DE3235837C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Be
triebssteuerung einer automatischen Tür mit einer Einrichtung
zur Lieferung eines dem Türbetrieb zugeordneten Verzögerungs
punktes, einer mit der Tür gekoppelten Einrichtung für den
Antrieb der Tür, einer Einrichtung zur Lieferung einer Geschwin
digkeitssteuerung der Türantriebseinrichtung, einer Einrichtung
zur Bestimmung der gegenwärtigen Türstellung auf elektrischem
Wege und einer Einrichtung zum Vergleichen der gegenwärtigen
Türstellung mit dem Verzögerungspunkt, um bei einer Überein
stimmung der gegenwärtigen Stellung mit dem Verzögerungspunkt
einen Niedriggeschwindigkeitsbefehl derart zu erzeugen, daß
die Geschwindigkeitssteuereinrichtung ansprechend auf die Er
zeugung des Niedriggeschwindigkeitsbefehls die Tür auf eine
niedrige Geschwindigkeit verzögert.
Bei einer derartigen bekannten Vorrichtung (CH-PS
6 08 558) besteht die Einrichtung zur Lieferung eines dem
Türbetrieb zugeordneten Verzögerungspunktes aus mehreren
Schaltern, beispielsweise Magnetschaltern, die an vorbe
stimmten Stellen der Bewegungsbahn der Tür angeordnet
sind und bei der Öffnungs- oder Schließbewegung der Tür
durch den Vorbeilauf eines mit der Tür verbundenen Betäti
gungsgliedes ein- oder ausgeschaltet werden. Während einer
dieser Schalter lediglich dazu dient, die Tür am Ende ihres
Hubes anzuhalten, signalisiert ein anderer Schalter die
jenige Stelle des Türhubes, aber der die Bewegung der Tür
auf die niedrige Geschwindigkeit verzögert werden soll.
Diese vor Erreichung eines ihrer beiden Hubenden stattfin
dende Verzögerung der Türbewegung auf die niedrige Ge
schwindigkeit ist erforderlich, damit die Tür an dem be
treffenden Hubende weich zum Stillstand kommt, um Gefahren
für den Benutzer und mögliche Beschädigungen der Tür zu
vermeiden.
Allerdings verlangt ein optimales Betriebsverhalten
der Türbetätigung, daß die mit der niedrigen Geschwindigkeit
durchfahrene Lauflänge der Tür nicht länger bemessen wird,
als es aus Sicherheitsgründen erforderlich ist, da anderen
falls die für den Türbetätigungszyklus benötigte Zeitdauer
unnötig lang wird. Da das optimale Bremsdrehmoment und der
optimale Verzögerungspunkt von dem Gewicht und dem mechani
schen Gleitwiderstand der Tür abhängen, muß bei der bekann
ten Vorrichtung die Lage des den Verzögerungspunkt liefern
den Schalters entsprechend eingestellt werden, was eine ver
hältnismäßig aufwendige Justierungsarbeit erfordert. Darüber
hinaus hängt der Gleitwiderstand der Tür nicht nur von der
Temperatur und dem gegen die Tür wirkenden Winddruck ab,
sondern ändert sich auch im Lauf der Zeit infolge anderer
Umstände, wie der Abnutzung einer Führungsschiene der Tür.
Dies führt zu zeitlichen Veränderungen in dem optimalen Ver
zögerungspunkt und Bremsdrehmoment. Zur Aufrechterhaltung
des optimalen Betriebsverhaltens der Tür ist daher bei der
bekannten Vorrichtung eine mühsame Lagenachsstellung des im
Laufweg der Tür angeordneten Verzögerungsschalters erforderlich.
Derartige wiederholte Einstellungen des Verzögerungspunktes
stellen jedoch in der Praxis einen unvertretbar hohen Wartungs
aufwand dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich
tung zur Betriebssteuerung einer automatischen Tür der ein
gangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß unabhängig
von Schwankungen im Gewicht und/oder dem Gleitwiderstand der
Tür ein optimales Betriebsverhalten der Türbetätigung aufrecht
erhalten bleibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Einrichtung zur Messung einer vom Gleitwiderstand der Tür
abhängigen und infolge von Änderungen des mechanischen Zu
standes der Tür variablen Lauflänge der Tür, eine Einrichtung
zur Speicherung einer vorbestimmten Niedriggeschwindigkeits-
Lauflänge der Tür und eine Einrichtung zur Korrektur des Ver
zögerungspunktes unter Verwendung der gemessenen Lauflänge
und der vorbestimmten Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge.
Bei einer Änderung des von der Einrichtung für den An
trieb der Tür gelieferten Drehmomentes ändert sich der Be
wegungszustand der Tür entsprechend. Die Erfindung macht sich
den Umstand zunutze, daß die für den Übergang der Tür von dem
einen Bewegungszustand zum anderen erforderliche Lauflänge
ein Maß für den Gleitwiderstand der Tür bildet. Durch die Mes
sung dieser in Abhängigkeit vom mechanischen Zustand der Tür
variablen Lauflänge ist es somit möglich, die vorbestimmte
Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge entsprechend den gemessenen
Änderungen zu korrigieren. Dadurch ist es möglich, selbsttätig
das optimale Betriebsverhalten der Türbetätigung unter sonst
veränderlichen Bedingungen aufrechtzuerhalten. Hierdurch kann
sichergestellt werden, daß der Türbetätigungszyklus stets
innerhalb eines Mindestmaßes an Zeit vollendet wird. Eine
manuelle Einstellung des Verzögerungspunktes ist dabei nicht
mehr erforderlich. Insbesondere bedarf es keiner Nachstel
lung der räumlichen Lage von Schaltern oder ähnlichen Teilen.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen angegeben.
In der folgenden Beschreibung ist die Erfindung anhand
von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert. Hierin zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines auto
matischen Türsystems,
Fig. 2 einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Systems
mit einer Geschwindigkeitssteuerung, einem
Tachogenerator und dazugehörigem Schaltkreis,
Fig. 3 ein in Einzelheiten gehendes Blockschaltbild
der Hauptsteuereinrichtung,
Fig. 4 eine graphische Darstellung des Türbetriebs
zur Erläuterung von Türlaufkenngrößen für
verschiedene mechanische Zustände der Tür,
und
Fig. 5 eine graphische Darstellung des Türbetriebs
zur Erläuterung des Grundgedankens der auto
matischen Korrektur des Verzögerungspunktes
gemäß der Erfindung.
Fig. 1 stellt eine schematische Ansicht des
gesamten Türsteuersystems dar. Ein mit M bezeichneter
Motor ist durch ein Untersetzungsgetriebe 1 mit einer
Antriebsriemenscheibe 2 gekoppelt. Ein Treibrimen 4
erstreckt sich von der Antriebsriemenscheibe 2 zu einer von diesem
angetriebenen Riemenscheibe 3 und ist mittels eines
Kopplungsgliedes 6 mit einer Tür 5 gekoppelt. Somit
liefert eine vorwärtsgerichtete und eine umgekehrt
gerichtete Drehung des Motors M einen Öffnungs- und
Schließvorgang der Tür 5.
Ein Tachogenerator 7 in der Form eines Wechsel
stromerzeugers ist mit dem Motor M gekoppelt, um ein
Ausgangssignal zu erzeugen, das durch einen Gleichrichter-
und Welligkeitsfilterschaltkreis 8 hindurch an einen
herkömmlichen Geschwindigkeitssteuerschaltkreis 9 gelangt
und ferner durch einen Impulsformer 10 hindurch an einen
Hauptsteuerschaltkreis 11 gelangt. Ein Fühler 12, etwa in
der Form eines Fußmattenschalters, einer fotoelektrischen
Röhre od. dgl. dient dazu, die Annäherung einer Person
an die Tür 5 zu erfassen und ein Signal R 1 zu erzeugen
sowie an den Hauptsteuerschaltkreis 11 zu liefern, der
seinerseits Steuersignale zur Steuerung des Geschwindig
keitssteuerschaltkreises 9 für einen Antrieb des Motors
M erzeugt.
Die Einzelheiten jeder Komponente sind unter Bezug
nahme auf Fig. 2 beschrieben.
Der Tachogenerator 7 ist an eine Drehachse des
Motors M angekoppelt und erzeugt ansprechend auf die
Drehung des Motors M eine Wechselspannung. Die erzeugte
Spannung erhöht und erniedrigt sich in der Amplitude und
der Frequenz in dem Maße, wie der Motor M mit höherer
bzw. geringerer Geschwindigkeit läuft. Der Gleichrichter-
und Welligkeitsfilterschaltkreis 8 weist eine Diodenbrücke
13 auf, die der Durchführung einer Vollwellengleichrich
tung der Ausgangsspannung des Tachogenerators 7 dient,
und ein Welligkeitsfilter 14, das der Lieferung einer
geglätteten Gleichspannung V 1 dient. Die Ausgangsspannung
V 1 steht in Proportionalität zur Drehgeschwindigkeit des
Motors M und wird dem Geschwindigkeitssteuerschaltkreis 9
zugeführt.
Der Impulsformer 10 weist eine Halbwellengleichrichter
einrichtung auf, die dazu dient, Halbwellen der Wechsel
spannung aus dem Tachogenerator 7 zu erhalten, und eine
Wellenformereinrichtung, die dazu dient, Rechteckimpulse
P 1 zu bilden und an den Hauptsteuerschaltkreis 11 zu lie
fern, um darin gezählt zu werden. Die Anzahl der Impulse P 1
gibt die Länge an, über die sich die Tür 5 bewegt hat.
Der Geschwindigkeitssteuerschaltkreis 9 weist einen
Operationsverstärker 15 auf, der dazu dient, die Differenz
spannung zwischen der Ausgangsspannung V 1 aus dem Gleich
richter- und Welligkeitsfilterschaltkreis 8 und einer einge
stellten Spannung von V H oder V L zu verstärken; dabei
bezeichnet V H eine vorbestimmte Hochgeschwindigkeit, wäh
rend V L eine vorbestimmte Niedriggeschwindigkeit bezeichnet.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 15 ist mit einem
Geschwindigkeitssteuerungs-Impulsgenerator 17 verbunden,
der dazu dient, in Übereinstimmung mit der Amplitude des
Signals aus dem Operationsverstärker 15 Impulse zu erzeugen
und sie einem ersten und zweiten UND-Glied 16-1 und 16-2
zuzuleiten. Ein Operationsverstärker 18 vergleicht die
Ausgangsspannung V 1 aus dem Gleichrichter- und Wellig
keitsfilterschaltkreis 8 mit der eingestellten Spannung
von V H oder V L und erzeugt ein Bremssignal, wenn die
Spannung V 1 höher wird als die eingestellte Spannung. Das
Bremssignal liegt an einem dritten UND-Glied 16-3 an und
ferner an einem Bremsimpulsgenerator 19, der darauf an
sprechend Bremsimpulse erzeugt und sie dem dritten UND-Glied
16-3 zuleitet. Ein Stoppsignal ST wird zur derartigen Be
tätigung eines Stoppschalters 20 verwendet, daß die Ausgangs
spannung V 1 geerdet wird. Ein Signal R 2 signalisiert eine
Vorwärtsdrehung des Motors M und wird dem ersten UND-Glied
16-1 zugeführt. Ein Signal R 3 befehligt eine Gegendrehung
des Motors M und wird dem zweiten UND-Glied 16-2 zugeführt.
Die Ausgangssignale aus dem ersten und zweiten UND-Glied
16-1 und 16-2 sind an ein erstes bzw. zweites ODER-Glied
21-1 bzw. 21-2 angekoppelt. Das Ausgangssignal aus dem
dritten UND-Glied ist sowohl an das erste als auch das
zweite ODER-Glied 21-1 und 21-2 angekoppelt. Wenn das
Vorwärtssignal R 2 erzeugt wird, gelangen daher Geschwindig
keitssteuerimpulse aus dem Impulsgenerator 17 durch das
freigegebene erste UND-Glied 16-1 und das erste ODER-Glied
21-1 an eine Torelektrode G 1 eines ersten Triac 22-1 für
die Vorwärtsdrehung des Motors M. Wenn andererseits das
Gegendrehsignal R 3 erzeugt wird, gelangen Geschwindigkeits
steuerimpulse aus dem Impulsgenerator 17 durch das
freigegebene zweite UND-Glied 16-2 und das zweite ODER-
Glied 21-2 an eine Torelektrode G 2 eines zweiten Triac 22-2
für eine Gegendrehung des Motors M. Auf diese Weise ist
der Motor M derart gesteuert, daß er selektiv auf einer
durch die Spannung V H eingestellten Hochgeschwindigkeit
oder einer durch die Spannung V L eingestellten Niedrig
geschwindigkeit läuft und ansprechend auf das Stoppsignal
ST durch die Betätigung des Stoppschalters 20 gebremst
wird, so daß die Tür 5 entsprechend mit hoher oder
niedriger Geschwindigkeit bewegt und gestoppt wird.
Vor einer Betrachtung der Einzelheiten des Haupt
steuerschaltkreises 11 erscheint es zweckmäßig, zu be
schreiben, in welcher Weise der mechanische Zustand der
Tür (beispielsweise der Gleitwiderstand der Tür) den
Türbetrieb beeinflußt.
In Fig. 4 sind Laufkenngrößen der Tür für ver
schiedene mechanische Zustände dargestellt. Bei einem
Türöffnungs- (oder Schließ-)vorgang startet die Tür an
einem Ende ihres Hubes (in Figur nicht dargestellt) und
wird beschleunigt, um mit Hochgeschwindigkeit zu laufen,
wie es durch eine Linie a in Fig. 4 angezeigt ist. An
einem durch A angezeigten Verzögerungspunkt wird ein
Niedriggeschwidigkeitsbefehl erzeugt und dem Türge
schwindigkeitssteuerschaltkreis, wie in Fig. 2 erläutert,
zugeführt, wodurch die Tür auf eine durch den Niedrig
geschwindigkeitsbefehl signalisierte Niedriggeschwindig
keit verzögert wird. An diesem Punkt ist zu beachten, daß
die Abnahmegeschwindigkeit der Türgeschwindigkeit von dem
vorliegenden mechanischen Zustand (beispielsweise Gleit
widerstand) der Tür abhängt. Für einen mittleren Gleit
widerstand wird die Tür mit einer mittleren Abnahmge
schwindigkeit abgebremst, wie es durch die Kurve b in
Fig. 4 angezeigt ist, und die Lauflänge während
der Verzögerungsperiode ist eine mittlere, wie es durch
eine Länge L 1 in Fig. 4 angezeigt ist. Wenn die Tür den
Punkt B erreicht, ist die Türgeschwindigkeit auf eine
niedrige Geschwindigkeit herabgesetzt und die Tür verbleibt
danach in einem Lauf bei niedriger Geschwindigkeit, bis
sie am Hubende der Tür gestoppt wird, wie es durch einen
Punkt C angezeigt ist. Bei einem höheren Gleitwiderstand
wird jedoch die Tür schneller verzögert. Daher folgt die
Tür einer Kurve b′, die eine größere Abnahmegeschwindigkeit
aufweist, bevor sie an einem Punkt B′ einen Lauf mit
niedriger Geschwindigkeit annimmt. Demzufolge ist die
Lauflänge während einer Verzögerungsperiode kürzer, wie
es durch eine Länge L 1′ angezeigt ist. Andererseits wird
bei einem niedrigeren Gleitwiderstand die Tür nur all
mählich verzögert und ruft eine Kurve b′′ hervor, die
eine niedrigere Abnahmegeschwindigkeit der Geschwindigkeit
aufweist, bevor sie an einem Punkt B′′ in einen Lauf mit
niedriger Geschwindigkeit gelangt. Demzufolge ist die
Verzögerungs-Lauflänge länger, wie es durch eine Länge L 1′′
angezeigt ist.
Ersichtlich führt also eine Änderung im Gleitwider
stand zu Änderungen der Lauflänge L 1 während einer Ver
zögerungs-(Übergangs- oder Beruhigungszeit-)Periode,
während der die Tür von einer hohen Geschwindigkeit auf
eine stabile Niedergeschwindigkeit umgeschaltet wird. Wenn
ein Verzögerungspunkt A relativ zum Ende des Hubes fest
gelegt ist (d. h. die zwischen dem Verzögerungspunkt A und
dem Hubende C dargestellte Entfernung L 3 konstant ist,
führen Veränderungen der Verzögerungs-Lauflänge L 1 infolge
Änderungen des mechanischen Türzustandes zu Änderungen
in der Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge L 2, über die
die Tür mit niedriger Geschwindigkeit läuft. Dies wird
oftmals eine unnötig lange Zeit zur Vollendung eines
Türöffnungs- und/oder Schließzyklus benötigen. Unter gewissen
anderen Umständen könnte jedoch die Tür mit ihrem Anschlag
oder einer Wand zusammenstoßen. Dies ist gefahrvoll.
Erfindungsgemäß wird der Verzögerungspunkt auto
matisch jedesmal dann korrigiert, wenn der Türbetrieb
ausgeführt wird. Fig. 5 stellt eine graphische Darstellung
des Türbetriebs dar, in der der Grundgedanke der auto
matischen Korrektur des Verzögerungspunktes veranschaulicht
ist. Während eines ersten Türöffnungs-(oder Schließ-)Be
triebs wird die Tür ab einem ersten Verzögerungspunkt A-1
verzögert. An einem Punkt B-1 ist die Tür soweit stabili
siert, daß sie mit einer niedrigen Geschwindigkeit läuft.
Es ist eine Einrichtung vorgesehen, die die tatsächliche
Länge A L von dem Punkt B-1 zum Hubende C, über die die
Tür mit niedriger Geschwindigkeit gelaufen ist, mißt.
Ferner ist eine Einrichtung vorhanden, die eine vorbestimm
te optimale Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge O L speichert.
Eine Vergleichseinrichtung vergleicht die tatsächliche
Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge mit der optimalen Niedrig
geschwindigkeits-Lauflänge um die dazwischenliegende Dif
ferenz Δ L zu erhalten. An dem Verzögerungspunkt wird eine
derartige Korrektur angebracht, daß ein neuer Verzögerungs
punkt A-2 gegenüber dem alten A-1 um die Abweichung Δ L
der tatsächlichen Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge von
der optimalen verschoben wird.
Beim nächsten oder zweiten Türöffnungs-(oder Schließ-)
Betrieb ändert die Tür ihre Geschwindigkeit in dem neuen,
korrigierten Verzögerungspunkt A-2. Da der mechanische
Zustand der Tür beim zweiten Türbetrieb im allgemeinen
dem beim ersten Türbetrieb ähnlich ist, soweit der zweite
Betrieb kurz nach dem ersten erfolgt, wird die Tür einer
ähnlichen Verzögerungskurve folgen. Folglich wird die
Verzögerungsbewegung der Tür an einem Punkt B-2 vollendet
sein, der von dem Punkt B-1 um eine im wesentlichen der
Abweichung Δ L gleiche Entfernung beabstandet ist. Mit
anderen Worten ist der Punkt B-2 an einer Stelle gelegen,
die von dem Hubende um einen Abstand entfernt ist, der
nahezu der optimalen Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge O L
gleich ist. Daher entspricht die tatsächliche Niedrigge
schwindigkeits-Lauflänge beim zweiten Türbetrieb im we
sentlichen der gewählten optimalen Niedriggeschwindigkeits-
Lauflänge.
In Fig. 3 ist der Hauptsteuerschaltkreis 11 mehr
im einzelnen dargestellt. Der Hauptsteuerschaltkreis 11
weist eine Türstellungsmeßeinrichtung 23 in der Form eines
Zählers auf, durch den Impulse P 1 zählbar sind, deren Fre
quenzen proportional zur Drehgeschwindigkeit des Motors
für den Antrieb der Tür sind. Der Gesamtbetrieb des Haupt
steuerschaltkreises 11 ist durch einen darin vorgesehenen
Zustands-Folgeregler 24 gesteuert, der selektiv eine
Reihe von Befehlen und Zustandssignalen für verschiedene
Komponenten innerhalb und außerhalb des Hauptsteuerschalt
kreises 11 in einer vorbestimmten Reihenfolge erzeugt.
Der Hauptsteuerschaltkreis 11 weist einen Türhub-Einsteller
25 zur Einstellung eines vorbestimmten Wertes des zu ver
wendenden Türhubes auf. Der Türhub-Einsteller 25 liefert
den eingestellten Wert des Hubes an den Türstellungs
zähler 23, wenn dieser durch ein Signal S 1 aus dem Zustands
folgeregler 24 erregt ist. Da ein vollständiger Zyklus
des Türbetriebs einen Türöffnungsvorgang aufweist, während
dem sich die Tür von einem Hubende (voll geschlossen) zu
dem anderen Hubende (voll geöffnet) bewegt sowie einen
Türschließvorgang, während dem sich die Tür umgekehrt be
wegt, weist der Hauptsteuerschaltkreis 11 zwei Kanäle auf,
von denen einer der Abwicklung der Öffnungsbetriebsart und
der andere der Abwicklung der Schließbetriebsart dient.
In dem mit der Türöffnungsbetriebsart zusammenhängenden
ersten Kanal befindet sich eine Verzögerungspunkt-Ein
stelleinrichtung 26 in der Form eines Speichers oder eines
Registers zur Speicherung eines Verzögerungspunktes, wenn
sich die Tür zur Öffnung vorwärtsbewegt, sowie ein
Anfangsverzögerungspunkt-Einsteller 34 zur Lieferung eines
in dem System verwendeten anfänglichen Verzögerungspunktes,
ein Vergleicher 28-1 zum Vergleich der gegenwärtigen Tür
stellung aus dem Zähler 23 mit dem Verzögerungspunkt
aus dem Register 26 und ein Korrekturglied 33-1 in der
Form einer arithmetischen Einheit zur Korrektur des
Verzögerungspunktes aus dem Register 26 gemäß der Abwei
chung der tatsächlichen Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge
der Tür von einer vorgewählten optimalen Niedriggeschwin
digkeits-Lauflänge. Ebenso weist der mit der Türschließ
betriebsart zusammenhängende zweite Kanal eine Verzögerungs
punkt-Einstelleinrichtung 27 in Form eines Speichers
oder Registers auf, sowie einen Anfangsverzögerungspunkt-
Einsteller 35, einen zweiten Vergleicher 28-2 und ein
zweites Korrekturglied 33-2. Jeder der durch die Anfangs
verzögerungspunkt-Einsteller 34 und 35 gelieferten Anfangs
verzögerungspunkte ist vorzugsweise im Hinblick auf Sicher
heit derart gewählt, daß er von dem entsprechenden Hub
ende weiter entfernt liegt als andere mögliche Verzögerungs
punkte von dem Hubende entfernt sind.
Der Hauptsteuerschaltkreis 11 weist ferner eine
Niedriggeschwindigkeits-Lauflängenmeßeinrichtung mit einem
Niedriggeschwindigkeitsdetektor 31 und einem Hubende
detektor 30 auf. Jeder der Detektoren kann einen Zähler
zur Zählung von Impulsen aus einem Oszillator 36 aufweisen,
durch den Impulse mit einer verhätnismäßig hohen Frequenz
erzeugbar sind. Der Zähler zählt die Impulse, wie sie
während eines Zyklus der Impulse P 1, deren Frequenz zu
der Geschwindigkeit der Tür proportional ist, empfangen
werden. Wenn das Zählergebnis pro Zyklus größer als ein
vorgewählter Wert wird, signalisiert der Niedriggeschwin
digkeitsdetektor 31, wann die Tür in den Lauf mit einer
gewählten Niedriggeschwindigkeit gelangt. Ebenso signali
siert der Hubendetektor 30, wann die Tür das Ende des
Hubs erreicht. Die Meßeinrichtung für die tatsächliche
Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge weist ferner einen
Zähler 32 auf, durch den die Impulse P 1 zählbar sind,
wie sie während der Periode zwischen dem Zeitpunkt
des Niedriggeschwindigkeitsdetektors 31 und dem Zeitpunkt
des Hubendedetektors 30 empfangen werden, um die tat
sächliche Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge zu erhalten.
Der Hauptsteuerschaltkreis 11 weist ferner einen
Optimallauflängen-Einsteller 29 zur Lieferung einer
vorbestimmten optimalen Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge
auf. Mit dem Optimallauflängen-Einsteller 29 und dem Zäh
ler 32 für die tatsächliche Lauflänge ist eine dritte
arithmetische Einrichtung 33-3, vorzugsweise in der Form
eines Größenvergleichers, für einen Vergleich der tat
sächlichen Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge mit der
optimalen Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge gekoppelt,
um den Fehler oder die Abweichung der ersteren von der
letzteren zu erhalten. Der Wert der Abweichung wird den
beiden Korrekturgliedern 33-1 und 33-2 zugeführt, die
ihrerseits den Verzögerungspunkt wie beschrieben korri
gieren.
Schließlich ist ein Torschaltkreis vorgesehen, der
selektiv Hoch- und Niedriggeschwindigkeitsbefehle H und L
an den Geschwindigkeitssteuerschaltkreis 9 anlegt. Der
dargestellte Torschaltkreis weist ein erstes UND-Glied 40-1
auf, das der Aufnahme des Ausgangssignales des ersten
Vergleichers 28-1 und eines Vorwärtsdrehbefehls R 2 aus dem
Zustands-Folgeregler 24 dient, und ein zweites UND-Tor 40-2,
das der Aufnahme des Ausgangssignals des zweiten Verglei
chers 28-2 und eines Gegendrehbefehls R 3 aus dem Zustands-
Folgeregler 24 dient. Die Ausgänge der UND-Glieder 40-1
und 40-2 sind mit dem ODER-Glied 41-2 verbunden, das
selektiv einen Niedriggeschwindigkeitsbefehl L erzeugt
und dem Geschwindigkeitssteuerschaltkreis 9 zuführt. Der
Ausgang des ODER-Glieds 41-2 ist ferner über einen Inverter
mit dem einen Eingang eines dritten UND-Gliedes 40-3 ver
bunden. Der andere Eingang des dritten UND-Glieds 40-3 ist
mit einem ODER-Glied 41-1 verbunden, das der Aufnahme des
Vorwärts- und Gegendrehbefehls R 2 und R 3 aus dem Zustands-
Folgeregler 24 dient. Das dritte UND-Glied erzeugt selektiv
einen Hochgeschwindigkeitsbefehl H und führt ihn dem Ge
schwindigkeitssteuerschaltkreis 9 zu.
Im folgenden ist der Betrieb des Hauptsteuerschalt
kreises 11 beschrieben.
Wenn die Schaltungsanordnung in Betrieb genommen
wird, erzeugt der Zustands-Folgeregler 24 Signale S 2 und S 3,
die dem Anfangsverzögerungspunkt-Einsteller 34 (zum Öffnen)
bzw. 35 (zum Schließen) zugeleitet werden. Auf diese
Weise werden deren Inhalte in das in der Öffnungsbetriebs
art der Tür verwendete Verzögerungspunkt-Register 26 und
das in der Schließbetriebsart der Tür verwendete Ver
zögerungspunkt-Register 27 eingesetzt.
Wenn danach der Fühler 12 die Annäherung einer Person
an die Tür erfaßt, erzeugt er ein Signal R 1. Der Zustands-
Folgeregler 24 erzeugt darauf ansprechend ein Signal S 1 und
legt es an den Zähler 33 an, der seinerseits ein Signal
aufnimmt, das eine vorbestimmte Hublänge der Tür, wie sie
in dem Türhub-Einsteller 25 gesetzt ist, anzeigt.
Gleichzeitig erzeugt der Zustands-Folgeregler 24
ein Türöffnungssignal R 2 (Befehl für Vorwärtsdrehung des
Motors) und leitet es an den Geschwindigkeitssteuer
schaltkreis 9 sowie an den Zähler 23, so daß der Zähler 23
Impulse P 1 aus dem Impulsformer 10 niederzählt. Das Signal
R 2 wird ferner dem ersten ODER-Glied 41-1 und dem dritten
UND-Glied 40-3 zugeführt, das seinerseits ein Hochgeschwin
digkeits-Befehlssignal H erzeugt und an den Geschwindig
keitssteuerschaltkreis 9 anlegt, so daß der Motor be
schleunigt wird und mit einer durch das Befehlssignal H
angezeigten hohen Geschwindigkeit in einer durch das Vor
wärtsbefehlssignal R 2 angezeigten Vorwärtsrichtung läuft.
Daher bewegt sich die Tür 5 mit einer entsprechenden hohen
Geschwindigkeit zu ihrer Öffnungsstellung.
Wenn sich der Motor dreht, werden die Impulse P 1
dem Zähler 23 zugeleitet, der die Impulse von dem in
dem Türhub-Einsteller 25 eingestellten Wert des Hubes
herunterzählt, um die gegenwärtige Stellung der Tür zu
erhalten. Die Ergebnisse der jeweiligen Niederzähloperatio
nen des Zählers 23 werden nacheinander dem ersten Ver
gleicher 28-1 zugeführt, der die aufeinanderfolgenden
Stellungsdaten, deren jedes die gegenwärtige Türstellung
angibt, mit einem in dem Register 26 gespeicherten Ver
zögerungspunkt in der Öffnungsbetriebsart vergleicht.
Wenn die gegenwärtige Stellung mit dem gespeicherten Ver
zögerungspunkt übereinstimmt, erzeugt der erste Verglei
cher 28-1 ein Signal und leitet es durch das von dem
Türöffnungssignal R 2 freigegebene UND-Glied 40-1 an das
zweite ODER-Glied 41-2 um ein Niedriggeschwindigkeits-
Befehlssignal L zu erzeugen. Beim Auftreten dieses Signals
wird der Motor M auf eine gewählte Niedriggeschwindigkeit
in einer Vorwärtsrichtung verzögert. Die Tür 5 wird dem
zufolge entsprechend verzögert.
Die von dem Tachogenerator 7 abgeleiteten Impulse
P 1 werden auch dem Niedriggeschwindigkeitsdetektor 31,
dem Hubendedetektor 30 und dem Niedriggeschwindigkeits-
Lauflängen-Zähler 32 zugeleitet. Der Niedriggeschwindigkeits
detektor 31 zählt Bezugsimpulse aus dem Oszillator 36,
wie sie während eines Zyklus der Impulse P 1 empfangen wer
den. Wenn der Zählwert pro Zyklus größer wird als ein
gewählter Wert, erzeugt der Niedriggeschwindigkeits
detektor 31 ein Signal, das anzeigt, wann der Lauf der
Tür 5 an einer gewählten Niedriggeschwindigkeit ange
langt ist.
Wenn die Tür ansprechend auf die Erzeugung des
Niedriggeschwindigkeitsbefehls L verzögert wird, und
eine Bewegung mit einer verhältnismäßig stabilisierten
Niedriggeschwindigkeit annimmt, signalisiert dies dem
zufolge der Niedriggeschwindigkeitsdetektor 31 dem
Zustands-Folgeregler 24. Der Zustands-Folgeregler 24
erzeugt darauf ansprechend ein Signal S 4, um den Niedrig
geschwindigkeits-Lauflängen-Meßzähler 32 zum Zählen der
Impulse P 1 zu erregen.
Wenn die Tür an einem Hubende ankommt (voll offen),
erfaßt dies der Hubendedetektor 30 auf ähnliche Weise
wie der Niedriggeschwindigkeitsdetektor 31 und signalisiert
dies dem Zustands-Folgeregler 24. Der Zustands-Folgeregler
24 erzeugt darauf ansprechend einen Stoppbefehl ST und
führt ihn dem Geschwindigkeitssteuerschaltkreis 9 zu, wo
durch der Motor angehalten wird. Sodann gibt der Zustands-
Folgeregler ein Signal S 7 an die dritte arithmetische
Einrichtung 33-3 aus, um sie zur Ausführung des Vergleichs
zwischen dem tatsächlichen Niedriggeschwindigkeits-Lauf
längen-Zählwert aus dem Meßzähler 32 und einer vorbestimm
ten optimalen Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge aus dem
Optimallauflängen-Einsteller 29 zu erregen. Dann erzeugt
der Zustands-Folgeregler 24 ein Löschsignal S 4, um den
zählerartigen Meßzähler 32 zu löschen.
Das differentielle Signal zwischen der tatsäch
lichen und der optimalen Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge,
wie es sich aus der dritten arithmetischen Einrichtung 33-3
ergibt, wird dem ersten Korrekturglied 33-1 zugeführt, wenn
dieses durch ein Signal S 8 aus dem Zustands-Folgeregler
24 erregt wird. Das erste Korrekturglied 33-1 vergleicht
sodann das einen Wert der Abweichung der tatsächlichen
Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge von der optimalen
Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge anzeigende differentielle
Signal mit dem in dem Register 26 gespeicherten Verzö
gerungspunkt, um den letzteren vom ersteren abzuziehen
sowie einen korrigierten Verzögerungspunkt zu liefern
und unter der Steuerung eines Signals S 5 aus dem Zustands
Folgeregler 24 in das Register 26 zurück zu übertragen.
Statt die gesamte Abweichung von der optimalen
Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge abzuziehen, kann die
Korrektur dadurch ausgeführt werden, daß der Abweichungs
wert mit einem Faktor kleiner als 1 multipliziert wird um
eine reduzierte Abweichung zu bilden und sie als einen
von dem Verzögerungspunkt abzuziehenden Korrekturfaktor
zu verwenden. Bei dieser Technik werden die Korrekturen
des Verzögerungspunktes Bit für Bit ausgeführt, wodurch
eine Stabilisierung erreicht wird.
In der obigen Darstellung mißt der Meßzähler 32 die
tatsächliche Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge, über die
die Tür 5 mit einer niedrigen Geschwindigkeit bis zum
Ende des Hubes gelaufen ist. Alternativ kann der Zähler 32
die Verzögerungs-Lauflänge messen, über die sich die Tür 5
nach Umschaltung vom Hochgeschwindigkeitsbetrieb bis
zur Erreichung eines stabilen Niedriggeschwindigkeits
betriebs bewegt hat. Dies kann dadurch erreicht werden,
daß die Zählung der Impulse P 1 bei der Erzeugung des
von dem Vergleicher 28-1 angelegten Niedriggeschwindigkeits
befehls L gestartet und solange fortgesetzt wird, bis
der Niedriggeschwindigkeitsdetektor 31 feststellt, wann
die Tür eine Bewegung mit einer verhältnismäßig stabilen
Niedriggeschwindigkeit angenommen hat.
Im Gefolge einer derartigen Verzögerungs-Lauflängen-
Meßeinrichtung erfolgt ferner eine geeignete Abänderung
der Korrekturlogik des Verzögerungspunktes. Die Korrektur
kann durch eine arithmetische Einheit zur Kombination der
gemessenen Verzögerungslauflänge mit der optimalen Niedrig
geschwindigkeits-Lauflänge ausgeführt werden, indem bei
spielsweise die erstere zu der letzteren addiert wird.
Damit ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße
Merkmale aufweisende Hauptsteuerschaltkreis 11 die Abwei
chung der tatsächlichen Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge
von der optimalen Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge für
jeden Zyklus des Türbetriebs berechnet und den Verzögerungs
punkt auf der Basis der berechneten Abweichung derart
korrigiert, daß der korrigierte Verzögerungspunkt an den
gegenwärtigen Zustand des Türgewichtes und des Gleitwider
standes der Tür angepaßt ist. Es wird angenommen, daß
das von dem Motor erzeugte Bremsdrehmoment im wesentlichen
konstant ist.
Wenn die Tür 5 bei der nächsten Annäherung einer
Person erneut geöffnet wird, ist in die einstellbare Vor
richtung bereits ein auf den neuesten Stand gebrachter
Verzögerungspunkt eingespeichert, der derart korrigiert
ist, daß dem Türgewicht und dem Gleitwiderstand der Tür
Rechnung getragen ist, wobei keine manuelle Einstellung
des Verzögerungspunktes erforderlich ist. Diese Anordnung
stellt sicher, daß ein optimaler Betrieb der automatischen
Tür ausgeführt wird. Wenn das die Anwesenheit einer Person
an der Tür anzeigende Signal aufgehoben wird, erzeugt der
Zustands-Folgeregler 24 einen Türschließbefehl R 3
(entgegengesetzte Drehung des Motors) der an das zweite
UND-Glied 40-2 und den Geschwindigkeitssteuerschaltkreis 9
angelegt wird. Der Geschwindigkeitssteuerschaltkreis 9
veranlaßt darauf ansprechend eine Beschleunigung des
Motors 5 in einer entgegengesetzten Drehrichtung auf eine
hohe Geschwindigkeit. Das Befehlssignal R 3 wird ferner an
den Zähler 23 für die Impulse P 1 angelegt, um ihn in eine
Hochzählbetriebsart zu versetzen.
Da die Betriebsweise des Hauptsteuerschaltkreises
11 zur Durchführung eines Türschließbetriebs allgemein
dem oben beschriebenen Betrieb gleicht, mit der Ausnahme,
daß die dem Türschließbetrieb zugeordneten Komponenten
(28-2, 33-2, 27, 35 usw.) verwendet werden, wird auf
eine diesbezügliche Beschreibung verzichtet.
Die Erfindung benötigt keinerlei Teile wie Schalter
und Nocken, die physisch in ihrer Stellung bezüglich der
Tür ausgerichtet werden und führt ungeachtet Änderungen
im Türgewicht und im Gleitwiderstand der Tür einen op
timalen automatischen Türbetrieb aus, ohne daß irgendeine
manuelle Einstellung des Verzögerungspunktes erforderlich
ist.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Betriebssteuerung einer automati
schen Tür mit einer Einrichtung zur Lieferung eines dem Tür
betrieb zugeordneten Verzögerungspunktes, einer mit der Tür
gekoppelten Einrichtung für den Antrieb der Tür, einer Ein
richtung zur Lieferung einer Geschwindigkeitssteuerung der Tür
antriebseinrichtung, einer Einrichtung zur Bestimmung der
gegenwärtigen Türstellung auf elektrischem Wege und einer Ein
richtung zum Vergleichen der gegenwärtigen Türstellung mit dem
Verzögerungspunkt, um bei einer Übereinstimmung der gegenwär
tigen Stellung mit dem Verzögerungspunkt einen Niedriggeschwin
digkeitsbefehl derart zu erzeugen, daß die Geschwindigkeits
steuereinrichtung ansprechend auf die Erzeugung des Niedrig
geschwindigkeitsbefehls die Tür auf eine niedrige Geschwindig
keit verzögert,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung (32) zur Messung einer
vom Gleitwiderstand der Tür (5) abhängigen und infolge von
Änderungen des mechanischen Zustandes der Tür (5) variablen
Lauflänge der Tür, eine Einrichtung (29) zur Speicherung einer
vorbestimmten Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge der Tür (5),
und eine Einrichtung (33-1, 33-2, 33-3) zur Korrektur
des Verzögerungspunktes unter Verwendung der gemessenen
Lauflänge und der vorbestimmten Niedriggeschwindigkeits-
Lauflänge.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lauflängen-Meßeinrichtung eine Ein
richtung (32) zur Messung einer Niedriggeschwindigkeits-
Lauflänge, über die sich die Tür mit niedriger Ge
schwindigkeit bewegt hat, aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lauflängen-Meßeinrichtung eine Ein
richtung zur Messung einer Verzögerungs-Lauflänge, während
der die Tür (5) von einer ersten Geschwindigkeit auf eine
zweite Geschwindigkeit verzögert wird, aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Korrektureinrichtung eine Einrichtung
(33-3) zum Vergleichen der gemessenen Niedriggeschwindig
keits-Lauflänge mit der vorbestimmten Niedriggeschwindig
keits-Lauflänge aufweist, um eine dazwischen bestehende
Differenz zu erhalten, und eine Einrichtung (33-1, 33-2)
zum Korrigieren des Verzögerungspunktes in Übereinstim
mung mit dem Wert dieser Differenz.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Korrektureinrichtung eine Einrichtung zum
Kombinieren der gemessenen Verzögerungs-Lauflänge mit
der vorbestimmten Niedriggeschwindigkeits-Lauflänge auf
weist, um einen korrigierten Verzögerungspunkt zu erzeugen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bestimmung der Tür
stellung einen mit der Tür (5) gekoppelten Impulsgenertor
(7) aufweit und die Impulse eine zur Geschwindigkeit der
Tür (5) proportionale Frequenz haben, daß die Niedrigge
schwindigkeits-Lauflängen-Meßeinrichtung eine der Erfassung
eines ersten Zeitpunkts, zu dem die Tür (5) in einen Nie
driggeschwindigkeitslauf eintritt, dienende Einrichtung
(31, 36) aufweist, sowie eine der Erfassung eines zweiten
Zeitpunkts, zu dem die Tür das Ende des Türhubs erreicht,
dienende Einrichtung (30) und eine Einrichtung (32) zum
Zählen der zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt
vom Impulsgenerator (7) empfangenen Impulse.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bestimmung der Tür
stellung einen mit der Tür ( 5) gekoppelten Impulsgenerator
(7) aufweist, dessen Impulse eine zur Geschwindigkeit
der Tür (5) proportionale Frequenz haben, daß die Ver
zögerungs-Lauflängen-Meßeinrichtung eine zur Erfassung
des Zeitpunkts, zu dem die Tür (5) in einen Niedrig
geschwindigkeitslauf eintritt, dienende Einrichtung
(31, 36) aufweist, sowie eine mit dem Niedriggeschwin
digkeitsbefehl und dem Erfassungssignal der Niedrig
geschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (31, 36) beauf
schlagte Einrichtung (32) zum Zählen von zwischen dem
Zeitpunkt der Erzeugung des Niedriggeschwindigkeits
befehls und dem Zeitpunkt der Erzeugung des Erfassungs
signals durch die Niedriggeschwindigkeits-Erfassungs
einrichtung vom Impulsgenerator (7) empfangenen Im
pulse.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die zur Korrektur des Verzögerungs
punktes in Übereinstimmung mit dem Wert der Differenz
dienende Einrichtung eine Einrichtung zum Multiplizieren
der Differenz mit einem Faktor kleiner als 1 aufweist, um
eine reduzierte Abweichung der gemessenen Niedriggeschwin
digkeits-Lauflänge von der vorbestimmten Niedriggeschwin
digkeits-Lauflänge zu erzeugen, und eine Einrichtung zum
Subtrahieren der reduzierten Abweichung von dem Verzöge
rungspunkt, um einen auf den neusten Stand gebrachten
Verzögerungspunkt zu erzeugen.
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