DE10145126B4

DE10145126B4 - Torantrieb

Info

Publication number: DE10145126B4
Application number: DE10145126A
Authority: DE
Inventors: Michael Hörmann
Original assignee: Marantec Antriebs und Steuerungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Marantec Antriebs und Steuerungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2021-09-14
Also published as: DE10145126A1; DE20108231U1; DE20115146U1

Abstract

Torantrieb, insbesondere für Garagen oder Industrietore, mit einem Istwertgeber zur Ermittlung der tatsächlichen Position des Torblattes sowie mit einem in dem Motor oder in dem Getriebe des Torantriebs angeordneten Referenzwertgeber, der bei Erreichen einer Referenzpunktstellung ein Signal abgibt oder eine Signaländerung bewirkt, aufgrund derer der Istwertgeber kalibriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwertgeber in Umfangsrichtung asymmetrisch angeordnete Referenzpunkte aufweist und daß der Istwertgeber als inkrementeller Istwertgeber ausgeführt ist und einen mit einer Getriebewelle in Verbindung stehenden Ring (40) umfaßt, der gleichmäßig über den Umfang verteilte Zinnen (42) aufweist, wobei der Referenzwertgeber und der Istwertgeber über Abtasteinrichtungen abtastbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Torantrieb, insbesondere für Garagen oder Industrietore nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein damit ausgestattetes Tor.

Ein derartiger Torantrieb ist aus der DE 38 01 245 C2 bekannt. Der in dieser Schrift offenbarte Torantrieb umfaßt eine Geberscheibe, die an ein drehend angeordnetes Teil des Antriebsmotors mitdrehend angeschlossen ist und der eine Abtasteinrichtung zugeordnet ist, mittels derer die Drehbewegung der Geberscheibe in eine entsprechende Anzahl von Impulsen umgesetzt wird. Die Anzahl der Impulse wird von einer Zähleinrichtung erfaßt, deren Zählerstand einer vorgegebenen Position des Tores entspricht. Die Anordnung umfaßt ferner eine Referenzpunkt-Indikatorvorrichtung, die aus zumindest einem an der Torzarge befestigten Schalter und einem an dem Torblatt befestigten Betätigungselement besteht, durch das der Schalter bei dem Vorbeiführen des Tores an der entsprechenden Position der Zarge betätigt wird. Bei Betätigung des Schalters wird ein Synchronisiersignal erzeugt, das die Zähleinrichtung auf einen bestimmten Wert, beispielsweise auf den Angabewert null zwangseinstellt. Der Torantrieb wird angehalten, wenn eine Ver gleichseinrichtung die Übereinstimmung zwischen einem Zählerwert und einem der gewünschten Torstellung entsprechenden Sollwert erfaßt.

Aus der DE 42 29 439 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Lageregelung eines beweglichen Teils, beispielsweise eines Tors bekannt. Dort wird die Lage des beweglichen Teils von einem inkrementellen Lagegeber und von einem Absolutwert-Lagegeber erfaßt. Beide Geber sind durch ein Getriebe miteinander verbunden.

Aus der DE 199 18 414 A1 ist eine Positionserfassungseinrichtung für eine Torantriebseinheit bekannt, die aus einer elektronischen Steuerungseinheit und aus einem Informationsgeber mit gleichmäßiger Impulsfolge pro Umdrehung besteht, bei der pro Umdrehung eines Informationsträgers des Informationsgebers ein in der zeitlichen Länge veränderter Impuls erfaßt wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Torantrieb der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß der Referenzwertgeber einfach zu montieren ist und darüber hinaus eine zuverlässige Ermittlung der aktuellen Torposition erlaubt, sowie ein damit ausgestattetes Tor anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die im den Ansprüchen 1 bzw. 9 angegebenen Merkmale gelöst. Demnach ist der Referenzwertgeber in dem Motor oder Getriebe des Torantriebs angeordnet und weist in Umfangsrichtung asymmetrisch angeordnete Referenzpunkte auf. Durch die Anordnung des Referenzwertgebers im Motor oder Getriebe ist eine kompakte Bauweise möglich, die bereits werkseitig vorgenommen werden kann. Die Asymmetrie der in Umfangsrichtung angeordneten Referenzpunkte führt dazu, daß die exakte Torblattposition bereits nach kurzer Torbewegung ermittelbar ist. Aufgrund der Asymmetrie der Referenzpunkte erfolgt in verhältnismäßig kurzen Intervallen bei der Betätigung des Torantriebes eine Kalibrierung des Istwertgebers auf den korrekten Wert, so daß über einen Großteil der Torblattbewegung und insbesondere an bevorzugten Halte- bzw. Endpositionen eine sehr genaue Ermittlung der Position des Torblattes und damit ein genaues Anfahren der Halte- bzw. Endpositionen möglich ist. Der Istwertgeber ist als inkrementeller Istwertgeber ausgeführt und weist einen mit einer Getriebewelle in Verbindung stehenden Ring auf, der gleichmäßig über den Umfang verteilte Zinnen aufweist.

In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß der Referenzwertgeber einen mit einer Getriebewelle in Verbindung stehenden Ring umfaßt, der asymmetrisch über den Umfang verteilte Vorsprünge und Ausnehmungen aufweist. Der Ring kann mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Abtriebswelle des Getriebes umlaufen, ist jedoch vorzugsweise untersetzt.

Der Ring des Istwertgebers und/oder der Ring des Referenzwertgebers können lösbar mit der Getriebewelle verbunden sein. Auf diese Weise ist es möglich, eine Anpassung an eine Änderung der bevorzugten Haltepunkte oder Endpunkte des Torantriebes durch Austausch des Rings des Referenzwertgebers vorzunehmen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß auch der inkrementelle Istwertgeber lösbar mit der Getriebewelle in Verbindung steht, so daß dieser bei Bedarf ebenfalls austauschbar ist.

Die Vorsprünge bzw. Zinnen der Ringe des Referenzwertgebers sowie des Istwertgebers können aus magnetischem Material ausgeführt sein. Ferner kann eine Abtasteinrichtung vorgesehen sein, mittels derer Signale erzeugt oder geändert werden, wenn die Vorsprünge bzw. Zinnen die Abtasteinrichtung durchlaufen. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, daß der Ist- oder Referenzwertgeber aus einer Scheibe besteht, die Ausnehmungen aufweist, deren Bewegung von entsprechenden Abtasteinrichtungen, beispielsweise Lichtschranken, erfaßt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind zwei Abtasteinrichtungen vorgesehen, mittels derer Signale erzeugt oder geändert werden, wenn die Zinnen des Rings die Abtasteinrichtungen durchlaufen, wobei die Abtasteinrichtungen zueinander phasenverschoben angeordnet sind, so daß die Drehrichtung des Istwertgebers ermittelbar ist.

Der Ring des Referenzwertgebers sowie des Istwertgebers können koaxial angeordnet sein, wodurch sich eine besonders kompakte Bauweise des Torantriebes realisieren läßt. In diesem Fall kann die Abtasteinrichtung als sich radial über beide Ringe erstreckender Arm ausgeführt sein, der die Position der Vorsprünge bzw. Zinnen entsprechend registriert.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine als Impulszähler ausgeführte Zähleinrichtung vorgesehen, mittels derer die durch den inkrementellen Istwertgeber erzeugten Impulse gezählt werden. Bei Erreichen einer Referenzpunktstellung wird die Zähleinrichtung auf einen in einer Speichereinheit abgelegten und aus dieser abrufbaren Referenzwert gestellt.

Ferner kann ein Sollwertgeber vorgesehen sein, der einen der gewünschten Position des Torblattes entsprechenden Sollwert bereitstellt, wobei ferner eine Vergleichsvorrichtung vorgesehen ist, an deren Eingängen der von der Zählvorrichtung ermittelte Istwert sowie der Sollwert anliegen, und die bei Übereinstimmung beider Werte ein zum Anhalten des Motors des Torantriebes führendes Signal abgibt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Tor, insbesondere Garagen- oder Industrietor, mit einem insbesondere als Sektionaltor, Rolltor oder Schwingtor ausgeführtem Verschlußelement sowie mit einem Torantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, durch den das Verschlußelement bewegbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 bis 4: unterschiedliche perspektivische Ansichten eines Motors und Getriebes eines Torantriebes mit jeweils einen Ring aufweisendem Referenz- und Istwertgeber und
5: eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Signalfolge des Istwertsowie des Referenzwertgebers beim Betrieb eines Torantriebes gemäß 1 bis 4.
Die 1 bis 4 zeigen in unterschiedlichen perspektivischen Darstellungen den Motor 10 sowie das Getriebe 20 des erfindungsgemäßen Torantriebes. Der Motor 10 treibt eine Welle des Getriebes 20 an, die mit einem Ritzel oder Zahnrad versehen ist, das mit einem Antriebsmittel zur Bewegung des Mitnehmers eines Torblattes eines Garagen- oder Industrietores dient.
Das Getriebe 20 weist ferner die untersetzten Ringe 30 und 40 auf, die Bestandteile des Istwertgebers sowie des Referenzwertgebers bilden. Der innenliegende Ring 30 des Referenzwertgebers weist Vorsprünge 34 sowie dazwischen angeordnete Ausnehmungen 32 auf, die asymmetrisch über den Umfang des Rings 30 verteilt sind. Der außenliegende Ring 40 des Istwertgebers weist gleichmäßig über dessen Umfang verteilte Zinnen 42 auf. Die Vorsprünge 34 sowie die Zinnen 42 durchlaufen die Abtasteinrichtung 50, die sich in radialer Richtung über beide Ringe 30, 40 erstreckt. Die Abtasteinrichtung 50 ist als Magnetsensor ausgeführt und erzeugt beim Durchlaufen von ansteigenden sowie abfallenden Flanken der Vorsprünge 34 bzw. Zinnen 42 entsprechende Signaländerungen, wie sie in 5 wiedergeben sind.
Beim Durchlaufen des außenliegenden Rings 40 des Istwertgebers durch die Abtasteinrichtung 50 wird auf diese Weise eine Impulsreihe erzeugt, und die Anzahl der Impulse wird von einer nicht dargestellten Zähleinrichtung erfaßt, deren Zählerwert der aktuellen Position des Torblattes entspricht.
Ferner ist ein ebenfalls nicht dargestellter Sollwertgeber vorgesehen, der den gewünschten Torpositionen entsprechende Sollwerte bereitstellt. Der von der Abtasteinrichtung 50 abgegebene Istwert sowie der vom Sollwertgeber bereitgestellte jeweilige Sollwert werden einer Vergleichsvorrichtung zugeführt, die bewirkt, daß bei Übereinstimmung beider Werte der Motor 10 des Torantriebes angehalten wird, da in diesem Fall die gewünschte Position des Torblattes erreicht ist.
Mit dem Ring 40 des Istwertgebers läuft auch der Ring 30 des Referenzwertgebers um. Aufgrund der Asymmetrie der Vorsprünge 34 bzw. Ausnehmungen 32 des Ringes 30 wird bei dessen Durchlaufen durch die Abtasteinrichtung 50 ein entsprechend asymmetrischer Signalverlauf erhalten, wie er in 5, untere Darstellung wiedergegeben ist. 5, obere Darstellung zeigt demgegenüber den zeitlichen Verlauf der durch den Istwertgeber erzeugten Signale.
Aufgrund der Asymmetrie der Referenzpunkte des Referenzwertgebers wird bereits nach verhältnismäßig kurzer Bewegung des Torblattes eine eindeutig identifizierbare abfallende oder ansteigende Flanke am Referenzwertgeber ermittelt, aufgrund derer eine sehr genaue Kalibrierung des Istwertgebers möglich ist. Vorgegebene Halte- bzw. Endpositionen des Tores sind somit genau realisierbar. Deren Anfahren kann bei entsprechender Anordnung der Referenzpunkte derart ausgeführt werden, daß der Torantrieb bei Erreichen beispielsweise der Endstellungen mit verminderter Drehzahl läuft, um ein sanftes Aufsetzen bzw. einen sanften Anschlag zu erreichen.
Die Kalibrierung des Istwertgebers bei Durchlaufen der Referenzpunkte erfolgt mittels einer Speichereinheit, die den Istwertgeber je nach Art des durchlaufenen Referenzpunktes auf einen in der Speichereinheit abgelegten Wert stellt.
Zusammenfassend ergibt sich, daß der erfindungsgemäße Torantrieb bzw. daß mit dem erfindungsgemäßen Torantrieb ausgerüstete Tor nicht nur einfach montierbar und in einer kompakten Bauweise zur Verfügung gestellt werden kann, sondern daß zusätzlich ein besonders genauer Betrieb und damit ein besonders genaues Anfahren von Halte- oder Endpunkten ermöglicht wird.

Claims

Torantrieb, insbesondere für Garagen oder Industrietore, mit einem Istwertgeber zur Ermittlung der tatsächlichen Position des Torblattes sowie mit einem in dem Motor oder in dem Getriebe des Torantriebs angeordneten Referenzwertgeber, der bei Erreichen einer Referenzpunktstellung ein Signal abgibt oder eine Signaländerung bewirkt, aufgrund derer der Istwertgeber kalibriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwertgeber in Umfangsrichtung asymmetrisch angeordnete Referenzpunkte aufweist und daß der Istwertgeber als inkrementeller Istwertgeber ausgeführt ist und einen mit einer Getriebewelle in Verbindung stehenden Ring (40) umfaßt, der gleichmäßig über den Umfang verteilte Zinnen (42) aufweist, wobei der Referenzwertgeber und der Istwertgeber über Abtasteinrichtungen abtastbar sind.
Torantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwertgeber einen mit einer Getriebewelle in Verbindung stehenden Ring (30) umfaßt, der asymmetrisch über den Umfang verteilte Vorsprünge (34) und Ausnehmungen (32) aufweist.
Torantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (40) des Istwertgebers und/oder der Ring (30) des Referenzwertgebers lösbar mit der Getriebewelle verbunden sind.
Torantrieb nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (34) bzw. Zinnen (42) der Ringe (30, 40) des Referenzwertgebers sowie des Istwertgebers aus magnetischem Material ausgeführt sind und daß eine Abtasteinrichtung (50) vorgesehen ist, mittels derer Signale erzeugt oder geändert werden, wenn die Vorsprünge (34) bzw. Zinnen (42) die Abtasteinrichtung (50) durchlaufen.
Torantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abtasteinrichtungen vorgesehen sind, mittels derer Signale erzeugt oder geändert werden, wenn die Zinnen (42) des Ringes (40) die Abtasteinrichtungen durchlaufen, wobei die Abtasteinrichtungen zueinander phasenverschoben angeordnet sind, so daß die Drehrichtung des Istwertgebers ermittelbar ist.
Torantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (30, 40) des Referenzwertgebers sowie des Istwertgebers koaxial angeordnet sind.
Torantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Impulszähler ausgeführte Zähleinrichtung vorgesehen ist, mittels derer die durch den inkrementellen Istwertgeber erzeugten Impulse gezählt werden, und die bei Erreichen einer Referenzpunktstellung auf einen in einer Speichereinheit abgelegten und aus dieser abrufbaren Referenzwert gestellt wird.
Torantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sollwertgeber vorgesehen ist, der einen der gewünschten Position des Torblattes entsprechenden Sollwert bereitstellt, und daß eine Vergleichsvorrichtung vorgesehen ist, an deren Eingängen der von der Zählvorrichtung ermittelte Istwert sowie der Sollwert anliegen, und die bei Übereinstimmung beider Werte ein zum Anhalten des Motors (10) des Torantriebes führendes Signal abgibt.
Tor, insbesondere Garagen- oder Industrietor, mit einem insbesondere als Sektionaltor, Rolltor oder Schwingtor ausgeführtem Verschlußelement, sowie mit einem Torantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, durch den das Verschlußelement bewegbar ist.