NO177612B - Fremgangsmåte og anordning for å unngå fastklemming ved automatiske dörer - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte som angitt i den innledende del av det vedføyde patentkrav 1.

Oppfinnelsen vedrører også en anordning som angitt i den innledende del av det vedføyde patentkrav 5.

Fastklemmingen av passasjerer som benytter elevatoren, mellom heisedører som lukker seg, må på grunn av tilhørende forskrifter forhindres ved hjelp av passende innretninger. Slike innretninger står for det meste av elektromekaniske lukkekraftbegrensere, som i kraftoverføring mellom motor og dør oppviser et fjærende element, som ved utillatelig kraftpåvirkning på døren betjener en elektrisk kontakt ved utstyring, idet denne via en dørstyring innleder en reversering av døren.

Ifølge US patentskrift 4.563.625 er det kjent en løsning ved hvilken en utillatelig kraftpåvirkning på døren detek-teres uten elektromekanikk. Ved hjelp av en målemotstand (230, figur 4) i motorstrømkretsen blir det spenningsfall som er proporsjonalt med motorstrømmen, fortolket som en dreiemoments verdi og sammenlignet med en justerbar grense-verdi . Ved overskridelse av denne blir det utløst en stopp-og reverseringsoperasjon.

En vesentlig ulempe ved denne løsning går ut på at lukke-kraften aldri kan oppvise en større verdi enn den verdi som er tillatt ifølge forskriftene. Det reduserer unødig akselerasjonskraften for driften og det vil heller ikke kunne utnyttes den korttidige overbelastningsmulighet som en elektromotor kan oppvise. Videre vil det ved en be-tydelig forandring av virkningsgraden i det mekaniske driftssystem opptre en feilbeheftet påvirkning av lukkekraf tbegrensningen og således en medfølgende dørfor-styrrelse.

Til grunn for den foreliggende oppfinnelse ligger den opp-gave å skaffe en fremgangsmåte og en anordning for en lukkekraftbegrensning uten ytterligere, diskrete måle- og koblingskretser som begrenser motorytelsen.

Oppgaven løses ved den oppfinnelse som er tilkjennegitt i de vedføyde patentkrav.

De fordeler som man oppnår ved den foreliggende oppfinnelse, går i det vesentlige ut på at påvirkningskraften for lukkekraf tbegrensningen blir konstant, og at fastklemmingsbeskyttelsen blir sikret inntil siste millimeter av lukkebevegelsen. En ytterligere fordel går ut på at i stor grad foreliggende reguleringstekniske innretninger kan benyttes for fremgangsmåten, og at motoren kan utnyttes bedre.

På tegningen er det fremstilt et utførelseseksempel på oppfinnelsesgjenstanden.

Figur 1 viser oppriss av en automatisk elevatordør.

Figur 2 er et blokkskjema.

Figur 3 er et reguleringsskjerna.

Figur 4 er et diagram over fartskurven.

Figur 4a er blokkskjema.

Figur 5 er et flytdiagram.

På figur 1 er det vist en automatisk elevatordør 1, omfattende en dørmotor 1.1, en dørdrivstyring 1.2, en remover-setningskobling 1.3 og et drivbånd 1.4. Med dørmedbringere 1.5 blir dørblader 1.6 beveget, idet disse oppviser dør-ruller 1.7, føringsstykker 1.13 og sikkerhetslister 1.11 med styredeler 1.12. Videre er det på dørbladene 1 .6 anordnet utspilbare sjaktdørmedbringere 1.10. En koblings-kam 1.15 ved den øvre kant av det høyere dørblad 1 .6 betjener i åpen stilling en endebryter 1.9 som indikerer åpen stilling, og i lukket stilling en endebryter 1.8 som indikerer lukket stilling. Figur 2 er et blokkskjema hvor funksjonselementene og deres betydning er fremstilt i forhold til en kabin 2. Dørdriv-styringen 1.2 omfatter en mikroprosessorstyring 2.3 og en koblingselektronikk 2.4. Dørmotoren 1.1 omfatter en like-strømsmotor 2.1 og et digital-tachometer 2.2. I forbindelse med en mekanisk drift 2.5 er der sammenfattet på figur 1 drivelementer 1.3, 1.4 og 1.5. Sjaktdørmedbringerne 1.10 virker på en sjaktdør 2.8. Funksjonselementene 2.5, 1.6 og 2.8 virker også på en mekanisk sperre 2.6 og denne virker på sperrekontakter 2.7. De endebrytere 1.8, 1.9 som blir betjent av kabindørbladene 1.6 via koblingskammer 1.15 (figur 1) står i forbindelse med en på denne figur ikke vist styrelogikkdel i mikroprosessorstyringen 2.3, som viderefører de tilsvarende signaler via en hengekabel 2.12 til et maskinrom 2.13. Dørsikkerhetslistene 1.11 og en forromsovervåkning 2.10 reagerer på virkningen av en pereferi 2.11 og står i forbindelse med mikroprosessorstyringen 2.3 såvel som med maskinrommet 2.13, hvori der befinner seg en på denne figur ikke vist elevatorstyring. En forsyningsdel 2.9 forsyner hele dørdrivstyringen 1.2. Figur 3 anskueliggjør reguleringsskjemaet med dørdriften. Det innstiplede området av mikroprosessorstyringen 2.3 viser alle elementer i dørmotorreguler ingen. En skal-verdigiver 3.5 består i det vesentlige av de lagrede fartskurver 3.20, 3.21 og 3.22 samt av fartkurvevelgeren 3.18, som blir påvirket av en elevatorstyring 3.17. Fra skal-verdigiveren 3.5 blir en skal-verdi Vref overført til en første sammenligner 3.1, til hvilken også en er-verdi V.. blir tilført fra digital-tachometeret 2.2 via en DA-IS L omformer 3.15. En etterfølgende differanseverdigiver 3.6 har en første forbindelse med en grenseverdisammenligner 3.7 og en annen forbindelse med en annen sammenligner 3.2. I grenseverdisammenligneren 3.7 som via en annen inngang får tilført toleranseverdien fra en skal-verdigiver 3.5, blir ved overskridelse tilsvarende signaler ført til elevatorstyringen 3.17. En erfaringsfartsvelger 3.19 som er påvirket av elevatorstyringen 3.17, påvirker en erfaringsfartsregner 3.11, som formidler verdier for en massekompensasjon 3.12 og en friksjonskompensasjon 3.13. I en ytterligere sammenligner 3.4 blir disse verdier summert og deres sum ført videre som kompensasjonsverdi Vk til en ytterligere sammenligner 3.2. Utgangen fra den annen sammenligner 3.2 føres til en regulator 3.8, i hvilken den tilsvarende innstillingsstørrelsesverdi for en etterfølgende koblingselektronikk 2.4 blir generert. En annen inngang til koblingselektronikken 2.4 er forbundet med elevatorstyringen 3.17. Likestrømsmotoren 2.1 blir styrt av koblingselektronikken 2.4 etter prinsippet for pulsbreddemodulasjon. Motorkraften F ^ blir ført via en tredje sammenligner 3.3 til en driftslast 3.10, der som reaksjon virker som drivmotkraft FA. En ekstern forstyrrelseskraft 3.9 virker i tilfelle av forstyrrelse som en negativ kraft Fw på den tredje sammenligner 3.3. Forbindelse fra like-strømsmotoren 2.1 til det digitale takometer 2.2 er mekanisk. Digital-tachometeret 2.2 er elektrisk forbundet med digitalfilteret 3.15 og via erfaringsfartsvelgeren 3.19 forbundet med erfaringsfartsregneren 3.11.

Figur 4 viser et diagram med en lukkefartkurve 3.22, som oppviser kantpunkter a, b, c, d, e og f. En real-skal-verdikurve 4.1 blir fremskaffet ved avrundede filterkoblin-ger fra lukkefartkurven 3.22. Av real-skal-verdikurven 4.1 blir der fremskaffet en positiv toleransekurve 4.3 med en

avstand +dV og en negativ toleransekurve 4.2 med en

max

avstand

-dV fra real-skal-verdikurven.

max

Figur 4a viser dette forløp. Et filter 3.22.1 avrunder hjørnene av lukkefartkurven 3.22 så meget at real-skal-verdien 4.1 fremgår derfra, hvilken i denne form vil forekomme på utgangen fra skal-verdigiveren 3.5 som Vref • Den samme verdi blir også tilført en ytterligere deler 3.22.2. Denne formidler løpende en eksempelvis 5%-andel av den momentane real-skal-verdi 4.1 og man oppnår således den positive toleransegrenseverdi +^vmax' 1 en etterfølgende inverter 3.22.3 blir den negative toleransegrenseverdi -

dv dannet.

max

Figur 5 er et flytdiagram som fremstiller funksjonene for et dørlukkeforløp. Ved hjelp av denne og figur 3 vil i det følgende virkemåten for oppfinnelsen bli nærmere omtalt.

Ved åpen dør og foreliggende kommando om bevegelse for elevatoren, blir fra elevatorstyringen 3.17 reisekurvevelgeren 3.18 brakt til stillingen "lukke". Dette forløp finner sted kontaktløst og informerer en lageradressering. Den oppkalte lukkefartkurve 3.22 som ikke er vist i lageret, er til-rettelagt som en flerhet av rette linjer med hjørnepunkter a, b, c, d, e og f. Disse hjørnepunkter blir i tilknytning til det første erindringsforløp definert og ligger eksempelvis for a ved 30%, for b ved 50%, for c ved 70%, for d ved 75%, for e ved 85% og for f ved 95% av den totale lukkekjørevei for døren.

Etter forløpet for den tid hvor døren holdes åpen og dersom ingen deteksjon av hindring foreligger, vil det fra dør-styrelogikken 3.14 frigjort kommandoen dørforløp "lukke". Deretter vil V rer c starte i henhold til real-skal-verdien 4.1. Ved den første sammenligner 3.1 vil en til analogverdi omformet er-verdi V.. som stammer fra digital-tachometeret

ist

2.2 bli tilført DA-omformeren 3.15. Forskjellen mellom de to verdier vil da foreligge som en reguleringsfeil dV.

I grenseverdisammenligneren 3.7 blir reguleringsfeilen dV prøvet med hensyn til sitt toleranseinnhold. Ved et ufor-sty 1 rret normalt tilfelle, ' altså dV < dV maxfår verdien dV ved hjelp av den annen sammenligner 3.2 tilføyet en kompensasjonsverdi Vk fra den fjerde sammenligner 3.4 samtidig som inngangssignalet for regulatoren 3.8 blir dannet.

Regulatoren 3.8 produserer et utstyringssignal for koblingselektronikken 2.4 som på sin side styrer like-strømsmotoren 3.1 ifølge det ovenfor omtalte prinsipp relatert til pulsbreddemodulasjon.

Motorkraften F . blir motvirket av en driftslast 3.10 som

mot

utøver en reaksjonskraft FA, som ved akselerasjon oppviser negative og ved retardasjon oppviser positive verdier. Den tredje sammenligner 3.3 tjener til fremstillingen av kraft-sammenligningen og foreligger i realiteten bare i teorien. Ved normale tilfeller er den eksterne forstyrrelseskraft 3.9 dvs. Fw ikke virksom.

Det tidsmessige forløp av real-skal-verdien 4.1 blir styrt veiavhengig, noe som muliggjøres av digital-tachometeret 2.2 via integratoren 3.16.

Lukkeforløpet finner nå sted inntil døren er lukket, noe som blir detektert ved hjelp av endebryteren lukket 1.8. Deretter følger som avslutning av lukkeoperasjonen den mekaniske og elektriske forrigling samt en sammenholding av den lukkede og forriglede dør med redusert motorkraft eller en eventuell holdebremse som ikke er vist her. Disse funksjoner blir likeledes styrt fra elevatorstyringen 3.17 via dørstyrelogikken 3.14. Ved en feilaktig elektrisk forrigling blir det dannet et forstyrrelsessignal "sikker-hetskrets åpen" 3.14.2 og ved normalt tilfelle fremskaffet et kvitteringssignal 3.14.3, idet begge er tilgjengelige for elevatorstyringen 3.17.

Oppfinnelsesgjenstanden vedrører imidlertid den type for-

styrrelse som i det følgende vil bli nærmere omtalt.

En ekstern forstyrrelseskraft 3.9 vil under bevegelsen opptre på grunn av en hindring, idet man ved dette forklar-ende eksempel vil anta at sikkerhetslistene 1.11 og over-våkningen 2.10 for det ytre rom skal være tilsiktet eller utilsiktet uvirksomme.

Beskrivelsen starter for dette tilfelle ved grenseverdisammenligneren 3.7. I flytdiagrammet på figur 5 er denne funksjon oppdelt i to trinn, idet det første trinn 3.7.1 fast-legger grenseverdioverskridelsen og det annet trinn 3.7.2 får tilført den respektive polaritet.

En negativ verdi betyr: er-verdien V^s^ har underskredet den momentane real-skal-verdi 4.1 respektive VTef mer enn

-dV . En positiv verdi betyr: er-verdien V.. har under-max ist

skredet den momentane verdi V mer enn +dV .

rer max

Det siste kan f.eks. forekomme ved et rembrudd, idet den da plutselig påvirkede likestrømsmotor 2.1 inntil utregulering fremskaffer en slik verdi over kort tid via digital-tachometeret 2.2 og digitalfilteret 3.15. Det vil da som et resultat bli dannet et forstyrrelsessignal 3.14.1 hvoretter der finner sted en utkobling via elevatorstyringen 3.17 respektive dørstyrelogikken 3.14. Dersom den lukkede dør ved hjelp av en ekstern forstyrrelseskraft 3.9 blir holdt oppe eller bremset, opptrer der en negativ overskridelse, altså dV > - dV .1 dette tilfelle blir likestrømsmotoren

max

avbremset elektrodynamisk og i alle tilfeller dessuten mekanisk avbremst inntil stillstand, og det blir deretter innledet en reversering, dvs. en åpnebevegelse.

I denne sammenheng skal også det spørsmål besvares, hvorfor

-dV max ved den tillatte maksimale kraftpåvirkning 3 av f.eks. 150 Newton blir overskredet. Motorkarakteristikken og regu-leringsforsterkningsfaktoren fremskaffer ved en bestemt

ekstern forstyrrelseskraft 3.9 en reproduserbar regu-leringsf eil dV. Disse to faktorer tillater at den tilsvarende positive 4.2 og fremfor alt den negative toleransekurve 4.3 bli definert.

Det blir antatt at påvirkningsverdien for et stoppeforløp og et reverseringsforløp forblir konstant. Denne konstant-het oppnår man ved addisjon av den aktuelle kompensasjonsverdi V^ ved den annen sammenligner 3.2. Den aktuelle kompensasjonsverdi Vk blir ved enhver erfaringsbane for-midlet på nytt. Erfaringsbanen eller det tillærte forløp og kompensasjonsverdiformidlingen blir gjennomført som følger: Skal-verdigiveren 3.5 oppviser slik det allerede er nevnt, en erfaringsfartskurve 3.20 som etter behov hos elevatorstyringen 3.17 blir oppkalt ved hjelp av fartskurvevelgeren 3.18. Samtidig blir også erfaringsfartsvelgeren 3.19 akti-vert og den erfarte fart blir gjennomført som lukkebevegelse med konstant og meget liten hastighet. Det i denne forbindelse med erfaringsfartsregneren registrerte tidsmessige forløp for reguleringsfeilen dV gir i aksele-rasjonsfasen angivelse om den masse som skal akselereres, og under hele forløpet informasjon vedrørende friksjonsforhold i tillegg til den fastlagte reguleringsfeil dV. Ved hjelp av førstnevnte blir det utregnet en massekompensasjonsverdi 3.12 og med den sistnevnte utregnet en frik-sjonskompensasjonsverdi 3.13. De to kompensasjonsverdier som sammenlignes i den fjerde sammenligner 3.4, blir deretter ved ethvert normalt lukkeforløp tilført den annen sammenligner 3.2.

På denne måte blir langsomt foranderlige friksjonsforhold løpende utjevnet, og påvirkningsverdien for lukkekraft-begrensningen blir holdt konstant.

Det aller første erfaringsforløp tjener, slik det er vanlig, til fremskaffelse av veidata, ved hjelp av hvilke hjørnepunktene, akselerasjonen og hastigheten for fart-kurvene 3.21 og 3.22 kan defineres. Erfaringsforløpene kan alt etter behov gjennomføres i vilkårlige tidsintervaller. Dette kan f.eks. finne sted en gang i løpet av 24 timer eller til og med ved hver dørlukking uten kjørekommando for elevatoren.

Ved for stor eller definert virkningsgradforverring vil ikke noen kompensas jonsverdi Vk bli fremskaffet, men i stedet for denne blir det avgitt et tilsvarende forstyrrelsessignal til elevatorstyringen. For en positiv akselerasjon og derved også for en høy oppnåelig dørhastig-het spesielt for åpnebevegelsen er det nødvendig med tilsvarende høye motorstrømmer. På grunn av den foreliggende varmetreghet hos en elektro- eller likestrømsmotor kan en slik belastes i kort tid med meget høye strømmer som utgjør et multiplum av den tillatte stasjonære strøm, og da uten skade. En strømbegrensning er ensidig gitt ved kull-børstene og kollektoren, som imidlertid ved behov kan dimensjoneres tilsvarende. Det er fordelaktig å anordne en strømbegrenser i form av en elektronisk sikring f.eks. en halvlederbeskyttelse i koblingselektronikken. Det blir videre antatt at fastklemmingsbeskyttelsen vil være virksom inntil slutten av lukkebevegelsen. Med den beskrevne fremgangsmåte og anordning er det mulig å la lukkekraft-begrensningen virke inntil den siste millimeter av lukkebevegelsen. Dette er spesielt virkningsfullt mot fastklemming og beskadigelse av smale mennneskelige ledd, f.eks. hender eller fingre, men også i forbindelse med klesplagg. Viktigheten ved fastklemmingsbeskyttelsen under den siste fase av lukkebevegelsen skal også fremheves under et ytterligere aspekt. Slik det fremgår av figur 1, er på normal måte automatiske elevatordører 1 utført med sikkerhetslister 1.11. Disse oppfyller imidlertid bare sin funksjon inntil en bestemt avstand i forhold til hverandre. Når dørforkantene ved en lukkebevegelse har nærmet seg f.eks. til mellom 5 til 2 cm, må detekteringssystemet for sikkerhetslistene på grunn av forhindring av egendeteksjon gjøres uvirksomme eller til og med kobles ut.

Oppfinnelsen oppfyller således kravet til fullstendig fastklemmingsbeskyttelse inntil den siste millimeter. I denne sluttfase av lukkebevegelsen er dessuten dørhastigheten så liten at den dynamiske kraftkomponent er neglisjerbar liten, og bare den statiske del vil være virksom. Det er på grunn av dette forhold til og med påvist at påvirkningsverdien for lukkekraftbegrenshingen, på grunn av bedre beskyttelse av elevatorbrukeren, kan innstilles langt under den foreskrevne høyeste verdi uten forringelse av dør-operasjonen. Fremgangsmåten og anordningen kan anvendes i forbindelse med en hvilken som helst art automatiske dører og er ikke begrenset til elevatorområdet. F.eks. kan oppfinnelsen anvendes i forbindelse med inngangsdører til hoteller, kontorer og bolighus samt i forbindelse med jernbaner og offentlig bykommunikasjonsmidler.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte til å unngå fastklemming ved automatiske dører, spesielt i forbindelse med en elevatordør (1) med regulert dørdrift, som ved hjelp av en motor (1.1) med reduksjonsgir via lineærdrift påvirker dørblader (1.6) i en kabindør og via mekaniske koblingsledd påvirker dørblader i en sjaktdør (2.8) fra en lukket stilling til en åpen stilling og omvendt, og som i hver stilling mellom de to endstillinger åpen og lukket påvirker dørbladene (1.6) til å stoppe, til å bevege seg videre i samme retning eller å reversere, karakterisert ved at stoppingen og rever-seringen under hele lukkebevegelsesforløpet av elevator-døren (1) utløses ved hjelp av en reguleringsfeil +/-dV__„ som overskrider en definert toleranseverdi som fremskaffes ved hjelp av en ekstern forstyrrelseskraft (3.9).

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det på basis av en real-skal-verdi (4.1) fremskaffes en positiv toleransekurve (4.2) og en negativ toleransekurve (4.3).

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det fremskaffes en kompensas jonsverdi (Vk) som holder konstant forholdet mellom den eksterne forstyrrelseskraft (3.9) i relasjon til reguleringsfeilen (dV), og at denne verdi (Vk) sammensettes av en massekompensasjonsverdi (3.2) som fremskaffes under et erfaringsforløp og friksjonskompensasjonsverdier (3.13).

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at lukkingen av ele-vatordøren (1) ved uteblivelse av en fartkommando for den tilsvarende elevator gjennomføres som et erfaringsforløp som leverer aktuelle kompensasjonsverdier (Vk). som leverer aktuelle kompensasjonsverdier (Vk).

5. Anordning for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1, omfattende en automatisk dør (1 ) spesielt i forbindelse med elevatorer, omfattende regulert dørdrift, som ved hjelp av en motor med girreduksjon via lineærdrift påvirker dørblader i en kabindør og via mekaniske koblingsledd påvirker dørblader i en sjaktdør fra en lukkestilling til en åpen stilling og omvendt, idet dør-bladene (1.6) i hver stilling mellom de to endestillinger åpen og lukket lar seg stoppe, bevege videre i samme retning eller lar seg reversere, karakterisert ved at den automatisk elevatordør (1) oppviser en mikroprosessorstyring (2.3), en koblingselektronikk (2.4), en likestrømsmotor (2.1) og et digital-tachometer (2.2).

6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at mikroprosessorstyringen (2.3) omfatter en skal-verdigiver (3.5), en erfaringskurvevelger (3.18), en første sammenligner (3.1), en differanseverdigiver (3.6), en grenseverdisammenligner (3.7), en annen sammenligner (3.2), en regulator (3.8), en erfaringsfartsregner (3.11), en fjerde sammenligner (3.4), en erfaringsfartsvelger (3.19), et digitalfilter (3.15) og en integrator (3.16).

7. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at skal-verdigiveren (3.5) omfatter et filter (3.22.1), en deler (3.22.2) og en invertor (3.22.3).