0) in a zero position (a0) to a first speed (v1) at a first position (a1),
(A2) Bewegen des Blatts (1) mit der ersten Geschwindigkeit (v1) bis zu einer zweiten Position (a2), (A2) moving the sheet (1) at the first speed (v1) to a second position (a2),
(A3) Abbremsen des Blatts (1) von der ers- ten Geschwindigkeit (v1) auf die Ruhege- schwindigkeit (v0) , sodass es bei Erreichen einer dritten Position (a3) die Ruhege- schwindigkeit (v0) aufweist . (A3) Braking of the sheet (1) from the first speed (v1) to the resting speed (v0) so that when it reaches a third position (a3) has the resting speed (v0).
8. Verfahren gemäss Anspruch 7, 8. The method according to claim 7,
wobei die Sollfahrkurve (SFK) einen der fol- genden Vorgänge beschreibt: where the target travel curve (SFK) describes one of the following processes:
einen Öffnungsvorgang des Blatts (1), wobei die Null-Position (a0) eine geschlossene Position des Blatts (1) und die dritte Po- sition (a3) eine geöffnete Position des Blatts (1) sind, oder an opening process of the sheet (1), the zero position (a0) being a closed position of the sheet (1) and the third position (a3) being an open position of the sheet (1), or
einen Schliessvorgang des Blatts (1) , wobei die Null-Position (a0) eine geöffnete Posi- tion des Blatts (1) und die dritte Position (a3) eine geschlossene Position des Blatts (1) sind. a closing process of the sheet (1), the zero position (a0) being an open position of the sheet (1) and the third position (a3) being a closed position of the sheet (1).
9. Verfahren gemäss einem der vorangehenden9. Procedure according to one of the preceding
Ansprüche, Expectations,
wobei der Freilauf (FL) des Blatts (1) been- det wird und das Blatt (1) von dem Antrieb (5) angetrie- ben wird, wenn der Messwert (vr) über einem Maximalwert (vBmax) liegt, der insbesondere von einer maximalen the freewheeling (FL) of the sheet (1) being terminated and the sheet (1) being driven by the drive (5) when the measured value (vr) is above a maximum value (vBmax), in particular by a maximum
Bremskraft (FBmax) des Antriebs (5) und der Position (a) des Blatts (1) abhängig ist, Braking force (FBmax) of the drive (5) and the position (a) of the blade (1) is dependent,
insbesondere wobei der Antrieb (5) das Blatt (1) nach Beenden des Freilaufs (FL) mit der maximalen Bremskraft (FBmax) abbremst, sodass es bei Erreichen der dritten Position (a3) die Ruhegeschwindigkeit (v0) auf- weist. In particular, the drive (5) brakes the blade (1) with the maximum braking force (FBmax) after freewheeling (FL) has ended, so that it has the resting speed (v0) when it reaches the third position (a3).
10. Verfahren gemäss einem der vorangehenden10. Procedure according to one of the preceding
Ansprüche, Expectations,
wobei das Blatt (1) bei Verlassen des Tole- ranzbereichs (TB) vor dem Freilauf (FL) mit einem defi- nierten Beschleunigungswert in Richtung des Sollwerts (vSFK) angebremst oder beschleunigt wird und das Antrei- ben gemäss der Sollfahrkurve (SFK) wieder aufgenommen wird, ohne dass das Blatt (1) in den Freilauf (FL) ver- setzt wird, wenn sich die Bewegungsgrösse entsprechend dem definierten Beschleunigungswert ändert . wherein the sheet (1) leaves the tolerance range (TB) before the freewheel (FL) with a defined acceleration value in the direction of the setpoint (vSFK) is braked or accelerated and the drive is resumed according to the target travel curve (SFK) without the blade (1) being set to freewheel (FL) when the movement size changes according to the defined acceleration value.
11. Verfahren gemäss einem der vorangehenden11. Procedure according to one of the preceding
Ansprüche, Expectations,
wobei das Antreiben des Blatts (1) durch den Antrieb (5) gemäss der Sollfahrkurve (SFK) durch einen Öffnungs- oder Schliessbefehl ausgelöst wird, der eines der folgenden Ereignisse umfasst: wherein the driving of the sheet (1) by the drive (5) according to the target travel curve (SFK) is triggered by an opening or closing command which includes one of the following events:
- ein Betätigen eines Schalters (7) oder Tas- ters (8), insbesondere ein Drücken einer Türklinke (3) oder eines Fenstergriffs, o- der - actuation of a switch (7) or button (8), in particular pressing a door handle (3) or a window handle, or
- ein Signal von einer mit dem Antrieb (5) kommunizierenden Vorrichtung, insbesondere von einem Fremdsystem oder von einem Smart- phone, oder - A signal from a device communicating with the drive (5), in particular from an external system or from a smartphone, or
- ein Signal von einem mit dem Antrieb (5) kommunizierenden Sensor, oder - A signal from a sensor communicating with the drive (5), or
- ein Einwirken einer Kraft auf das Blatt (1) von extern, die insbesondere durch eine Person oder einen Gegenstand ausgeübt wird. - the action of a force on the sheet (1) from outside, which force is exerted in particular by a person or an object.
12. Verfahren gemäss Anspruch 11, wobei der öffnungs- oder Schliessbefehl den Freilauf (FL) des Blatts (1) beendet. 12. The method according to claim 11, wherein the opening or closing command ends the freewheeling (FL) of the sheet (1).
13. Automatischer Antrieb für ein Blatt (1) , im Besonderen für ein Türblatt oder ein Fensterblatt, um- fassend 13. Automatic drive for a leaf (1), in particular for a door leaf or a window leaf, including
einen Sensor zum Messen einer Bewegungs- grösse des Blatts (1), insbesondere einen Encoder, einen Antrieb (5) , insbesondere einen a sensor for measuring a movement quantity of the sheet (1), in particular an encoder, a drive (5), in particular one
Elektromotor oder einen Aktuator, und eine Steuereinheit zur Ausführung des Ver- fahrens gemäss einem der vorangehenden An- sprüche. Electric motor or an actuator, and a control unit for carrying out the method according to one of the preceding claims.
14.Automatischer Antrieb für ein Blatt gemäss Anspruch 13, zusätzlich umfassend eines oder mehrere der folgenden Merkmale: 14. An automatic drive for a sheet according to claim 13, additionally comprising one or more of the following features:
einen Sensor zum Messen einer Antriebsspan- nung, a sensor for measuring a drive voltage,
eine Bremseinrichtung zum Abbremsen des Blatts (1) . a braking device for braking the sheet (1).
15. Computerprogramm, enthaltend Instruktionen zur Durchführung eines Verfahrens gemäss einem der An- sprüche 1 bis 12 bei seiner Ausführung auf einem Prozes- sor. 15. Computer program containing instructions for carrying out a method according to one of claims 1 to 12 when it is executed on a processor.
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