WO2008092498A1 - Antriebsvorrichtung - Google Patents

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WO2008092498A1
WO2008092498A1 PCT/EP2007/011317 EP2007011317W WO2008092498A1 WO 2008092498 A1 WO2008092498 A1 WO 2008092498A1 EP 2007011317 W EP2007011317 W EP 2007011317W WO 2008092498 A1 WO2008092498 A1 WO 2008092498A1
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gate
speed
drive
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Gerd Schaaf
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Sommer Antriebs- Und Funktechnik Gmbh
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    • E05Y2900/40—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for gates

Definitions

  • the invention relates to a drive device for a swing gate, a swing gate or a door.
  • Such drive devices generally comprise a drive, which is formed by an electric motor, and which drives an actuating element for opening and closing the gate of a swing gate.
  • the actuating element is typically formed by a spindle which converts the rotational movement of the electric motor into a linear movement of a torque tube or the like, which is coupled to the gate.
  • Corresponding arrangements are known for swing gates and doors.
  • the drive is controlled by a control unit.
  • a specific velocity profile is set via the control unit for opening and closing the swing gate.
  • the speed profile consists of an acceleration phase in which the speed of the gate is accelerated to a maximum speed, a middle phase in which the gate is moved at the maximum speed, and a braking phase in which the gate is decelerated from the maximum speed to a stop ,
  • This force shutdown should not only serve to protect the swing gate against damage but also for the purposes of personal protection.
  • the threshold value which defines the initiation of the force shutdown, is set via a potentiometer on the control unit.
  • the disadvantage here is that the respective operator must set the threshold itself. In order to be able to make this setting in such a way that no hazards arise, the operator must know the respective boundary conditions and parameters of the swing gate exactly, i. H. the adjustment process is extremely complex.
  • a particular disadvantage here is that the setting of the power cut by the operator is often deliberately manipulated. The threshold is then set so high that the power shutdown does not respond. Although this ensures uninterrupted operation of the swing gate. The desired security function is disabled.
  • the applicable safety standards for swing gates require that, in the event of an impact of the gate on an obstacle from the moment of impact to a point after impact, the force acting on the obstacle must not exceed a first limit and within a subsequent time interval force second limit below the first limit. Compliance with these normative limits is still relatively unproblematic as long as the gate of the swing gate has a relatively small length. In the case of long leafs, the length of the gate leaf lever and the high mass of the gate leaf means that the force on an obstacle at the gate leaf immediately after the impact is so great that the permissible limits are exceeded.
  • the invention has the object of providing a fault and manipulation-proof operation of a drive device for a swing gate with the least possible design effort.
  • the drive device comprises a drive and an actuating element adjustable by means of the drive for closing and opening a gate leaf of a gate such as a revolving gate or a wing gate.
  • the drive device also has a control unit for controlling the drive.
  • the control unit is assigned an input unit, via which the length of the door leaf can be entered as an input parameter.
  • the other parameters relevant to the operation of the gate in the control unit are derived automatically from the input parameter.
  • the drive device according to the invention can also be used for doors. Without limiting the generality, the invention is explained below for a drive device controlling a rotary door.
  • a significant advantage of the invention is that by entering a single input parameter a mode setting of the drive device is possible, which allows safe operation for different Torkonfigurationen.
  • the invention is based on the finding that From the length of the door leaf as input parameters all other relevant for a safe operation of the swing gate parameters can be derived.
  • the length of the door leaf of the swing gate is an extremely easily determinable parameter of the swing gate, the specification of which is easy to carry out even by untrained personnel.
  • the parameterization of the drive device to different Torkonfigurationen is therefore easy and fast Kunststoffbar.
  • speed parameters are derived for this purpose from the input parameter, which define the speed profiles when opening and closing the rotary door. These speed parameters are advantageously formed by the maximum speed with which the door leaf is moved and by the time of the start of the braking phase, in which the door leaf is braked from the maximum speed to a standstill.
  • the specification of the speed parameters takes place in such a way that the maximum speed is inversely proportional to the selected length of the door leaf. Furthermore, the time of the braking phase is chosen earlier, the greater the length of the gate is.
  • the speed of the door leaf is adapted to the length of the door leaf not only during the phase in which the door leaf is moved at a constant maximum speed, but also in the chronologically preceding acceleration phase and in the time-lagged braking phase when the door leaf strikes an obstacle, the permissible normative limit values for the forces occurring are not exceeded.
  • the forces occurring are proportional to the kinetic energy of the gate, which increases quadratically with the speed. Due to the inventive reduction of the maximum speed inversely proportional to the door length and the corresponding variation of the beginning of the braking phase, essentially independent of differences in the mass of the door leaf, the forces occurring in the event of an impact of the door leaf on an obstacle do not exceed the permissible limit values.
  • maximum speed means a variable proportional to the speed of the drive. Since this is varied inversely proportional to the gate length, a substantially constant for different gate lengths peripheral speed of the swing gate is obtained.
  • the input parameter is used to derive the length of the door leaf and also the threshold value for the force shutdown.
  • the height of the threshold value is chosen to be proportional to the length of the door leaf. This means that the force shutdown starts with increasing door length even with larger force values.
  • the threshold value of the power cutoff can thus be adapted to the dimensioning of the door leaf, in particular its length. The adaptation takes place in such a way that, irrespective of the door length, the sensitivity of the power cutoff remains constant. A measure of the sensitivity is the torque acting on the drive.
  • Figure 1 Schematic representation of a drive device for a
  • FIG. 2 Time diagram of the pulse width modulation of the voltage of the drive of the drive device according to FIG. 1.
  • FIG. 3 Speed profile for the opening process of the revolving gate according to FIG. 1.
  • FIG. 4 Gate length-dependent variation of the velocity profile according to FIG. 1.
  • Figure 5 temporal force curve upon impact of the revolving gate according to FIG.
  • FIG 1 shows schematically a drive device 1 for a swing gate.
  • the swing gate has a gate 2, which in relation to a vertical direction (perpendicular to the plane in Figure 1) extending axis 3 is rotatably mounted.
  • the drive device 1 comprises a drive 4 designed as an electric motor, which is controlled by a control unit 5.
  • the electric motor is designed as a DC motor.
  • the control unit 5 may be formed by a microprocessor or the like. As shown, the control unit 5 can be integrated in the drive 4 or designed as a separate unit.
  • the drive device 1 is used in the present case as a spindle drive, which has a spindle 6 as an actuating element. About this, the rotational movement of the drive 4 is converted into a linear movement of a torque tube 7.
  • the torque tube 7 is coupled to the gate 2. Due to the linear movement of the push tube 7, the door leaf 2 is rotated about the axis for opening and closing the swing gate. The directions of rotation for closing and opening the door are designated "to" and "on” in FIG. 1.
  • Other input units in the form of different user interfaces are also possible.
  • an input unit for parameterizing the drive device 1 is provided.
  • the input unit can be formed by a potentiometer or one or more keys.
  • FIG. 3 shows by way of example a typical velocity profile of the door leaf 2 during the opening process.
  • the speed is reduced linearly in the braking phase.
  • the speed can be reduced linearly until a minimum speed is reached, so that the door leaf 2 is then retracted to its opening position at this minimum speed.
  • the speed profile for closing the door generally has a time profile of the speed of the door leaf 2 corresponding to FIG.
  • the maximum speed when closing the gate is chosen to be less than when opening the gate.
  • the specification of the speed of the door leaf 2 is effected by a pulse width modulation of the motor voltage of the electric motor.
  • the corresponding time diagram of the voltage is shown in FIG.
  • the electric motor is acted upon as shown in Figure 2 can be seen with voltage pulses of variable length.
  • the pulse repetition frequency of the voltage pulses is chosen so that the electric motor registers only the time average of the modulated voltage. This depends on the pulse width modulation.
  • the length of the door leaf 2 is input via the input unit as the only input parameter. From this input parameter all further parameters required for the operation of the drive device 1 are then calculated. For this purpose, characteristic curves are stored in the control unit 5, in which different values of the length of the door leaf 2 are assigned corresponding values of the individual parameters. Alternatively, algorithms can be deposited by means of which an association is made between the input parameters and the parameters.
  • the parameters derived from the input parameter include, in particular, velocity parameters which define the velocity profiles for the closing and opening operation.
  • velocity parameters which define the velocity profiles for the closing and opening operation.
  • separate speed parameters in the control unit 5 are calculated in each case for the closing and opening operation.
  • a first speed parameter is the maximum speed. This is varied inversely proportional to the length of the door leaf 2.
  • a second speed parameter is the beginning of the braking phase, ie the time t 2 in FIG. 2. The earlier the braking phase is started, the greater the length of the door leaf, whereby here too there is a linear relationship between the two parameters.
  • the maximum speed is a proportional to the speed of the drive 4 size. Due to the inverse proportionality of this size to the gate length, an essentially independent of the gate length peripheral speed of the gate 2 is obtained.
  • FIG. 3 shows schematically velocity profiles changed by this parameter variation.
  • the speed profiles for three different lengths of the door leaf 2 are shown in FIG.
  • the speed profile designated by a corresponds to the speed profile according to FIG. 2, which is obtained for specifying a specific value Lo of the length of the door leaf 2.
  • L Lo - ⁇ L
  • the speed profile designated b is obtained in FIG.
  • the values for the maximum speed are reduced from Vm ax to V max ' and the values for the start of the braking phase from t 2 to t 2 -.
  • the input parameter i. H. the length of the door leaf 2 calculates a threshold value, which defines the switch-on condition for a force shutdown of the swing gate.
  • a threshold value defines the switch-on condition for a force shutdown of the swing gate.
  • the threshold value is selected in the present case proportional to the length of the door leaf 2. Accordingly, the power shutdown starts with longer blades only at higher forces.
  • the normative safety requirements for the operation of the swing gate can be met.
  • FIG. 5 shows the limit values of forces acting on a test body that arise when the door leaf 2 impacts the test body.
  • the velocity profile is adapted to the respective length of the
  • Gate 2 adapted. In general, the speed of the door leaf

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (1) für ein Drehtor oder Flügeltor, mit einem Antrieb (4) und einem mittels des Antriebs (4) stellbaren Betätigungselement zum Schließen und Öffnen eines Torflügels (2) des Drehtors oder Flügeltors, und mit einer Steuereinheit (5) zur Steuerung des Antriebs (4). Der Steuereinheit (5) ist eine Eingabeeinheit zugeordnet, über welche als Eingabeparameter die Länge des Torflügels (2) eingebbar ist. Die weiteren für die Betätigung des Drehtors oder Flügeltors relevanten Parameter werden in der Steuereinheit (5) selbsttätig aus dem Eingabeparameter abgeleitet.

Description

Antriebsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Drehtor, ein Flügeltor oder eine Tür.
Derartige Antriebsvorrichtungen umfassen generell einen Antrieb, der von einem Elektromotor gebildet ist, und der ein Betätigungselement zum Öffnen und Schließen des Torflügels eines Drehtors antreibt. Das Betätigungselement ist typischerweise von einer Spindel gebildet, welche die Drehbewegung des Elektromotors in eine Linearbewegung eines Schubrohrs oder dergleichen umsetzt, welches an das Tor gekoppelt ist. Entsprechende Anordnungen sind für Flügeltore und Türen bekannt.
Zum Betrieb des Drehtors wird der Antrieb über eine Steuereinheit gesteuert. Typischerweise wird über die Steuereinheit für das Öffnen und Schließen des Drehtors jeweils ein bestimmtes Geschwindigkeitsprofil vorgegeben. Das Geschwindigkeitsprofil besteht aus einer Beschleunigungsphase, in welcher die Geschwindigkeit des Torflügels auf eine Maximalgeschwindigkeit beschleunigt wird, einer mittleren Phase, in welcher der Torflügel mit der Maximalgeschwindigkeit bewegt wird, und einer Bremsphase, in welcher der Torflügel ausgehend von der Maximalgeschwindigkeit bis zum Stillstand abgebremst wird.
Als Sicherheitsmaßnahme bei bekannten Antriebsvorrichtungen für Drehtore ist eine sogenannte Kraftabschaltung vorgesehen. Diese Kraftabschaltung sieht ein Reversieren des Drehtors vor, wenn die auf den Torflügel wirkende Kraft einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Hierbei wird der Motorstrom des Elektromotors ausgewertet, der ein Maß für das Last-Drehmoment und damit für die einwirkende Kraft ist.
Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass bei Auflaufen des Torflügels gegen ein Hindernis der Torflügel nicht weiter läuft, sondern gestoppt wird und dann in entgegen gesetzter Richtung läuft.
Diese Kraftabschaltung soll nicht nur zum Schutz des Drehtores gegen Beschädigungen sondern auch zu Zwecken des Personenschutzes dienen.
Bei bekannten Antriebsvorrichtungen dieser Art wird der Schwellwert, der die Einleitung der Kraftabschaltung definiert, über ein Potentiometer an der Steu- ereinheit eingestellt. Nachteilig hierbei ist, dass die jeweilige Bedienperson den Schwellwert selbst einstellen muss. Um diese Einstellung so vornehmen zu können, dass keine Gefährdungen entstehen, muss die Bedienperson die jeweiligen Randbedingungen und Parameter des Drehtors genau kennen, d. h. der Einstellvorgang ist äußerst komplex. Besonders nachteilig hierbei ist, dass die Einstellung der Kraftabschaltung vom Bedienpersonal oft bewusst manipuliert wird. Der Schwellwert wird dann so hoch angesetzt, dass die Kraftabschaltung nicht anspricht. Dies sorgt zwar für einen unterbrechungsfreien Betrieb des Drehtors. Die gewünschte Sicherheitsfunktion ist jedoch außer Kraft gesetzt.
Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass mit der bekannten Kraftabschal- tung die normativen Sicherheitsvoraussetzungen für den Betrieb für Drehtore generell nur unzureichend erfüllt werden können.
Die geltenden Sicherheitsnormen für Drehtore schreiben vor, dass bei einem Aufprall des Torflügels auf ein Hindernis vom Zeitpunkt des Aufpralls bis zu einem Zeitpunkt nach dem Aufprall die auf das Hindernis einwirkende Kraft einen ersten Grenzwert nicht überschreiten darf, und innerhalb eines darauf folgenden Zeitintervalls die Kraft einen zweiten, unterhalb des ersten Grenzwerts liegenden Grenzwert nicht überschreiten darf. Die Einhaltung dieser normativen Grenzwerte ist dann noch relativ unproblematisch, solange der Torflügel des Drehtors eine relativ kleine Länge aufweist. Bei langen Torflügeln ist im äußeren Bereich des Torflügels durch die Länge des Hebels des Torflügels und aufgrund der hohen Masse des Torflügels die Kraft auf ein Hindernis bei Auflaufen des Torflügels unmittelbar nach dem Aufprall so groß, dass die zulässigen Grenzwerte überschritten werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem konstruktivem Aufwand einen fehler- und manipulationssicheren Betrieb einer Antriebsvorrichtung für ein Drehtor bereitzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen sind zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung umfasst einen Antrieb und ein mittels des Antriebs stellbares Betätigungselement zum Schließen und Öffnen ei- nes Torflügels eines Tors wie eines Drehtors oder eines Flügeltors. Die Antriebsvorrichtung weist ferner eine Steuereinheit zur Steuerung des Antriebs auf. Der Steuereinheit ist eine Eingabeeinheit zugeordnet, über welche als Eingabeparameter die Länge des Torflügels eingebbar ist. Die weiteren für die Betätigung des Tors relevanten Parameter in der Steuereinheit werden selbsttä- tig aus dem Eingabeparameter abgeleitet. Generell ist die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung auch für Türen einsetzbar. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird die Erfindung im Folgenden für eine ein Drehtor steuernde Antriebsvorrichtung erläutert.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch Eingabe eines einzigen Eingabeparameters eine Betriebsarteinstellung der Antriebsvorrichtung möglich wird, die einen sicheren Betrieb für unterschiedliche Torkonfigurationen ermöglicht. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass aus der Länge des Torflügels als Eingabeparameter sämtliche weitere für einen sicheren Betrieb des Drehtors relevanten Parameter abgeleitet werden können.
Die Länge des Torflügels des Drehtors ist ein äußerst einfach bestimmbarer Parameter des Drehtors, dessen Vorgabe auch durch ungeübtes Personal leicht durchführbar ist. Die Parametrierung der Antriebsvorrichtung auf unterschiedliche Torkonfigurationen ist daher einfach und schnell durchfuhrbar.
Besonders vorteilhaft ist, dass durch die Vorgabe der Länge des Torflügels als einzigem Eingabeparameter die normativen Sicherheitsvorschriften für den Betrieb des Drehtors erfüllt werden können.
hi einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden hierzu aus dem Eingabeparameter Geschwindigkeitsparameter abgeleitet, welche die Geschwindigkeitsprofile beim Öffnen und Schließen des Drehtors definieren. Diese Geschwindigkeitsparameter sind vorteilhaft von der Maximalgeschwindigkeit, mit welcher der Torflügel bewegt wird, und vom Zeitpunkt des Einlei- tens der Bremsphase, bei welcher der Torflügel ausgehend von der Maximalgeschwindigkeit bis zum Stillstand abgebremst wird, gebildet.
Dabei erfolgt die Vorgabe der Geschwindigkeitsparameter derart, dass die Maximalgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur gewählten Länge des Torflügels ist. Weiterhin wird der Zeitpunkt der Bremsphase umso früher gewählt, desto größer die Länge des Torflügels ist.
Durch diese Wahl des Geschwindigkeitsparameters wird die Geschwindigkeit des Torflügels nicht nur während der Phase, in welcher der Torflügel mit konstanter Maximalgeschwindigkeit bewegt wird, sondern auch in der zeitlich vorgelagerten Beschleunigungsphase und in der zeitlich nachgelagerten Bremspha- se so an die Länge des Torflügels angepasst, dass bei Auftreffen des Torflügels auf ein Hindernis die zulässigen normativen Grenzwerte für die dabei auftretenden Kräfte nicht überschritten werden. Dies beruht auf dem Umstand, dass die auftretenden Kräfte proportional zur kinetischen Energie des Torflügels sind, welche quadratisch mit der Geschwindigkeit ansteigt. Durch die erfindungsgemäße Reduktion der Maximalgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur Torlänge und die entsprechende Va- riation des Beginns der Bremsphase erreicht, dass im wesentlichen unabhängig von Unterschieden in der Masse des Torflügels die bei einem Aufprall des Torflügels auf ein Hindernis auftretenden Kräfte die zulässigen Grenzwerte nicht überschreiten.
Mit dem Begriff der Maximalgeschwindigkeit ist dabei eine zur Drehzahl des Antriebs proportionale Größe gemeint. Da diese umgekehrt proportional zur Torlänge variiert wird, wird eine für unterschiedliche Torlängen im wesentlichen konstante Umfangsgeschwindigkeit des Drehtors erhalten.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird aus dem Eingabeparameter der Länge des Torflügels und auch der Schwellwert für die Kraftabschaltung abgeleitet. Die Höhe des Schwellwerts wird dabei proportional zur Länge des Torflügels gewählt. Dies bedeutet, dass die Kraftabschaltung mit zunehmender Torlänge auch bei größeren Kraftwerten einsetzt.
Dies beruht darauf, dass durch die torlängenabhängige Wahl der Geschwindigkeitsparameter bereits gewährleistet ist, dass die bei einem Aufprall auf das Tor auftretenden Kräfte die normativen Grenzwerte nicht überschreiten, so dass insbesondere für Personen keine Gefährdungen auftreten können. Der Schwellwert der Kraftabschaltung kann damit an die Dimensionierung des Torflügels, insbesondere dessen Länge angepasst werden. Die Anpassung erfolgt derart, dass unabhängig von der Torlänge die Empfindlichkeit der Kraftab- Schaltung konstant bleibt. Ein Maß für die Empfindlichkeit ist das auf den Antrieb einwirkende Drehmoment.
Durch die gegenläufigen Abhängigkeiten der Maximalgeschwindigkeit einerseits und des Schwellwerts der Kraftabschaltung andererseits von der Länge des Torflügels wird auch auf einfache Weise eine manipulationssichere Para- metrierung der Antriebsvorrichtung gewährleistet.
Versucht nämlich eine Bedienperson eine Manipulation derart, dass sie einen zu niedrigen Wert für die Länge des Tors eingibt, um ein schnelleres Öffnen und Schließen des Tors zu erreichen, da dadurch die jeweilige Maximalgeschwindigkeit erhöht wird, so wird dadurch ein entsprechend niedrigerer Wert für den Schwellwert der Kraftabschaltung in der Steuereinheit vorgegeben. Dies führt zu einer erheblich reduzierten Verfügbarkeit der Antriebsvorrichtung, da die Kraftabschaltung bereits bei kleinen Störungen wie zum Beispiel Windböen anspricht und dann die Torbewegung stoppt und reversiert.
Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 : Schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung für ein
Drehtor.
Figur 2: Zeitdiagramm der Pulsweitenmodulation der Spannung des Antriebs der Antriebsvorrichtung gemäß Figur 1.
Figur 3: Geschwindigkeitsprofil für den Öffhungsvorgang des Drehtors gemäß Figur 1.
Figur 4: Torlängen abhängige Variation des Geschwindigkeitsprofils gemäß Figur 1.
Figur 5: Zeitlicher Kraftverlauf bei Auftreffen des Drehtors gemäß Figur
1 auf ein Hindernis.
Figur 1 zeigt schematisch eine Antriebsvorrichtung 1 für ein Drehtor. Das Drehtor weist einen Torflügel 2 auf, der bezüglich einer in vertikaler Richtung (senkrecht zur Zeichenebene in Figur 1) verlaufenden Achse 3 drehbar gelagert ist.
Die Antriebsvorrichtung 1 umfasst einen als Elektromotor ausgebildeten Antrieb 4, der von einer Steuereinheit 5 gesteuert wird. Der Elektromotor ist als Gleichstrommotor ausgebildet. Die Steuereinheit 5 kann von einem Mikroprozessor oder dergleichen gebildet sein. Die Steuereinheit 5 kann wie dargestellt im Antrieb 4 integriert sein oder als separate Einheit ausgebildet sein.
Die Antriebsvorrichtung 1 ist im vorliegenden Fall als Spindelantrieb eingesetzt, der als Betätigungselement eine Spindel 6 aufweist. Über diese wird die Drehbewegung des Antriebs 4 in eine Linearbewegung eines Schubrohrs 7 umgesetzt. Das Schubrohr 7 ist an den Torflügel 2 gekoppelt. Durch die Linearbewegung des Schubrohrs 7 wird der Torflügel 2 zum Öffnen und Schließen des Drehtors um die Achse gedreht. Die Drehrichtungen zum Schließen und Öffnen des Tors sind in Figur 1 mit „zu" und „auf bezeichnet. Auch andere Eingabeeinheiten in Form verschiedener Benutzerschnittstellen sind möglich. Weiterhin ist vorteilhaft ein Anzeigeelement zur Visualisierung des eingestellten Wertes der Torlänge vorgesehen.
An der Steuereinheit 5 ist eine Eingabeeinheit zur Parametrierung der Antriebsvorrichtung 1 vorgesehen. Die Eingabeeinheit kann von einem Potentio- meter oder einer oder mehrerer Tasten gebildet sein.
Beim Öffnen und Schließen des Drehtors wird der Torflügel 2 jeweils gemäß einem vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil bewegt. Figur 3 zeigt beispielhaft ein typisches Geschwindigkeitsprofil des Torflügels 2 beim Öffhungsvorgang. In einer Beschleunigungsphase im Zeitintervall zwischen t = 0 und t = ti wird die Geschwindigkeit v des Torflügels 2 ausgehend von v = Vo linear bis zu einer Maximalgeschwindigkeit v = W103x erhöht (Bereich I). In einem anschließenden Bereich II zwischen t = ti und t = t2 wird der Torflügel 2 mit konstanter Geschwindigkeit v = v^ verfahren. In einer anschließenden Bremsphase zwi- sehen t = t2 und t = t3 wird der Torflügel 2 bis zum Stillstand abgebremst, wodurch der Torflügel 2 in seine Öffhungsstellung eingefahren wird. Im vorliegenden Fall wird in der Bremsphase die Geschwindigkeit linear reduziert. Alternativ kann in der Bremsphase die Geschwindigkeit linear reduziert werden, bis eine Minimalgeschwindigkeit erreicht ist, so dass dann mit dieser Minimalgeschwindigkeit der Torflügel 2 in seine Öffhungsstellung eingefahren wird.
Das Geschwindigkeitsprofil zum Schließen des Tors weist generell einen in Figur 3 entsprechenden zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Torflügels 2 auf. Typischerweise wird die Maximalgeschwindigkeit beim Schließen des Tors geringer als beim Öffnen des Tors gewählt.
Die Vorgabe der Geschwindigkeit des Torflügels 2 erfolgt durch eine Pulsweitenmodulation der Motorspannung des Elektromotors. Das entsprechende Zeitdiagramm der Spannung ist in Figur 2 dargestellt. Der Elektromotor wird dabei wie aus Figur 2 ersichtlich mit Spannungspulsen variabler Länge beaufschlagt. Die Pulsfolgefrequenz der Spannungspulse ist so gewählt, dass der Elektromotor nur den zeitlichen Mittelwert der modulierten Spannung registriert. Dieser ist abhängig von der Pulsweitenmodulation.
Durch die Änderung der Pulsweitenmodulation wird zunächst die Drehzahl des Antriebs 4 reduziert. Dadurch bedingt ergibt sich eine Änderung der Umfangs- geschwindigkeit des Torflügels 2.
Zur Parametrierung der Antriebsvorrichtung 1 wird über die Eingabeeinheit als einziger Eingabeparameter die Länge des Torflügels 2 eingegeben. Aus diesem Eingabeparameter werden dann sämtliche weiteren für den Betrieb der Antriebsvorrichtung 1 benötigten Parameter berechnet. Hierzu sind in der Steuer- einheit 5 Kennlinien abgespeichert, in welchen unterschiedlichen Werten der Länge des Torflügels 2 korrespondierende Werte der einzelnen Parameter zugeordnet sind. Alternativ können Algorithmen hinterlegt werden, mittels derer eine Zuordnung zwischen den Eingabeparametern und den Parameter vorgenommen wird.
Zu den aus dem Eingabeparameter abgeleiteten Parametern gehören insbesondere Geschwindigkeitsparameter welche die Geschwindigkeitsprofile für den Schließ- und ÖfSiungsvorgang definieren. Im vorliegenden Fall werden für den Schließ- und ÖfSiungsvorgang jeweils separate Geschwindigkeitsparameter in der Steuereinheit 5 berechnet.
Ein erster Geschwindigkeitsparameter ist die Maximalgeschwindigkeit. Diese wird umgekehrt proportional zur Länge des Torflügels 2 variiert. Ein zweiter Geschwindigkeitsparameter ist der Beginn der Bremsphase, d. h. der Zeitpunkt t2 in Figur 2. Der Beginn der Bremsphase wird umso früher gewählt, desto größer die Länge des Torblatts ist, wobei auch hier ein linearer Zusammenhang der beiden Kenngrößen besteht. Die Maximalgeschwindigkeit ist eine zur Drehzahl des Antriebs 4 proportionale Größe. Durch die umgekehrte Proportionalität dieser Größe zur Torlänge wird eine im wesentlichen von der Torlänge unabhängige Umfangsgeschwindigkeit des Torflügels 2 erhalten.
Figur 3 zeigt schematisch durch diese Parametervariation geänderte Geschwindigkeitsprofile. Dabei sind in Figur 3 die Geschwindigkeitsprofile für drei verschiedene Längen des Torflügels 2 dargestellt. Das mit a bezeichnete Ge- schwindigkeitsprofil entspricht dem Geschwindigkeitsprofil gemäß Figur 2, welches für die Vorgabe eines bestimmten Wertes Lo der Länge des Torflügels 2 erhalten wird. Durch Vorgabe eines reduzierten Werts L = Lo - ΔL für die Länge des Torflügels 2 wird das mit b bezeichnete Geschwindigkeitsprofil in Figur 4 erhalten. Entsprechend der umgekehrt proportionalen Abhängigkeit von der Länge des Torflügels 2 sind die Werte für die Maximalgeschwindigkeit von Vmax auf Vmax' und die Werte für den Beginn der Bremsphase von t2 auf t2- reduziert. Durch Vorgabe eines weiter reduzierten Werts L = Lo - 2 ΔL für die Länge des Torflügels 2 wird das in Figur 4 mit c bezeichnete Geschwindigkeitsprofil erhalten. Bei diesem Geschwindigkeitsprofil werden weiter reduzierte Werte Vmax" für die Maximalgeschwindigkeit und t2>- für den Beginn der Bremsphase erhalten.
Als weiterer Parameter wird aus dem Eingabeparameter, d. h. der Länge des Torflügels 2 ein Schwellwert berechnet, der die Einschaltbedingung für eine Kraftabschaltung des Drehtors definiert. Durch eine geeignete im Elektromotor oder in der Steuereinheit 5 integrierte Sensorik wird der Strom des Elektromotors als Maß für die am Elektromotor entstehende Last und damit die wirkende Kraft berechnet. Diese Kraft wird mit dem Schwellwert bewertet. Sobald die Kraft den Schwellwert überschreitet erfolgt ein Reversieren des Antriebs 4.
Der Schwellwert wird im vorliegenden Fall proportional zur Länge des Torflügels 2 gewählt. Dementsprechend setzt die Kraftabschaltung bei längeren Torflügeln erst bei höheren Kräften ein.
Durch die Berechnung der Parameter der Antriebsvorrichtung 1 in Abhängigkeit der Länge des Torflügels 2 können die normativen Sicherheitsanforderun- gen für den Betrieb des Drehtors erfüllt werden.
Dies ist im Zeitdiagramm gemäß Figur 5 veranschaulicht. Figur 5 zeigt die einzuhaltenden Grenzwerte von auf einen Testkörper einwirkenden Kräften, die entstehen, wenn der Torflügel 2 auf den Testkörper aufprallt. Dabei trifft bei dem Diagramm in Figur 5 der Aufprall des mit einer Geschwindigkeit beweg- ten Torflügels 2 auf einen stehenden Testkörper zum Zeitpunkt t = 0 auf. Die Sicherheitsnorm fordert, dass in dem Zeitintervall zwischen t = 0 und t = ta, d. h. unmittelbar nach dem Aufprall die auf den Testkörper auftreffenden Kräfte den Grenzwert So nicht überschreiten. Im anschließenden Zeitintervall zwischen t = ta und t = tb dürfen die auf den Testkörper wirkenden Kräfte den Grenzwert Si nicht überschreiten. Diese Forderungen müssen insbesondere auch dann erfüllt sein, wenn das äußere Ende des Torflügels 2 auf den Testkörper auftrifft, d. h. dort wo die größten Kräfte auftreten.
Durch die Variation der Parameter, insbesondere der Geschwindigkeitsparame- ter gemäß Figur 4, wird das Geschwindigkeitsprofil an die jeweilige Länge des
Torflügels 2 angepasst. Dabei wird generell die Geschwindigkeit des Torflügels
2 umso stärker reduziert, desto größer die Länge des Torflügels 2 ist. Dadurch wird erreicht, dass bei Auftreffen des Torflügels 2 auf den Testkörper die auf diesen einwirkenden Kräfte wie in Figur 5 dargestellt in den durch die Grenz- werte So, S1 vorgegeben Grenzen bleiben.
Bezugszeichenliste
0) Antriebsvorrichtung
(2) Torflügel
(3) Achse
(4) Antrieb
(5) Steuereinheit
(6) Spindel
(7) Schubrohr

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsvorrichtung (1) für ein Drehtor oder ein Flügeltor, mit einem Antrieb (4) und einem mittels des Antriebs (4) stellbaren Betätigungselement zum Schließen und Öffnen eines Torflügels (2) des Drehtors oder Flügeltors, und mit einer Steuereinheit (5) zur Steuerung des Antriebs (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit (5) eine Eingabeeinheit zugeordnet ist, über welche als Eingabeparameter die Länge des Torflügels (2) eingebbar ist, und dass die weiteren für die Betätigung des Drehtors oder Flügeltors relevanten Parameter in der Steuereinheit (5) selbsttätig aus dem Eingabeparameter abgeleitet werden.
2. Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinheit (5) Kennlinien oder Algorithmen hinterlegt sind, welche Parameterwerte in Abhängigkeit von Eingabeparameterwerten beinhalten.
3. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Eingabeparametern Geschwindigkeitsparameter abgeleitet werden, welche die Geschwindigkeitsprofile des Torflügels (2) beim Offnen und Schließen des Drehtors oder des Flügeltors definieren.
4. Antriebs Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ein Geschwindigkeitsprofil definierenden Geschwindigkeitsparameter von einer Maximalgeschwindigkeit, mit welcher der Torflügel (2) bewegt wird, und vom Zeitpunkt des Einleitens einer Bremsphase ausgehend von der Maximalgeschwindigkeit gebildet sind.
5. Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Maximalgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur gewählten Länge des Torflügels (2) ist.
6. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Einleitens der Bremsphase umso früher gewählt ist, desto größer die Länge des Torflügels (2) ist.
7. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Eingabeparameter als Parameter ein Schwellwert abgeleitet wird, der die Einleitung einer Kraftabschaltung definiert.
8. Antriebs Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Schwell wert die auf den Torflügel (2) einwirkende Kraft bewertet wird, wobei die Kraftabschaltung ausgelöst wird, wenn die Kraft den Schwellwert überschreitet.
9. Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Schwellwerts proportional zur Länge des Torflügels (2) ist.
10. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Kraftabschaltung der Antrieb (4) gestoppt oder reversiert wird.
11. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) von einem Elektromotor gebildet ist.
12. Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor als Gleichstrommotor ausgebildet ist.
13. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement von einer Spindel (6) gebildet ist.
14. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Maß für die auf den Torflügel (2) einwirkende
Kraft der Strom des Elektromotors bestimmt wird.
15. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorgabe der Geschwindigkeit des Torflügels (2) die Spannung des Elektromotors durch die Steuereinheit (5) geregelt ist.
16. Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung durch eine Pulsweitenmodulation der Spannung des Elektromotors erfolgt.
17. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass diese für eine Tür einsetzbar ist.
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