DE60031945T2

DE60031945T2 - Vorrichtung zur detektion und zum messen von betriebsparametern eines garagentores

Info

Publication number: DE60031945T2
Application number: DE60031945T
Authority: DE
Inventors: J. Willis Pensacola Beach MULLET; Yan Pace RODRIGUEZ; B. Donald Pace KYLE
Original assignee: Wayne Dalton Corp
Current assignee: Wayne Dalton Corp
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2020-08-23
Also published as: WO2001014678A1; WO2001014678A9; EP1125033B1; JP2003507609A; ATE346213T1; CA2348784A1; AU2005203769A1; CA2348784C; AU782535B2; DE60031945D1; EP1125033A1; US6326751B1; AU6924200A

Description

TECHNISCHES SACHGEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Erfassen und Messen der Bewegung, der Geschwindigkeit und der Position eines Garagentors, wenn es zwischen offenen und geschlossenen Positionen verfährt. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein inneres Fallensystem, das ein Potenziometer, um eine Position des Garagentors zu erfassen, und einen Impulszähler, um die Geschwindigkeit des Garagentors zu erfassen, einsetzt, wobei das System Änderungen in der Umgebungstemperatur und die Abnutzung der mechanischen Bauteile des Garagentors kompensiert. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein inneres Fallensystem, das entweder in Verbindung mit einem Antriebssystem mit offener Schleife oder einem Hebeseilsystem mit geschlossener Schleife verwendet wird.
STAND DER TECHNIK
Es ist ausreichend bekannt, dass motorbetriebene Garagentor-Bedienungseinrichtungen automatisch ein Garagentor über einen Weg, der durch eine obere Begrenzung und eine untere Begrenzung definiert ist, öffnen und schließen. Die untere Begrenzung wird durch den Boden, auf den sich das Garagentor schließt, eingerichtet. Die obere Begrenzung kann durch den höchsten Punkt definiert werden, zu dem das Tor laufen wird, der durch die Bedienungseinrichtung, das Gegenausgleichssystem oder die physikalischen Grenzen des Torführungssystems begrenzt werden kann. Die obere und die untere Begrenzung werden eingesetzt, um eine Beschädigung des Tors zu verhindern, was von dem Versuch der Bedienungseinrichtung resultieren kann, ein Tor hinter dessen physikalische Grenzen zu bewegen. Unter normalen Betriebsbedingungen können die Grenzen der Bedienungseinrichtung so eingestellt werden, um die oberen und unteren physikalischen Begrenzungen des Tors anzupassen. Allerdings sind die Grenzen der Bedienungseinrichtung nor malerweise auf einen Punkt eingestellt, der geringer als die physikalische obere und untere Grenze ist.
Systeme, die dazu verwendet werden, die Grenzen der Bedienungseinrichtung einzustellen, werden aus Schalter aufgebaut, die dazu verwendet werden, den Lauf in der nach oben und nach unten gerichteten Richtung zu beenden. Diese mechanischen Schalter sind einstellbar und können durch den Anwender oder den Installateur verwendet werden, um den Torlauf an eine Garagenöffnung „anzupassen". Diese Schalter sind mechanisch und haben eine begrenzte Lebensdauer. Eine Metallermüdung und Korrosion sind die wahrscheinlichsten Ursachen für einen Ausfall des Schalters. Ein anderer Nachteil mechanischer Schalter ist derjenige, dass sie in Reihe mit dem Motor verdrahtet werden können, was eine hohe Stromableitung über die Kontakte des Schalters erzeugt, was dazu führt, dass die Kontakte ausfallen. Eine weitere Einschränkung von Begrenzungsschaltern ist diejenige, dass die obere und die untere Grenze, die manuell eingestellt werden müssen, geeignet eingestellt oder fehleingestellt werden können.
Ein anderes Begrenzungssystem setzt Impulszähler ein, die den oberen und den unteren Lauf des Tors durch Zählen der Umdrehungen einer Drehkomponenten der Bedienungseinrichtung einstellen. Diese Impulszähler sind normalerweise mit der Welle des Motors verbunden und liefern eine Zählung zu einem Mikroprozessor. Die obere und die untere Grenze sind in dem Mikroprozessor durch den Verbraucher oder Installateur einprogrammiert. Wenn das Tor zyklisch verfährt, aktualisiert der Impulszähler die Zählung zu dem Mikroprozessor hin. Wenn einmal die geeignete Zählung erreicht ist, die der Zählung der oberen und der unteren Grenze, programmiert durch den Verbraucher oder den Installateur, entspricht, hält das Tor an. Leider können Impulszähler keine genaue Zählung beibehalten. Äußere Faktoren, wie beispielsweise Stromübergänge, Rauschen des elektrischen Motors und Funkinterferenz, stören oftmals die Zählung, was dazu führen kann, dass das Tor zu weit oder zu gering verfährt. Der Mikroprozessor kann auch eine Zählung verlieren, wenn Strom zu der Bedienungseinrichtung unterbrochen wird oder wenn der Verbraucher per Hand das Tor bewegt, während die Stromversorgung abgeschaltet ist und das Tor in einer neuen Position angeordnet wird, die nicht zu der ursprünglichen Zählung passt.
Bedienungseinrichtungen für ein motorisiertes Garagentor umfassen innere Fallenschutzsysteme, die so ausgelegt sind, die Torgeschwindigkeit und die aufgebrachte Kraft zu überwachen, wenn das Tor in die Öffnungs- und Schließrichtung verfährt. Während eines Laufs von der offenen Position zu der geschlossenen Position und von der geschlossenen Position zu der offenen Position hält das Tor eine relativ konstante Geschwindigkeit bei. Allerdings verlangsamt sich, wenn das Tor auf ein Hindernis während seines Verfahrwegs auftrifft, die Geschwindigkeit des Tors oder es hält an, und zwar in Abhängigkeit von der Größe einer negativen Kraft, die durch das Hindernis aufgebracht wird. Systeme zum Erfassen einer solchen Änderung der Torgeschwindigkeit und der aufgebrachten Kraft werden herkömmlich als „innere Fallenschutz"-Systeme bezeichnet. Wenn der innere Fallenschutz aktiviert ist, kann das Tor anhalten und seine Richtung umkehren.
Die meisten Heim-Bedienungssysteme sind Systeme mit geschlossener Schleife, wo das Tor immer durch die Bedienungseinrichtung in sowohl der offenen zu der geschlossenen als auch zu der offenen Richtung angetrieben wird. Ein System mit geschlossener Schleife arbeitet gut mit dem inneren Fallensystem, bei dem die Bedienungseinrichtung immer mit dem Tor verbunden ist und eine Kraft auf das Tor ausübt, wenn sich das Tor in Bewegung befindet, ohne dass es per Hand durch den Kunden getrennt wird. Wenn ein Hindernis durch das Tor vorgefunden wird, folgt eine direkte Verbindung der Bedienungseinrichtung für eine Rückführung zu dem inneren Fallensystem, was dem Tor signalisiert, anzuhalten oder anzuhalten und umzukehren. Allerdings sind, aufgrund der Trägheitskraft und der Geschwindigkeit des Tors und der Toleranzen in dem Tor und dem Führungssystem, diese inneren Fallensysteme sehr langsam, um anzusprechen, und eine gewisse Zeit vergeht, nachdem ein Hindernis berührt ist, bevor die innere Fallenvorrichtung aktiviert wird, was dem Tor ermöglicht, zu weit zu laufen und sehr hohe Kräfte auf das Objekt, das eingeklemmt ist, auszuüben. Weiterhin hat ein Bedienungssystem mit geschlossener Schleife immer die Fähigkeit, eine Kraft größer als das Gewicht des Tors auszuüben.
Ein Verfahren für einen inneren Fallenschutz bei einem System mit geschlossener Schleife verwendet ein Paar Federn, um einen Hebel in einer Mittenposition auszubalancieren, und ein Paar Schalter, um anzuzeigen, dass sich der Hebel außerhalb der Mitte befindet, was signalisiert, dass ein Hindernis vorgefunden worden ist. Der Hebel ist mit einem Antriebsriemen oder einer Kette verbunden und wird durch ein Paar Federn aus balanciert, die so eingestellt sind, um die Spannung an dem Riemen oder der Kette auszugleichen, so dass der Hebel zentriert verbleibt. Wenn ein Hindernis vorgefunden wird, übersteigt die Spannung an dem Riemen oder der Kette die Spannung, die durch die Federn aufgebracht ist, was dem Hebel ermöglicht, sich aus der Mitte zu verschieben und einen Schalter zu berühren, der ein Hindernis-Signal erzeugt. Die Empfindlichkeit dieses Systems kann durch Aufbringen einer größeren Spannung auf die zentrierenden Federn eingestellt werden, um den Hebel dazu zu bringen, zentriert zu verbleiben. Dieser Typ von inneren Fallensystemen ist langsam, um aufgrund der Trägheitskraft des Tors, der Dehnung in dem Antriebsriemen oder der Kette und den Bauteilen des Antriebssystems anzusprechen.
Ein anderes Verfahren nach dem Stand der Technik von inneren Fallensystemen mit einer Bedienungseinrichtung mit geschlossener Schleife verwendet einen einstellbaren Kupplungsmechanismus. Die Kupplung ist an einer Antriebskomponenten befestigt und ermöglicht, dass ein Schlupf der Antriebskraft auftritt, wenn ein Hindernis verhindert, dass sich das Tor bewegt. Die Größe des Schlupfs kann in der Kupplung so eingestellt werden, dass eine kleine Größe eines Widerstands in Bezug auf die Bewegung des Tors bewirkt, dass die Kupplung einen Schlupf zeigt. Allerdings werden diese Systeme normalerweise aufgrund eines Alterns des Torsystems und aufgrund von Umgebungsbedingungen, die die Kraft ändern, die erforderlich ist, um das Tor zu bewegen, auf den Zustand höchster Kraft eingestellt, der durch den Installateur oder den Verbraucher angenommen wird. Allerdings können mit der Zeit die Kupplungsplatten korrodieren oder zusammenkleben, was verhindert, dass ein Schlupf auftritt, wenn ein Hindernis vorgefunden wird. Die Antriebssysteme bei Bedienungseinrichtungssystemen mit offener Schleife sind sehr effizient und können rückwärts fahren, wenn das Garagentor dazu gebracht wird, sich zu öffnen, wenn es sich in einer Situation eines erzwungenen Zugangs befindet. Motorsteuerungen sind so ausgelegt worden, Signale von dem unteren Begrenzungsschalter und dem Impulszähler zu verwenden, um zu erfassen, wenn dieser Zustand auftritt, und den Motor so zu starten, um das Tor nach unten erneut zu seiner geschlossenen Position anzutreiben. Wie zuvor erwähnt ist, können die Begrenzungsschalter ausfallen und/oder der Impulszähler kann fehlerhaft zählen, was dieses Merkmal nutzlos gestaltet.
Ein anderer Typ eines Bedienungssystems ist ein Bedienungseinrichtungssystem mit offener Schleife, bei dem das Tor nicht direkt an der Bedienungseinrichtung befestigt ist. In einem Bedienungseinrichtungssystem mit einer offenen Schleife wird, wenn sich das Tor von der geschlossenen zu der offenen Position bewegt, das Tor durch die Bedienungseinrichtung, die ein Drehmoment auf das Gegenausgleichssystem aufbringt, angehoben, was die Seile, die an dem Tor befestigt sind, aufwickelt. Wenn sich das Tor von der offenen zu der geschlossenen Position bewegt, dreht die Bedienungseinrichtung das Gegenausgleichssystem so, um die Kabel bzw. Seile, die an dem Tor befestigt sind, abzuwickeln und es beruht auf der Schwerkraft, um das Tor zu bewegen.
Ein Bedienungseinrichtungssystem mit offener Schleife besitzt verschiedene Vorteile gegenüber einem Bedienungseinrichtungssystem mit geschlossener Schleife. Zum Beispiel kann der Bediener niemals das Tor dazu bringen, eine nach unten gerichtete Kraft auszuüben, und irgendeine nach unten gerichtete Kraft kann niemals größer als das Gewicht des Bereichs des Tors sein, der sich in der vertikalen Position befindet. Weiterhin werden Vibrationen von der Bedienungseinrichtung und Fehlausrichtungen der Befestigungsteile der Bedienungseinrichtung nicht die Bewegung des Tors beeinflussen. Das Tor und die Bedienungseinrichtung sind voneinander durch das Gegenausgleichssystem isoliert. Bedienungseinrichtungssysteme mit offener Schleife werden herkömmlich an vertikalen Torhebesystemen verwendet, wo sich das Tor immer in der vertikalen Position befindet und eine Schwerkraft hat, die eine nach unten gerichtete Kraft auf das Tor zu allen Zeitpunkten ausübt. Allerdings sind Bedienungseinrichtungen mit offener Schleife nicht in Heim-Systemen erfolgreich gewesen, wo das Tor vertikal verläuft, wenn es geschlossen ist, allerdings hauptsächlich horizontal verläuft, wenn es offen ist. Wenn das Tor für Zuhause offen ist, wird der größte Teil des Gewichts des Tors, das dazu benötigt wird, das Schließen des Tors zu bewirken, durch das horizontale Führungssystem getragen. In einem Bedienungseinrichtungssystem mit einer offenen Schleife befindet sich allerdings, wenn das Tor damit beginnt, sich von der offenen Position aus zu schließen, nur ein kleiner Teil des Tors in einer vertikalen Position. Deshalb wird nur ein kleiner Teil des Gewichts des Tors dazu bereitgestellt, ein Schließen einzuleiten. In diesem Zustand kann das Tor klemmen oder sich in einer sonstigen Weise „aufhängen" und nicht damit fortfahren, sich zu schließen. Weiterhin wird, wenn das Tor auf ein Hindernis während der Bewegung von einer offenen zu einer geschlossenen Position auftrifft, nur das Gewicht des Teils des Tors in der vertikalen Position auf das Hindernis aufgebracht. Die Schwerkraft, die die Bewegung des Tors in der offenen zu der geschlossenen Richtung erzeugt, wird durch das Gegenausgleichssystem kontrolliert, bei dem die Seile, die an dem Boden des Tors befestigt sind, auch an Seilvorratstrommeln an dem Gegenausgleichssystem befestigt sind. Wenn die Bedienungseinrichtungen das Gegenausgleichssystem drehen, um Seile abzuwickeln, bewirkt die Schwerkraft, dass sich das Tor bewegt. Diese Bewegung des Tors und des Gegenausgleichssystems bewirkt, dass sich die Seilaufnahmetrommeln drehen, das Seil abwickeln, und bewirkt gleichzeitig ein Aufwickeln der Federn innerhalb des Gegenausgleichssystems hervorruft, was Energie gleich zu dem Teil des Tors speichert, der sich in der vertikalen Position befindet. Zu irgendeinem Zeitpunkt während der normalen Bewegung des Tors von der offenen zu der geschlossenen und von der geschlossenen zu der offenen Position ist eine Torsionsenergie, die in den Gegenausgleichsfedern gespeichert ist, ungefähr gleich zu dem Gewicht des Teils des Tors, der sich in der vertikalen Position befindet. Dieser Zustand zwischen geschlossen und ausgeglichen zwischen dem Gewicht des Tors in der vertikalen Position und der Energie, die in den Gegenausgleichsfedern gespeichert ist, erzeugt einen Zustand in einem Bedienungseinrichtungssystem mit offener Schleife derart, dass sich, wenn ein Widerstand in Bezug auf die Bewegung des Tors vorhanden ist, das Tor „aufhängen" wird, und somit wird es sich nicht bewegen, wenn die Bedienungseinrichtung das Seil abwickelt. Dieser „Aufhängungs"-Zustand liegt dort vor, wo sich das Tor nicht bewegt, allerdings dreht die Bedienungseinrichtung das Gegenausgleichssystem und wickelt das Seil ab. Dieser Zustand kann an irgendeinem Punkt des Verfahrwegs des Tors von der offenen zu der geschlossenen Position vorliegen, allerdings tritt er stärker dann auf, wenn das Tor offen ist und beginnt, sich zu schließen, oder wenn ein Hindernis während des Schließzyklus vorgefunden wird. Wenn ein „Aufhängen" auftritt und Seile von der Seilvorratstrommel abgewickelt werden, liegt nicht länger ein ausgeglichener Zustand zwischen der Energie, die in dem Gegenausgleichssystem gespeichert ist, und dem Gewicht des Tors in der vertikalen Position vor. Wenn dieser nicht ausbalancierte Zustand auftritt, werden die Seile um die Seilvorratstrommeln herum verschlungen, was einen Service erfordert, bevor das Tor erneut betätigt werden kann, oder, im schlechtesten Fall, wird das Tor ausgehängt und kann nach unten fallen. Diese plötzliche Bewegung des Tors könnte eine Verletzung oder eine Beschädigung des Gebäudes hervorrufen. Aus die sen und anderen Gründen sind Systeme einer Bedienungseinrichtung mit offener Schleife nicht kommerziell aufgrund des Fehlens von Motorsteuerungen erfolgreich gewesen, die benötigt werden, um sich diesen Bedingungen zuzuwenden.
Ein Kontrollieren der Seile auf den Seilvorratstrommeln ist für Systeme mit einer Bedienungseinrichtung mit offener Schleife wesentlich. Viele Verfahren sind eingesetzt worden, wie beispielsweise mechanische Kabelreibungsdämpfer und Spanneinrichtungen, bei dem Versuch, die Seile davor zu schützen, dass sie von den Seilvorratstrommeln abspringen oder verschlungen werden. Dieses Kontrollieren wird bei leichteren Garagentorplatten oder -sektionen schwieriger gestaltet, die ein wesentlich verringertes Gewicht eines Garagentors haben. Elektrische Einrichtungen sind auch eingesetzt worden, um zu verhindern, dass Seile von den Seilvorratstrommeln abspringen oder verschlungen werden, und zwar mittels Impulszählern, Seilspannschaltern und Stromerfassungsvorrichtungen. Die mechanischen Reibungsklemmteile oder Spannteile sind nicht aufgrund einer Abnutzung und Korrosion zuverlässig und die elektrischen Verfahren fallen aus bestimmten Gründen, die vorstehend angegeben sind, aus.
Zusätzlich zu der Verwendung der vorstehend angegebenen Impulszähler, um die obere und die untere Grenze eines Torfahrwegs einzustellen, können sie auch dazu verwendet werden, die Geschwindigkeit des Garagentors zu überwachen, um ein noch anderes Verfahren einer inneren Falle bereitzustellen. Die optischen Codierer, die für eine Geschwindigkeitsüberwachung verwendet werden, sind normalerweise mit der Welle des Motors verbunden. Ein Unterbrecherrad unterbricht einen Lichtweg von einem Sender zu einem Empfänger. Wenn sich das Unterbrecher- oder Zerhackerrad dreht, wird der Lichtpfad wieder eingerichtet. Diese Lichtimpulse werden dann zu einem Mikroprozessor zu jedem Zeitpunkt geschickt, zu dem der Strahl unterbrochen wird. Alternativ arbeiten Magnetflusssensoren ähnlich, mit der Ausnahme der Tatsache, dass das Zerhackerrad aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und das Rad ähnlich eines Zahnrads geformt ist. Wenn die Zahnradzähne in enger Nähe zu dem Sensor gelangen, fließt ein magnetischer Fluss von dem Sender durch einen Zahnradzahn und zurück zu dem Empfänger. Wenn sich das Rad dreht, vergrößert sich der Luftspalt zwischen dem Sensor und dem Rad. Wenn dieser Spalt vollständig geöffnet wird, fließt der magnetische Fluss nicht zu dem Empfänger. Als solches wird ein Impuls zu jedem Zeitpunkt erzeugt, zu dem ein magneti scher Fluss durch den Empfänger erfasst wird. Da Motorsteuerschaltungen, verwendet für die Bedienungseinrichtungen, keine automatische Geschwindigkeitskompensation haben, ist die Geschwindigkeit direkt proportional zu der Last. Deshalb ist, je größer die Last ist, desto langsamer die Drehung des Motors. Der optische oder magnetische Codierer zählt die Anzahl von Impulsen in einer vorgegebenen Zeitdauer. Wenn sich der Motor verlangsamt, wird die Zählung geringer als dann, wenn der Motor unter seiner normalen Geschwindigkeit bewegt wird. Dementsprechend löst die innere Fallenvorrichtung aus, sobald die Anzahl von Impulsen, die gezählt ist, unterhalb eines manuell eingestellten Schwellwerts während der vorgegebenen Zeitperiode abfällt.
Während die optischen Codiererräder oder Magnetfluss-Aufnahmesensoren in Verbindung mit Systemen mit geschlossener Schleife eingesetzt werden können, kann dieses Verfahren eines Fallenschutzes nicht genau die nach unten gerichtete Bewegung eines Systems mit offener Schleife erfassen, bei dem das Tor nicht direkt an der Bedienungseinrichtung befestigt ist. Dieser Zustand wird durch die Verwendung sehr leichter Tore verschlechtert, die eine sehr geringe torsionsmäßige Gegenausgleichskraft erfordern. Wenn sich das Tor nicht zu Beginn des Schließzyklus bewegt, wenn das Gewicht des Tors gegenüber den Gegenausgleichssystemen das niedrigste ist und die Spannung von den Federn die niedrigste ist, kann der Motor mehrere Umdrehungen vornehmen und die Trommeln können eine große Menge an Seil vor der Torsionskraft der Federn abwickeln, die nicht länger einen Gegenausgleich durch das Gewicht des Tors haben, was ausreichende Kraft auf den Motor aufbringt, um den Motor für das Impulszählersystem zu verlangsamen, um das innere Fallensystem zu erfassen und auszulösen.
Aus der vorstehenden Diskussion wird ersichtlich werden, dass, wenn das Heim-Garagentor von der offenen zu der geschlossenen Richtung läuft, die Kraft, die benötigt wird, um das Garagentor zu bewegen, in Abhängigkeit von der Position des Tors und davon, welcher Umfang des Tors sich in der vertikalen Position befindet, variiert. Gegenausgleichsfedern sind so ausgelegt, um das Tor zu allen Zeitpunkten ausbalanciert zu halten, wenn die Platten oder Sektionen des Tors gleichförmige in der Größe und in dem Gewicht sind. Die Geschwindigkeit der Torplatten, wenn sie den Übergang von horizontal zu vertikal und von vertikal zu horizontal durchlaufen, kann Variationen in dem Krafterfordernis verursachen, um das Tor zu bewegen. Weiterhin können die Platten oder Sektionen in der Größe und in dem Gewicht durch die Verwendung unterschiedlich hoher Platten zusammen oder durch Hinzufügen von Fenstern oder Verstärkungselementen zu den Platten oder Sektionen variieren. In Vorrichtungen nach dem Stand der Technik können diese Variationen nicht kompensiert werden. Um diese Variationen zu kompensieren, muss eine Krafteinstellung vorgenommen werden, um die höchste Kraft, die dann erfahren wird, wenn sich das Tor über den gesamten Verfahrweg des Tors bewegt, zu überwinden. Zum Beispiel könnte die Kraft, um das Tor zu bewegen, 2,3 bis 4,5 kg (5 bis 10 Pound) bei der ersten Bewegung niedrig sein, und könnte sich auf 15,8 bis 18,0 kg (35 bis 40 Pound) an dem anderen Teil der Bewegung erhöhen. Deshalb muss die Krafteinstellung an der Bedienungseinrichtung mindestens 18,5 kg (41 Pound) sein, um sicherzustellen, dass sich die innere Fallenvorrichtung nicht aktivieren wird. Wenn ein Hindernis während der Zeit vorgefunden wird, für die sich das Tor in dem Bereich von 15,8 bis 18,0 kg (35 bis 40 Pound) befindet, benötigt es nur 0,45 bis 2,70 kg (1 bis 6 Pound) an Kraft gegen das Objekt, um das innere Fallensystem zu aktivieren. Allerdings wird, wenn sich das Tor in dem Bereich von 2,3 bis 4,5 kg (5 bis 10 Pound) befindet, das Tor bis zu 14,0 bis 16,2 kg (31 bis 36 Pound) einer Kraft gegen das Objekt erfahren, bevor sich die innere Fallenvorrichtung aktiviert. Um diesen Zustand zu verschlimmern, können die Krafteinstellungen an diesen inneren Fallenvorrichtungen durch den Verbraucher oder den Installateur so eingestellt werden, um der Bedienungseinrichtung zu ermöglichen, einige hundert Kilogramm/Pound einer Kraft auszuüben, bevor sich die innere Fallenvorrichtung aktivieren wird. Als solches ist es üblich, Garagentor-Bedienungseinrichtungen vorzufinden, die Fahrzeug-Motorhauben zerschlagen können und Garagentor-Verkleidungsplatten wölben können, bevor das innere Fallensystem ausgelöst wird.
Zwei Patente haben versucht, sich diesen Nachteilen eines geeigneten Auslösens innerer Fallensysteme zuzuwenden. Ein solches Patent, das US-Patent Nr. 5,278,480, lehrt ein Mikroprozessorsystem, das die Grenzen der offenen und geschlossenen Position ebenso wie Grenzen für eine Kraftempfindlichkeit für einen Betrieb nach oben und nach unten des Tors lernt. Dieses Patent offenbart auch, dass die Grenze der geschlossenen Position und die Empfindlichkeitsgrenzen anpassbar eingestellt werden, um Änderungen in den Zuständen des Garagentors anzupassen. Weiterhin kann dieses System eine Motorgeschwindigkeit „auflisten" und kann diese Liste nach einem erfolgreichen Schließvorgang speichern. Diese Liste wird dann mit dem nächsten Schließvorgang verglichen, so dass irgendwelche Variationen in der Schließgeschwindigkeit anzeigen, dass ein Hindernis vorhanden ist. Obwohl dieses Patent eine Verbesserung gegenüber den vorstehend erwähnten Fallensystemen ist, sind verschiedene Nachteile ersichtlich. Als erstes wird die positionsmäßige Lage des Tors durch Zählen der Umdrehungen des Motors mit einem optischen Codierer bereitgestellt. Wie zuvor diskutiert ist, sind optische Codierer und Magnetfluss-Aufnahmesensoren für eine Interferenz, und dergleichen, anfällig. Dieses System erfordert auch, dass eine Empfindlichkeitseinstellung entsprechend der Last, die aufgebracht ist, vorgenommen werden muss. Wie zuvor angemerkt ist, können Zustände außerhalb der Balance nicht vollständig in Systemen mit einem Codierer berücksichtigt werden. Obwohl jeder Öffnungs/Schließ-Zyklus mit einem Empfindlichkeitswert aktualisiert wird, wird die Empfindlichkeitseinstellung auf die niedrigste Motorgeschwindigkeit, die in dem vorherigen Zyklus aufgezeichnet ist, eingestellt. Auch berücksichtigt das offenbarte System keinen Zustand außerhalb der Balance oder sieht vor, dass unterschiedliche Geschwindigkeiten an unterschiedlichen, positionsmäßigen Stellen des Tors während seines Verfahrwegs vorgefunden werden können.
Ein anderes Patent, das US-Patent Nr. 5,218,282, sieht auch einen Hindernis-Detektor zum Anhalten des Motors vor, wenn die erfasste Motorgeschwindigkeit ein Motordrehmoment größer als die ausgewählte Öffnungsdrehmomentgrenze, während eines Öffnens des Tors, anzeigt. Diese Offenbarung beruht auf optischen Zählern, um eine Torposition und eine Motorgeschwindigkeit während eines Betriebs des Tors zu erfassen. Die positionsmäßige Lage des Tors kann nicht, wie zuvor diskutiert ist, zuverlässig und genau durch Verfahren mittels Impulszähler bestimmt werden.
Ein anderes Patent, das US-Patent Nr. 5,929,580, sieht ein Gegenausgleichssystem vor, das effektiv ein inneres Fallensystem für Systeme mit offener Schleife umsetzt. Diese Offenbarung setzt einen Codierer ein, um die Anfangsgeschwindigkeit der Bedienungseinrichtung zu irgendeinem Zeitpunkt zu bestimmen, im Gegensatz zu der Zeit, die benötigt wird, um einen vorgegebenen Weg zu bewegen, oder die Anzahl von Zählungen, um die Lage zu bestimmen. Zusätzlich beruht die Offenbarung auf einem Verfahren und die Verwendung des Potenziometers, um den gesamten Bereich der Bewegung des Tors mit ei nem hohen Genauigkeitsgrad abzudecken, im Gegensatz dazu, die Benutzung der Potenziometergenauigkeit auf die Bereiche „unmittelbar vor einem Schließen" zu begrenzen.
Die Kombination von Eingaben von dem Codierer (Anfangsgeschwindigkeit), dem Potenziometer (Torlage) und einem Thermistor (Temperaturkompensation) zu dem Mikroprozessor ermöglicht die Kompensation mit vorherigen Eingaben und vorab eingestellten Werten, um ein sehr genaues Verfahren zum Bestimmen einer geeigneten Torlage und zum Erfassen eines Hindernisses zu irgendeiner momentanen Torposition ungeachtet der Richtung eines Torlaufs zu schaffen. Dies ist einzigartig gegenüber dem Stand der Technik und arbeitet sehr gut bei Systemen mit offener Schleife. Ein solches System mit offener Schleife kann einen Bewegungssensor einsetzen, um sicherzustellen, dass sich das Tor bewegt, wenn dies vorausgesetzt wird.
Die US-A-5803149 offenbart ein System mit geschlossener Schleife, das einen Fallmechanismus besitzt und die Basis des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bildet.
In Systemen mit geschlossener Schleife ist es gewöhnlich, eine Spannanordnung für das obere Seil zu haben. Eine Spannanordnung, die gelenkige Träger verwendet, ist in der GB-A-1527046 dargestellt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft ein inneres Fallensystem, wie es in Anspruch 1 beschrieben ist. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein inneres Fallensystem zu schaffen, um eine Torgeschwindigkeit und eine aufgebrachte Kraft, wenn das Tor in die Öffnungs- und Schließrichtung läuft, zu überwachen, wobei, wenn sich das Tor auf ein Hindernis während des Öffnens und des Schließens auftrifft, die Torgeschwindigkeit und die aufgebrachte Kraft ändern werden. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Lauf des Tors stufenweise vorzunehmen und umzukehren oder unmittelbar anzuhalten, wenn vorgegebene Schwellwerte in der Torgeschwindigkeit und der aufgebrachten Kraft nicht erfüllt sind. Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Torprofildaten während eines anfänglichen Toröffnungs- und -schließzyklus zu erzeugen, woraufhin dann die Torprofildaten und die vorgegebenen Schwellwerte nach jedem Zyklus aktualisiert werden.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein inneres Fallensystem mit einem Prozessorsteuersystem zu schaffen, das einen Eingang von einem Potenziometer, verbunden mit dem Tor, von einem Thermistor, der die Umgebungstemperatur erfasst, und von einem Impulszähler, um eine Motorgeschwindigkeit und demzufolge das Drehmoment des Tors, wenn es verfährt, zu bestimmen, erfasst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Prozessorsteuersystem zu schaffen, das Torprofilinformationen basierend auf verschiedenen Eingaben erzeugt und diese Daten in einem nicht flüchtigen Speicher speichert. Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einstelltaste vorzusehen, die mit dem Prozessorsteuersystem verbunden ist, um eine anfängliche Erzeugung von Torprofildaten zu ermöglichen, wobei der Prozessor eine Torposition, eine Temperatur, eine Geschwindigkeit des Tors für eine Mehrzahl von Torpositionen in sowohl der Öffnungs- als auch der Schließrichtung liest. Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Prozessor zu schaffen, der ein Motordrehmoment aus den Geschwindigkeitsauslesungen berechnet und dann diese Werte in Abhängigkeit von den Temperaturauslesungen einstellt, um einen Offset-Wert zu erzeugen, der einer bestimmten Torposition zugeordnet ist und der dann in dem nicht flüchtigen Speicher zusammen mit oberen und unteren Torprofilen gespeichert wird.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein inneres Fallensystem zu schaffen, bei dem ein Prozessorsteuersystemtor Profilinformationen während jedes Zyklus der Torposition ausliest und die neuen Informationen mit den zuvor gespeicherten Informationen vergleicht, und wenn das neue Kraftprofil gegenüber dem gespeicherten Kraftprofil und um einen vorgegebenen Betrag variiert, wird ein Lauf des Tors angehalten und umgekehrt.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein inneres Fallensystem mit einem Potenziometer zu schaffen, der mit dem Tor verbunden ist, um die exakte Position des Tors zu bestimmen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Potenziometer mit zwei Endpunkten und einem Gleitteil zu schaffen, das mit dem Tor verbunden ist, um einen Spannungswert relativ zu der Position des Tors auszugeben. Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Potenziometer zu schaffen, das eine Torposition auch dann erfasst, wenn das Tor bewegt wird, während Strom von dem inneren Fallensystem und dem Potenziometer weggenommen wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein kontinuierliches Schließsystem und ein automatisches Öffnungssystem zu schaffen, das ein Potenziometer, verbunden mit dem Tor, einen Thermistor, der eine Umgebungstemperatur erfasst, einen befestigten Sensor, um eine Bewegung des Tors zu erfassen, und einen Impulszähler, der mit dem Motor verbunden ist, um Informationen zu einem Prozessorsteuersystem zu liefern, das eine Bewegung in der offenen Richtung, wenn der Motor abgeschaltet ist, überwacht, und basierend auf der Stelle des Tors, wenn die Bewegung auftritt, entweder das Tor starten wird und das Tor öffnen wird oder den Motor starten wird und das Tor schließen wird, umfasst.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein inneres Fallensystem zu schaffen, das in einem System mit einem Hebeseil in geschlossener Schleife verwendet wird. Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hebeseilsystem zu schaffen, das eine Seiltrommel mit zwei Seilen einsetzt, wobei eines davon an dem Boden des Tors befestigt ist und das andere davon an der Oberseite des Tors befestigt ist. Wenn sich die Trommel in einer Richtung dreht, wird eines der Seile herausgelassen und das andere wird darin aufgewickelt. Wenn sich die Trommel in der entgegengesetzten Richtung dreht, wird das herausgelassene Seil aufgewickelt und das aufgewickelte Seil wird herausgelassen. Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung mit einem der Seile zu schaffen, um eine Steuerung des Tors in geschlossener Schleife zu ermöglichen. Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verbinden der Merkmale des inneren Fallensystems mit denjenigen des Hebeseilsystems, um die Vorteile eines Systems mit geschlossener Schleife ohne den damit verbundenen Nachteilen zu erzielen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Teilansicht, die einen Rahmen für ein Sektional-Garagentor darstellt, und einen Bedienungsmechanismus mit einem inneren Fallensystem, das die Konzepte der vorliegenden Erfindung einsetzt, darstellt.
2 zeigt eine vergrößerte schematische Teilansicht des Bedienungsmechanismus der 1, gesehen von der Innenseite des Sektional-Garagentors aus.
3 zeigt eine schematische Ansicht der Steuerschaltung des Bedienmechanismus, eingesetzt in dem inneren Fallensystem.
4 zeigt eine Teilaufrissseitenansicht des Sektional-Garagentors, die die Beziehung des Sensors dazu darstellt.
5 zeigt eine schematische Ansicht des Sensors, der in Verbindung mit dem inneren Fallensystem verwendet werden kann.
6 zeigt eine Teilseitenaufrissansicht eines Sektional-Garagentors in einem System mit Hebeseil, mit dem Tor in einer geschlossenen Position.
7 zeigt eine Teilaufrissansicht des Sektional-Garagentors, vorgenommen entlang einer Linie 7-7 der 6, mit dem Tor in einer geschlossenen Position.
8 zeigt eine Teilseitenaufrissansicht eines Sektional-Garagentors in einem System mit Hebeseil, mit dem Tor in einer offenen Position.
BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ein System zum Erfassen und Messen der Betriebsparameter eines Garagentors ist allgemein mit dem Bezugszeichen 10 in 1 der Zeichnungen bezeichnet. Das System 10 wird in Verbindung mit einem herkömmlichen Sektional-Garagentor, allgemein mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet, eingesetzt. Die Öffnung, in der das Tor für eine Öffnungs- und Schließbewegung relativ dazu positioniert ist, ist durch einen Rahmen, allgemein mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet, umgeben, der aus einem Paar von vertikal beabstandeten Pfostenelementen 16 besteht, die, wie in 1 zu sehen ist, allgemein parallel liegen und sich vertikal nach oben von dem Boden (nicht dargestellt) aus erstrecken. Die Pfosten 16 sind an deren vertikal oberen Enden durch ein Kopfteil 18 beabstandet und verbunden, um dadurch einen im Wesentlichen U-förmigen Rahmen 14 um die Öffnung des Tors 12 herum zu bilden. Der Rahmen 14 ist normalerweise aus Holz oder anderen Gebäudebaumaterialien für den Zweck einer Verstärkung aufgebaut und um die Befestigung von Elementen, die das Tor 12 tragen und steuern, zu erleichtern.
An den Pfosten 16 sind L-förmige, vertikale Elemente 20 befestigt, die einen Schenkel 22 haben, der an den Pfosten 16 befestigt ist, und einen vorstehenden Schenkel 24 haben, der sich senkrecht von den jeweiligen Schenkeln 22 aus erstreckt. Die L-förmigen, vertikalen Elemente 20 können auch in anderen Formen, in Abhängigkeit von dem bestimmten Rahmen und dem Garagentor, zu dem er zugeordnet ist, versehen sein. An jedem vorstehenden Schenkel 24 ist eine Schiene 26 befestigt, die sich senkrecht von jedem vorstehenden Schenkel 24 aus erstreckt. Jede Schiene 26 nimmt eine Rolle 28 auf, die sich von der oberen Kante des Garagentors 12 aus erstreckt. Zusätzliche Rollen 28 können an jeder oberen, vertikalen Kante jedes Abschnitts des Garagentors vorgesehen sein, um eine Überführung zwischen einer Öffnungs- und Schließposition zu erleichtern.
Ein Gegenausgleichssystem, das allgemein mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet ist, kann eingesetzt werden, um das Garagentor 12 nach hinten und nach vorne zwischen der Öffnungs- und Schließposition zu bewegen. Ein Beispiel eines Gegenausgleichssystems ist in dem US-Patent Nr. 5,419,010 offenbart. Allgemein umfasst das Gegenausgleichssystem 30 ein Gehäuse 32, das an dem Kopfteil 18 an ungefähr einem Mittelpunkt davon befestigt ist und das einen Bedienungseinrichtungsmechanismus enthält, der allgemein mit dem Bezugszeichen 34 bezeichnet ist, wie dies in 2 zu sehen ist. Von jedem Ende des Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 aus erstreckt sich eine Antriebswelle 36, wobei die gegenüberliegenden Enden davon durch Spannanordnungen 38 aufgenommen sind, die an den jeweiligen vorstehenden Schenkeln 24 befestigt sind.
Die Antriebswelle 36 liefert die notwendige, mechanische Energie, um das Garagentor 12 zwischen Schließ- und Öffnungspositionen zu überführen. Die Antriebswelle 36 sieht ein Antriebszahnrad 42 an ungefähr dem Mittelpunkt davon vor, wobei das Antriebszahnrad 42 mit einem Motorzahnrad 44 gekoppelt ist. Die Antriebsbewegung des Motorzahnrads 44 wird über einen Getriebekasten 46 durch einen Motor 48 in einer Art und Weise, die im Stand der Technik bekannt ist, gesteuert.
Eine Steuerschaltung 50, die innerhalb des Gehäuses 32 enthalten ist, überwacht den Betrieb des Motors 48 und verschiedener anderer Elemente, die innerhalb des Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 enthalten sind, wie nachfolgend beschrieben werden wird. Batterien 52 können mit dem Antriebsmotor 48 für den Zweck, den Motor 48 zu versorgen, und der Steuerschaltung 50, um irgendeinen Strom, der für den Betrieb davon erforderlich ist, bereitzustellen, verbunden sein.
Ein Potenziometer, das allgemein mit dem Bezugszeichen 56 bezeichnet ist, ist mit dem Antriebszahnrad 42 für den Zweck eines Bestimmens einer positionsmäßigen Lage des Tors 12 verbunden. Das Potenziometer 56 kann auch eingesetzt werden, um einen Geschwindigkeitswert für das Garagentor bereitzustellen, wenn es zwischen der offenen und der geschlossenen Position verfährt. Hierbei erstreckt sich ein Gleitteil 58 von dem Potenziometer 56 aus und ist mit dem Antriebszahnrad 42 gekoppelt, um die positionsmäßige Drehung des Antriebszahnrads zu überwachen. Ein Sensor 60, der entweder ein Ultraschallsensor oder ein Infrarotsensor sein kann, ist eingesetzt, um den Lauf des Garagentors 12 zu überwachen. Der Sensor 60 ist auch mit der Steuerschaltung 50 für eine Datenübertragung damit verbunden und um den Betrieb des Gegenausgleichssystems 30 dann anzuhalten, wenn dies als geeignet angesehen wird.
Ein Impulszähler 62 ist eingesetzt, um eine Drehung und Geschwindigkeit des Motors 48 in einer Art und Weise, die im Stand der Technik bekannt ist, zu überwachen. Der Impulszähler 62 ist mit der Steuerschaltung 50 für den Zweck verbunden, einen Eingang dorthin zuzuführen und um der Steuerschaltung 50 zu ermöglichen, einen Korrekturvorgang dann vorzunehmen, wenn dies erforderlich ist.
Anhand der 2 und 3 nun kann gesehen werden, dass die Steuerschaltung 50 einen Prozessor 66 einsetzt, der Strom von den Batterien 52 oder von einer geeigneten Stromversorgungsquelle 64 aufnimmt. Der Prozessor 66 umfasst die notwendige Hardware, Software und den Speicher, um einen Betrieb der Steuerschaltung 50 umzusetzen. Das Potenziometer 56 ist auch mit dem Prozessor 66 verbunden, wobei gesehen werden kann, dass das Potenziometer einen ersten Endpunkt 68 und einen zweiten Endpunkt 70 umfasst, wobei das Gleitteil 58 dazwischen angeordnet ist. Letztendlich ist das Potenziometer 56 ein variabler Widerstand, wobei die zwei Endpunkte 68, 70 ein elektrisches Potenzial haben, das darüber angelegt ist. Wenn das Gleitteil 58 zu dem Endpunkt mit dem positiven Potenzial hin bewegt wird, dann wird die Gleitteil-Spannung positiver. Wenn das Gleitteil 58 zu dem Endpunkt mit dem negativen Potenzial hin bewegt wird, dann wird die Gleitteil-Spannung negativer. Durch Verbinden des Gleitteils 58 mit dem Tor 12 über das Antriebszahnrad 42 gibt das Potenziometer 56 immer eine Spannung relativ zu der Position des Tors 12 aus. Wenn die Stromversorgung, aus welchem Grund auch immer, von der Steuerschaltung 50 weggenommen wird, weist das Gleitteil 58 noch zu einer Position rela tiv zu dem Tor 12 hin. Wenn ein Benutzer das Tor bewegt, während der Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 abgeschaltet ist, behält das Gleitteil 58 eine relative Position in Bezug auf das Tor bei, und wird reaktiviert, wenn der Strom zu dem Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 wieder zugeführt wird.
Auch ist mit dem Prozessor 66 ein Thermistor 72 verbunden, der ein Widerstandswert ist, der sich entsprechend der Umgebungstemperatur ändert, der auch mit dem Prozessor 66 verbunden ist, um einen notwendigen Betriebsparameter einzugeben, was in weiterem Detail nachfolgend diskutiert wird. Auch ist mit dem Prozessor 66 eine nicht flüchtige Speicherschaltung 74 zum Speichern von Informationen verbunden, die ansonsten verloren gehen würden, wenn Strom zu dem Prozessor 66 unterbrochen wird.
Die Betriebsweise des Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 und der Steuerschaltung 50 wird durch eine Einstelltaste 76, eine Öffnungs/Schließ-Taste 78 und eine Fern-Öffnungs/Schließ-Taste 80 gesteuert.
Allgemein verwendet das innere Fallensystem, das in dem Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 eingesetzt ist, Torprofildaten, die während eines Einstell- oder Installationsprogramms erhalten werden, um die geeigneten Kraftgrenzen für den Fall zu bestimmen, dass das Tor offen ist, und für den Fall, dass das Tor geschlossen ist. Neue Torprofildaten werden in dem nicht flüchtigen Speicher 74 zu jedem Zeitpunkt gesichert, zu dem das Tor 12 zyklisch verfahren wird. Die Torprofildaten enthalten eine Torposition und eine Kraft, die auf das Tor 12 aufgebracht ist, für eine Vielzahl von Punkten während des Betriebszyklus. Das Potenziometer 56 wird dazu eingesetzt, eine Torposition während des Betriebszyklus zu erfassen, während ein Impulszähler 62 dazu eingesetzt wird, eine Geschwindigkeit zu berechnen, die zu einem Drehmomentwert in Bezug gesetzt ist. Krafteinstellungen, die durch den Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 vorgenommen werden, werden automatisch während des Einstellprogramms eingestellt, und als solche werden keine Steuerungen durch den Benutzer benötigt, um die Kraftgrenzen einzustellen. Die einzige Eingabe, die von dem Benutzer vorgenommen wird, ist die Betätigung der Einstelltaste 76. Wenn einmal das Einstellprogramm abgeschlossen ist, löst das innere Fallensystem immer dann aus, wenn die Kraft, die aufgebracht ist, die plus/minus 6,8 kg (15 pound) Grenze für jede überwachte Torposition während des Betriebszyklus übersteigt. Es wird aller dings ersichtlich werden, dass unterschiedliche Schwellwerteinstellungen durch Umprogrammieren des Prozessors 66 möglich sind.
Wenn einmal der Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 installiert ist und mit dem Tor 12 verbunden ist, wird ersichtlich werden, dass kein Tordatenprofil innerhalb des nicht flüchtigen Speichers 74 vorhanden ist. Um zu Anfang die Torprofildaten zu programmieren, muss der Installateur oder der Benutzer die Einstelltaste 76 betätigen, was dem Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 ermöglicht, das Tor 12 zu bewegen. Wenn das Gleitteil 58 höher als die mittlere Verfahrposition ist, wird die Auslesung des Potenziometers 56 die obere Grenze. Wenn das Gleitteil 58 niedriger als die mittlere Verfahrposition ist, wird die Auslesung des Potenziometers 56 die untere Grenze. Wenn einmal die Anfangsgrenze (hoch oder niedrig) gelesen ist, weist der Prozessor 66 den Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 an, das Tor nach oben zu bewegen, wenn die Position des Gleitteils niedriger als die mittlere Verfahrposition ist, oder nach unten zu bewegen, wenn die Position des Gleitteils höher als die mittlere Verfahrposition ist. Wenn sich das Tor 12 bewegt, wird dessen Geschwindigkeit gemessen und der Prozessor 66 vergleicht aufeinander folgende Torgeschwindigkeitsauslesungen und sichert die niedrigste und die höchste Geschwindigkeit. Wenn sich das Tor unterhalb einer durch die Herstellerfirma vorab eingestellten Schwellwert-Geschwindigkeitsgrenze absenkt, hält der Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 den Lauf des Tors 12 an. Mit anderen Worten zeigt der vorab eingestellte Schwellwert an, dass das Tor auf dem Boden aufgeschlagen ist oder vollständig offen ist, und sich nicht weiter bewegen kann. Wenn das Tor 12 angehalten hat, wird der neue, positionsmäßige Ort des Tors die zweite Grenze, die eine niedrige oder eine hohe Grenze ist, in Abhängigkeit von der anfänglichen Auslesung der Grenze. Deshalb ist, wenn das Tor hoch ging, dann die neue Auslesung die Aufwärts-Grenze. Wenn das Tor nach unten lief, dann ist die neue Auslesung die Abwärts-Grenze. Diese Grenz-Auslesungen zusammen mit der Auslesung der niedrigsten und der höchsten Geschwindigkeit werden durch den Prozessor 66 in dem nicht flüchtigen Speicher 74 gespeichert. An diesem Punkt werden Bedienungseinrichtungsgrenzen und Krafteinstellungen dauerhaft in dem Prozessor 66 und dem nicht flüchtigen Speicher 74 programmiert. Dies wird als das Profil-Akquisitions-Programm bezeichnet. Wenn sich das Tor 12 bewegt, liest der Prozessor 66 die Tor-Position von dem Potenziometer 56, die zugeordnete Umgebung stemperatur von dem Thermistor 72 und einen zugeordneten Geschwindigkeitswert von dem Impulszähler 62 aus. Wenn das Tor seine Verfahrgrenze erreicht, kehrt das Tor 12 seine Richtung um und fährt fort, Datenpunkte von dem Potenziometer 56, dem Thermistor 72 und dem Impulszähler 62 auszulesen. Vor einem Speichern dieser zugeordneten Datenpunkte in dem nicht flüchtigen Speicher 74 schätzt der Prozessor 66 einen Motordrehmomentwert von den Geschwindigkeitsauslesungen, die durch den Impulszähler 62 erzeugt sind, ab. Dieser abgeschätzte Drehmomentwert wird dann in Verbindung mit dem Umgebungstemperaturwert verarbeitet, um einen Offset-Wert zu erhalten. Dieser Offset-Wert, für jeden Torprofildatenpunkt, wird in dem nicht flüchtigen Speicher 74 gespeichert und entspricht einer bestimmten Torposition, die durch das Potenziometer 56 geliefert wird. Dementsprechend werden sowohl obere als auch untere Torprofile in dem nicht flüchtigen Speicher 74 gespeichert.
Wenn die Torprofildaten programmiert sind, muss der Benutzer nicht die Einstelltaste 76 erneut drücken, ohne dass das Tor 12 oder die Gegenausgleichsfedern, die innerhalb des Gegenausgleichssystems 30 enthalten sind, geändert werden. Während eines normalen Torbetriebs betätigt der Benutzer entweder die Öffnungs/Schließ-Taste 78 oder die Fern-Öffnungs/Schließ-Taste 80, um einen Öffnungs- oder einen Schließ-Zyklus zu beginnen. Zu diesem Zeitpunkt liest der Prozessor 66 die Geschwindigkeit, die Temperatur und die Position in derselben Art und Weise aus und verarbeitet sie, wie er dies während des Profil-Akquisitionsmodus tat. Vor einem Auslesen des nächsten Torprofildatenpunkts vergleicht der Prozessor 66 den neu erhaltenen Torprofildatenpunkt mit dem entsprechenden Punkt, der in dem nicht flüchtigen Speicher 74 gespeichert ist. Wenn dieser neu erhaltene Wert mehr als ungefähr plus/minus 15 Pound variiert, dann hält das Tor an, wenn es sich nach oben bewegt, oder das Tor kehrt um, wenn es sich in der Mitte eines Abwärtszyklus befand. Mit anderen Worten nimmt, wenn einer der neu erhaltenen Motordrehmomentwerte und dazu in Bezug stehende Offset-Werte für eine bestimmte, positionsmäßige Stelle über einen vorgegebenen Schwellwert des Torprofildatenpunkts für eine bestimmte Stelle hinausgeht oder diesen überschreitet, der Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 den notwendigen Korrekturvorgang vor.
In dem Fall, dass der neu erhaltene Drehmomentwert geringer als plus/minus 15 Pound oder ein anderer, vorgegebener Schwellwert variiert, dann ersetzt der Prozessor 66 die zuvor gespeicherten Profildaten gegen den neu erhaltenen Wert. Diese „Profil-Aktualisierung" ist für den vollständig automatisierten Betrieb des Garagentors 12 notwendig. Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet werden erkennen, dass, wenn das Tor altert, die Federn, die innerhalb des Gegenausgleichssystems 30 enthalten sind, schwächer werden und das Tor einen größeren Zug entwickelt. Wenn sich der reibungsmäßige Zug erhöht, findet die Bedienungseinrichtung einen größeren Umfang einer Unausgeglichenheit in dem System vor. Durch Aktualisieren des Profils zu jedem Zeitpunkt, zu dem das Tor zyklisch verfährt, stellt das innere Fallensystem sicher, dass die Bedienungseinrichtungen nicht falsch aufgrund einer normalen Änderung in den Charakteristika des Torgewichts auslöst. Weiterhin wird durch Einschließen einer Umgebungstemperatur-Messung in den neu erhaltenen Profilpunkt irgendeine Variation in dem Betrieb des Garagentors aufgrund der Temperatur berücksichtigt. Mit anderen Worten aktualisiert der Prozessor 66 die Vielzahl der Torprofildatenpunkte in Bezug auf Motordrehmoment- und Temperaturwerte für jede der jeweiligen Vielzahl der positionsmäßigen Stellen, wenn der vorbestimmte Schwellwert nicht durch irgendwelche Differenzen zwischen den Motordrehmomentwerten und der Vielzahl der Torprofildatenpunkte überschritten wird.
Der Prozessor 66 kann auch so programmiert werden, um einen nicht ausbalancierten Zustand von mehr als 20,3 kg (45 Pound) zu berücksichtigen. Der Benutzer des Tors kann auf diesen Zustand durch Blinken eines oben liegenden Lichts 81, das mit dem Prozessor 66 verbunden ist, für ein paar Sekunden, hingewiesen werden, dass es unsicher ist. Mit anderen Worten zeigt das Blinken des oben liegenden Lichts 81 einen Zustand außerhalb der Balance zwischen dem Tor 12 und dem Gegenausgleichssystem 30 an. Eine weitere Sicherheitsmaßnahme kann vorgesehen werden, immer wenn der sich außerhalb der Balance befindende Zustand 31,5 kg (70 Pound) übersteigt. In diesem Fall wird der Bedienungseinrichtung nicht ermöglicht, das Tor 12 zu bewegen, ohne dass dort ein konstanter Druck auf die Öffnungs/Schließ-Taste 78 ausgeübt wird.
Basierend auf der vorstehenden Beschreibung wird ersichtlich werden, dass das innere Fallensystem, das durch den Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 bereitgestellt wird, den unausgeglichenen Laufzustand berücksichtigt. Als solches muss der Benutzer nicht die obere und die untere Kraftgrenze per Hand einstellen. Zusätzlich wird das Fallensystem der Bedienungseinrichtung nicht ermöglichen, die auslösende Kraft zu überschreiten, unabhängig davon, wie unausgeglichen die Kraft ist. Da der Benutzer nicht die obere und die untere Krafteinstellung auf die volle Kraft einstellen kann, ist die Bedienungseinrichtung nicht in der Lage, eine große Kraft auf ein Hindernis zwischen den Auslösern des inneren Fallensystems aufzubringen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass das innere Fallensystem weniger anfällig für ein falsches Auslösen aufgrund der Tatsache ist, dass es automatisch Änderungen in der Umgebungstemperatur kompensiert. Ein noch weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung wird aufgrund des Potenziometers 56 realisiert, das eine positive Torposition ungeachtet der Betriebsweise des Motors 48 liefert. Dementsprechend verbleibt immer dann, wenn Strom von dem Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 weggenommen wird und dann wieder angelegt wird, das Gleitteil 58 innerhalb des Potenziometers 56 einer bestimmten Torposition zugeordnet. In dem Fall, dass das Tor bewegt wird, wenn der Strom abgeschaltet ist, wird das Gleitteil auch bewegt und liefert eine positive Lage des Tors.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ersichtlich werden, dass das Potenziometer 56 die Grenzen und die Geschwindigkeitserfassung für den Prozessor 66 bereitstellen kann. Wie zuvor diskutiert ist, erzeugt das Gleitteil 58 eine Spannung relativ zu der Position des Tors 12. Analoge Signale von dem Gleitteil treten in den Prozessor 66 ein, während die gesamte Verarbeitung durchgeführt wird. Der nicht flüchtige Speicher 74 wird durch den Prozessor 66 eingesetzt, um dauerhaft die Werte für die obere und die untere Grenze und die Werte für die Einstellung der aufwärts gerichteten Kraft und die Einstellung der abwärts gerichteten Kraft zu speichern. Der Prozessor 66 enthält die notwendige Analog-Digital-Wandlung, um die Verarbeitung der analogen Spannung, erzeugt durch das Gleitteil 58, zu ermöglichen. Ein Geschwindigkeitswert für das sich bewegende Tor wird durch den Zeitpunkt der Änderungen zwischen den vorgegebenen Torpositionen bestimmt.
In dieser Ausführungsform ist der Einstellungsvorgang sehr ähnlich zu demjenigen der ersten Ausführungsform, bei dem die Einstelltaste 76 niedergedrückt wird, um die Position des Tors 12 auszulesen, die die obere Grenze oder die untere Grenze, in Abhängigkeit von der Position des Gleitteils 58, wird. Der einzige Unterschied ist derjenige, dass das Potenziometer 56 auch dazu dient, die Geschwindigkeitsauslesungen bereitzustellen.
Wenn dabei ein Bedarf vorhanden ist, die Türeinstellungen erneut einzustellen, drückt der Benutzer nur die Einstelltaste 76 nieder, um den vorstehenden Vorgang zu wiederholen.
Wenn die Hauptbetriebstasten 78 oder 80 niedergedrückt sind, verwendet der Prozessor 66 die Auslesung der oberen Grenze, um anzuzeigen, wann das Tor auf seinem Weg nach oben anhalten muss. Auf dem Weg nach unten verwendet der Prozessor 66 die Auslesung der unteren Grenze, um ein „grobes" Begrenzungsanhalten zu erhalten. Wenn das Tor auf dem Weg nach unten läuft, schalten der Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 und die Steuerschaltung 50 den inneren Fallenschutz ein Inch vor dem Erreichen der unteren Grenze ab. Mit dem inneren Fallenschutz abgeschaltet wird der Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 nicht umkehren, wenn er auf ein Hindernis auftrifft. Anstelle davon wird die Bedienungseinrichtung anhalten, wenn sie auf ein Hindernis auftrifft, gewöhnlich dem Boden, und zwar ein Inch vor einem Erreichen der programmierten, unteren Grenze. Wenn das Tor 12 auf das Hindernis ein Inch vor der unteren Grenze auftrifft, dann wird dieser Punkt die neue untere Grenze. Diese neue Grenze, die von dem Potenziometer 56 ausgelesen ist, ersetzt die alte Auslesung in dem nicht flüchtigen Speicher 74. Wenn das Tor 12 auf kein Hindernis vor Erreichen der programmierten Grenze auftrifft, dann wird zugelassen, dass das Tor ein Inch über diese untere Grenze hinausgeht. Wenn die Bedienungseinrichtung auf kein Hindernis nach einem verlängerten Lauf von einem Inch auftrifft, dann hält das Tor an und kehrt um. Wenn das Tor 12 auf ein Hindernis niedriger als die programmierte Grenze auftrifft, allerdings vor dem einmal um einen Inch verlängerten Lauf, dann wird die neue Auslesung die neue, untere Grenze, die den alten Wert in dem nicht flüchtigen Speicher 74 ersetzt.
Die Geschwindigkeit des Tors 12 während eines normalen Öffnungs- und Schließzyklus wird kontinuierlich durch den Prozessor 66 überwacht. Auslesungen von dem Potenziometer 56 werden mit hohen und niedrigen Geschwindigkeitswerten, die in dem nicht flüchtigen Speicher 74 gespeichert sind, verglichen. Das Programmieren des Prozessors 66 ermöglicht, dass die Auslesungen nicht mehr als das Äquivalent von 6,8 kg (15 Pound) einer Kraft niedriger oder höher als die vorprogrammierten Auslesungen variieren. Da die Geschwindigkeit des Motors 48 direkt proportional zu der Kraft, die auf das Tor 12 aufgebracht ist, ist, berechnet der Prozessor die Geschwindigkeit, die äquivalent zu 6,8 kg (15 Pound) einer Kraft ist. Wenn die neuen Geschwindigkeitsauslesungen oberhalb der vorab programmierten Schwellwerte liegen, allerdings niedriger als 6,8 kg (15 Pound) einer Kraft sind, dann ersetzen die neuen Auslesungen die alten Auslesungen in dem nicht flüchtigen Speicher 74. Wenn allerdings der Prozessor 66 erfasst, dass das Tor 12 irgendeine Kraft größer als die obere Kraftgrenze (hoher Geschwindigkeitswert) plus 6,8 kg (15 Pound) aufbringt, dann hält das Tor seine Bewegung nach oben an oder kehrt um, wenn es sich nach unten bewegt. Wenn der Prozessor erfasst, dass die auf das Tor aufgebrachte Kraft geringer als die untere Kraftgrenze (niedriger Geschwindigkeitswert) minus 6,8 kg (15 Pound) ist, dann hält das Tor an, wenn es sich nach oben bewegt, oder kehrt um, wenn es sich nach unten bewegt.
Die Vorteile dieser Ausführungsform werden aufgrund der Kosteneinsparungen durch die Verwendung eines einzelnen Potenziometerelements, um obere und untere Grenzen, die Geschwindigkeit des Tors während seines Laufs zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position und die Position des Tors anstelle der Verwendung von Impulszählern und Schaltern zu erfassen, ersichtlich werden. Wie zuvor diskutiert ist, wird das Potenziometer 56 nicht durch Stromausfälle beeinflusst, und liefert eine längere Lebenserwartung als dies bei einem Schalter der Fall sein würde. Zusätzlich verringert die Verwendung des Potenziometers irgendwelche nachteiligen Effekte, die sich aus einer Funkfrequenzinterferenz ergeben. Zusätzlich ist ein Kontaktfehler aufgrund einer Lichtbogenbildung kein Faktor, da das Potenziometer 56 nicht als ein Schalter arbeitet.
Ein zusätzliches Merkmal, das in Verbindung mit den vorherigen zwei Ausführungsformen oder alleine eingesetzt werden kann, ist das Einsetzen des Sensors 60, um eine Torbewegung zu erfassen, die nicht zu dem Betrieb des Motors 48 in Bezug gesetzt ist. Wie am besten in den 4 und 5 zu sehen ist, umfasst der Sensor 60 den Prozessor 66, der mit einer Sendereinheit 82 verbunden ist, die einen Sender 84 ansteuert, der ein Einfallssignal 56 erzeugt, das zu den Sektionalplatten des Garagentors 12 hin gerichtet wird. Es wird ersichtlich werden, dass der Sender 84 ein solcher sein kann, der Schallwellen oder Lichtwellen abgibt, um eine Bewegung zu erfassen. Nachdem das Einfallssignal 86 durch das Tor 12 reflektiert worden ist, wird ein reflektiertes Signal 88 durch einen Empfänger 90 empfangen. Dieser Empfänger 90 ist mit einer Empfängereinheit 92 verbunden, die das empfangene Signal zu dem Prozessor 66 für einen Vergleich mit zuvor erzeugten, empfangenen Signalen sendet. Alternativ könnte der Sender 90 als ein Sendeempfänger durch eine Sendeempfängerleitung 94, die die Sendeeinheit 82 mit dem Empfänger 90 verbindet, aufgebaut sein. Dementsprechend würden sowohl das Einfallssignal als auch die reflektierten Signale 86 und 88 jeweils zu dem Empfänger 90 weitergeleitet werden.
Der Sensor 60 erfordert kein System mit geschlossener Schleife, um eine Türbewegung zu bestimmen, sondern hängt anstelle davon nur von einer verdeckten Sichtlinie zu dem Tor 12 ab, wenn er durch seine horizontalen-vertikalen Positionen, oder vice versa, verfährt, wobei die Bewegung des Tors am größten während der Öffnungs- und Schließzyklen ist. Da der Sensor auf das Tor „sieht", hängt er nicht von einem Motordrehmoment oder von Nocken, Federn und Hebeln ab, um zu bestimmen, ob sich das Tor bewegt oder ob ein Hindernis vorgefunden worden ist. Wenn der Sensor 60 von einem akustischen Typ ist, können viele Frequenzen in Abhängigkeit von dem Wandler, dem Abstand zu dem Ziel und wie breit ein Bereich (Dispersion) abgedeckt werden muss, verwendet werden. Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet werden erkennen, dass eine funktionale Beziehung zwischen der Frequenz, dem Abstand zwischen dem Tor 12 und dem Wandler und der Dispersion vorhanden ist. Dementsprechend ist, je niedriger die Frequenz ist, desto größer der Entfernungsbereich und die Dispersionsrate. Ein Erhöhen der Frequenz schmälert die Sicht des Sonars oder des Sensors und auch seines Bereichs. Dieser Frequenzwert kann zum Zeitpunkt der Herstellung des Bedienungseinrichtungsmechanismus 30 eingestellt werden. Die Empfängereinheit setzt auch einen Wandler ein, um nach dem reflektierten Signal „zu hören". Wie zuvor diskutiert ist, kann eine separate Wandler-Empfänger-Einheit verwendet werden oder derselbe Sender-Wandler kann die Hörfunktion bereitstellen. Wenn die reflektierten Signale 88 empfangen sind, werden sie durch die Empfängereinheit 92 verstärkt. Die verstärkten Echos oder Lichtsignale werden zu einem Fensterkomparator geliefert, so dass dann, wenn das Echo in der Amplitude zu einem vorherigen Echo variiert, der Fensterkomparator ein Triggern einleitet. Diese Triggervorgänge werden zu dem Prozessor 66 zugeführt, wo eine Entscheidung vorgenommen wird, ob eine Torbewegung fortzuführen ist oder ob die Torbewegung anzuhalten ist.
Wenn sich das Tor nicht bewegt, werden die rückkehrenden Echos ähnlich zu vorherigen, rückkehrenden Echos sein, und werden als solche nicht den Fensterkomparator triggern. Das Nichtvorhandensein dieser Fenster-Trigger-Vorgänge wird durch den Prozessor 66 als keine Bewegung angesehen, was demzufolge bewirkt, dass das innere Fallensystem betätigt wird.
Der Prozessor 66 überwacht die Rate und die Dauer der Triggerimpulse, die von der Empfängereinheit 92 abgegeben werden. Der Prozessor 66 steuert auch das Initialisieren der Sendeeinheit 82. Deshalb werden die einfallenden Signale 86 nur dann erzeugt, wenn das Tor 12 damit beginnt, sich zu bewegen. Wenn das Tor durch den Radius (horizontal zu vertikal/vertikal zu horizontal) läuft, wird der Abstand der Platte in Bezug auf den Sensor 60 konstant geändert. Wenn sich die Sektionalplatten des Tors 12 bewegen, ändert sich die Oberfläche, mit der sich das Auftreffen der einfallenden Wellen konstant ändert. Diese winkelmäßige Änderung bewirkt, dass die reflektierten Signale 88 variierende Amplituden haben.
Es wird ersichtlich werden, dass dort „tote Punkte" auf einem Tor vorhanden sein können, bei denen sich die winkelmäßige Änderung in der Beziehung in Bezug sich auf den Sensor 60 nicht ändert. In diesem Fall können mehrere Sensoren in Verbindung mit dem Prozessor 66 vorgesehen werden, um die Wahrscheinlichkeit von „toten Punkten" zu minimieren.
Basierend auf der vorstehenden Diskussion des Aufbaus und des Betriebs des Sensors 60 werden verschiedene Vorteile leicht ersichtlich werden. Der Sensor 60 in Kombination mit dem Bedienungseinrichtungsmechanismus 34 kann immer das „Aufhängen" der Garagentor-Öffnungssysteme in einer offenen Schleife oder den Zustand, wo sich das Tor in seiner am weitesten horizontalen Position befindet, und sich das Gegenausgleichssystem bei seiner niedrigsten Torsionskraft befindet, erfassen. Diese Ausführungsform, die den Sensor 60 einsetzt, spricht nahezu unmittelbar auf keine Bewegung des Tors an, ohne die Verzögerung eines Wartens auf die Nocken, auf Hebel und Federn, um darauf anzusprechen. Weiterhin besitzt die Vorrichtung den Vorteil, dass sie sehr empfindlich dahingehend ist, dass sie nicht auf Bauteilen beruht, die eine Herstellungstoleranz haben, wie beispielsweise die Nocken, Hebel und Federn, und keine Empfindlichkeitseinstellungen während der Lebensdauer des Betriebsmechanismus oder ein Einstellen, um die Funktionsweise zu optimieren, erfordert. Dieser Sensor 60 arbeitet ebenso gut bei Systemen mit geschlossener Schleife, wie beispielsweise an einem Wagen montierte Bedienungseinrichtungen, und dergleichen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Ausführungsform ist derjenige, dass der Sensor 60 das Tor direkt überwacht und keine Fehlerquellen, wie beispielsweise Reibung in den Zahnrädern, Riemen und Kettenverbindungen, hat, noch nachteilig durch eine Lose oder eine Nachgiebigkeit in den Bauteilen des Tors, der Führung und der Gegenausgleichssysteme beeinflusst wird. Ein noch anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist derjenige, dass der Sensor 60 und der Betätigungsmechanismus 34 nicht von Kräften abhängen, die durch Hindernisse auf das Tor aufgebracht werden, oder diese überwachen, im Gegensatz zu einer Bewegung des Tors.
Der Sensor 60 kann auch dazu verwendet werden, ein kontinuierliches, Schließsystem und ein automatisches Öffnungssystem zu schaffen. In Verbindung mit dem Potenziometer 56, dem Thermistor 72 und dem Impulszähler 62 kann der Sensor 60 eingesetzt werden, um eine Bewegung des Tors immer dann einzuleiten, wenn eine Öffnungs- oder Schließbewegung erfasst wird. Mit anderen Worten weist, wenn das Tor geschlossen ist und der Motor oder die Bedienungseinrichtung abgeschaltet ist, und der Sensor 60 eine Bewegung des Tors erfasst, der Prozessor 66 den Motor an, den Schließzyklus zu übernehmen. Dieses Merkmal ist von Vorteil, um das Verriegelungsmerkmal des Torsystems zu verbessern. Irgendeine Bewegung, die manuell oder in anderer Weise eingeleitet wird, die durch den Sensor 60 erfasst wird, wenn das Tor offen ist (mit Ausnahme der oberen Grenzposition) und der Motor abgeschaltet ist, bewirkt automatisch, dass der Motor einen Öffnungszyklus einleitet. Dieses Merkmal ist daher erwünscht, um zu verhindern, dass ein Benutzer ein Tor mit der Hand anhebt und bewirkt, dass sich die Gegenausgleichsseile von den Trommeln ablösen.
Ein Seilhebesystem mit geschlossener Schleife, das in Verbindung mit dem inneren Fallensystem, das vorstehend beschrieben ist, verwendet wird, ist allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet und ist in den 6–8 der Zeichnungen dargestellt. Das System 100 setzt mindestens das vorstehend angegebene Merkmal des inneren Fallensystems, das sich auf die Überwachung der Position, der Geschwindigkeit und der Kraft, die durch das Antriebssystems aufgebracht wird, bezieht, ein. Das System 100 wird in Verbindung mit einem Sektionaltor 102 eingesetzt, das einen oberen Abschnitt 103 und einen unteren Abschnitt 104 besitzt. Die Abschnitte des Tors sind miteinander durch Gelenke, oder dergleichen, so verbunden, dass, wenn eine Sektion in einer Richtung gezogen oder angehoben wird, die anderen Sektionen in derselben Richtung folgen werden. In Verbin dung mit dem System 10 ist die Öffnung, in der das Tor zum Öffnen positioniert ist, und die Schließbewegung relativ dazu, durch einen Rahmen umgeben, der allgemein mit dem Bezugszeichen 105 bezeichnet ist. Der Rahmen 105 besteht aus einem Paar vertikal beabstandeter Pfostenelemente 106, die allgemein parallel verlaufen und sich vertikal nach oben von dem Boden aus erstrecken. Die Pfosten 106 sind an deren oberen Enden durch ein Kopfteil 108 beabstandet und miteinander verbunden, um das Bilden eines Rahmens 105 zu vervollständigen.
Ein L-förmiges, vertikales Element 110 ist an jedem vertikalen Pfosten 106 befestigt und erstreckt sich nach außen davon. Das Element 110 umfasst einen Schenkel 114. Eine Schiene 120 ist an jedem Schenkel 114 befestigt. Die Schiene 120 nimmt Rollen auf, die sich von jedem Abschnitt des Sektionaltors 102 aus erstrecken. Die Schiene 120 bildet einen Pfad für das Tor 102, um zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu laufen.
Ein Pfostenträger 122 kann die Schiene 120 mit den vertikalen Pfosten 106 an verschiedenen Stellen entlang der Länge davon verbinden. Ein aufgehängter Träger 124 erstreckt sich von dem L-förmigen Element 110 und ist entweder frei tragend davon aufgehängt oder hängt von der Decke, die sich benachbart zu dem Rahmen befindet, oder einer anderen Tragestruktur herunter. Ein Halteträger 126 kann distal von dem Kopfteil 108 zum Tragen des verlängerten Endes des aufgehängten Trägers 124 vorgesehen sein, wobei das andere Ende des Halteträgers an der Decke befestigt ist. Der Pfostenträger 122, der aufgehängte Träger 124 und der Halteträger 126 arbeiten so, um die Schiene 120 zu verstärken und zu tragen, wenn sich das Tor zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen bewegt.
Die Schiene 120 besitzt drei Hauptabschnitte: eine Pfostenschiene 130, eine aufgehängte Schiene 132 und eine gekrümmte Schiene 134. Die Pfostenschiene 130 ist angrenzend an den Pfostenträger 122 verbunden, während die aufgehängte Schiene 132 benachbart zu dem aufgehängten Träger 124 vorhanden ist. Der gekrümmte Schienenabschnitt 134 verbindet die vertikal orientierte Pfostenschiene 130 mit der horizontal orientierten, aufgehängten Schiene 132 und erzielt einen gleichförmigen, radialen Übergang zwischen bei den. Mindestens eine Rolle 136 erstreckt sich von jedem Abschnitt des Sektionaltors 102 aus und ist gleitend und drehbar innerhalb der Schiene 120 aufgenommen.
Ein Gegenausgleichssystem 140, das ähnlich zu demjenigen ist, das in dem US-Patent Nr. 5,419,010 offenbart ist, ist an dem Kopfteil 108 befestigt. Ein Endhalter 142 ist durch jedes L-förmige Element 110 getragen und trägt ein Antriebsrohr 144, das sich dazwischen erstreckt und mit dem Gegenausgleichssystem 140 verbunden ist.
Ein Seiltrommelmechanismus, der allgemein mit dem Bezugszeichen 150 bezeichnet ist und am besten in 7 zu sehen ist, ist an jedem Endhalter 142 befestigt und ist innerhalb des Antriebsrohrs 144 drehbar. Jede Trommel 150 besitzt eine Hülse 152, die sich davon erstreckt, die diametral größer als der Trommelmechanismus 150 ist und sich proximal benachbart zu der Mitte des Rohrs 144 befindet. Eine Lippe 154 erstreckt sich radial von dem Ende des Mechanismus 150 gegenüberliegend zu der Hülse 152. Eine Mittenbarriere 156 erstreckt sich radial von dem Seiltrommelmechanismus 150 und ist zwischen der Hülse 152 und der Lippe 154 angeordnet. Die Mittenbarriere 156 ist mit einem Konus versehen, der vorzugsweise unter einem Innenwinkel von ungefähr 7° an beiden Seiten der Barriere angeordnet ist, zu der Hülse und der Lippe hinweisend. Eine Reihe von spiralförmigen Nuten 160 kann an der Seiltrommel 150 zwischen der Mittenbarriere 156 und der Lippe 154 und zwischen der Mittenbarriere und der Hülse 152 vorgesehen sein.
Ein Hebeseil, das allgemein mit dem Bezugszeichen 164 bezeichnet ist, ist zwischen dem Trommelmechanismus 150 und dem Tor 102 verbunden. Das Hebeseil 164 besitzt ein Torende 166, das mit dem Bodenabschnitt 104 durch eine Befestigung, wie beispielsweise einen Milford-Stift, verbunden ist. Das Hebeseil 164 besitzt auch ein Trommelende 168, das mit einer der sprialförmigen Nuten 160, die auf der Oberfläche des Trommelmechanismus 150 vorgesehen sind, verbunden ist. Das Trommelende 168 kann durch irgendein Mittel, das im Stand der Technik bekannt ist, befestigt sein.
Ein oberes Seil, das allgemein mit dem Bezugszeichen 170 bezeichnet ist, ist zwischen dem Seiltrommelmechanismus 150 und dem oberen Abschnitt 103 verbunden. Das obere Seil 170 besitzt ein Trommelende 172, das mit der Trommel in einer Art und Weise, die ausreichend im Stand der Technik bekannt ist, verbunden ist. Das obere Seil 170 besitzt ein Spannende 174, gegenüberliegend dem Trommelende 172, das an dem oberen Ab schnitt 103 befestigt ist. Allgemein arbeiten das Hebeseil 174 und das obere Seil 170 im Einklang zueinander, um das Tor 102, in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Antriebsrohrs 144, anzuheben oder herabzulassen. Um geeignet eine Kontrolle des Antriebs des Tors von einer Position zu der anderen beizubehalten, ist eine Spannvorrichtung zwischen dem oberen Seil 170 und dem Seiltrommelmechanismus 150 angeordnet. Dies ist erforderlich, um sicherzustellen, dass die Spannung auf das obere Seil zu allen Zeitpunkten, zu denen das Tor verfährt, aufgebracht wird.
In den 7 und 8 nun kann gesehen werden, dass eine Spannvorrichtung allgemein mit dem Bezugszeichen 180 bezeichnet ist. Die Spannvorrichtung 180 umfasst einen Drehgelenkträger 182, der eine Grundplatte 184 besitzt, die an dem oberen Abschnitt 103 befestigt ist. Ein Stift 186 verbindet einen Flansch 188 mit der Basisplatte 184 in einer solchen Art und Weise, dass der Flansch 188 um den Stift 186 schwenkbar ist. Der Flansch 188 besitzt ein Loch 190, um ein Ende einer Feder 192 aufzunehmen. Das entgegengesetzte Ende der Feder 192 ist an einem Ende des oberen Seils 170 befestigt. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Feder 192 um den Trommelmechanismus 150 mit einer Drehung herumgewickelt, wenn sich das Tor 102 in der geschlossenen Position befindet.
Es wird für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ersichtlich werden, dass die Steuerschaltung 50, das Potenziometer 56, der Impulszähler 62 und der Prozessor 66, wie sie in den 1–5 beschrieben sind, bei einem Hebeseilsystem 100 mit geschlossener Schleife eingesetzt werden. Die Geschwindigkeit und die Torposition werden weitgehend in derselben Art und Weise überwacht, während auch eine Steuerung des Garagentors mit geschlossener Schleife erzielt wird. Als solches ist ein inneres Fallensystem mit einer Bedienungseinrichtung mit geschlossener Schleife vorgesehen, um eine präzisere Steuerung des Betriebs des Garagentors zu erreichen. Dementsprechend sind alle Vorteile des inneren Fallensystems, die für das System 10 beschrieben sind, ebenso bei dem System 100 anwendbar.
Demzufolge sollte ersichtlich werden, dass das System und die entsprechenden Verfahren zum Erfassen und Messen der Betriebsparameter eines Garagentors 10, das hier offenbart ist, die verschiedenen Aufgaben der vorliegenden Erfindung, die vorstehend angegeben sind, lösen, und es bildet ansonsten einen vorteilhaften Beitrag zum Stand der Tech nik. Wie für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ersichtlich werden wird, können Modifikationen in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen, die hier offenbart sind, vorgenommen werden. Zum Beispiel wird ersichtlich werden, dass das Potenziometer alleine verwendet werden kann, um die positionsmäßige Lage des Tors zu bestimmen, oder auch dazu verwendet werden kann, die Geschwindigkeit des Tors zu bestimmen, wenn es zwischen der offenen und geschlossenen Position verfährt. Weiterhin kann der Sensor 60 in Verbindung mit irgendeiner der ersten zwei Ausführungsformen, oder selbst, verwendet werden, um zu erfassen, dass sich das Garagentor nicht bewegt. Deshalb sollte der Schutzumfang der Erfindung, wie er hier beschrieben ist, nur durch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche beschränkt sein.

Claims

Inneres Fallensystem, das bei einer Bedienungseinrichtung für ein Garagentor mit geschlossener Schleife für zumindest ein Anhalten einer Bewegung eines Sektional-Garagentors während eines Schließ- oder Öffnungszyklus verwendet wird, wenn das Tor durch ein Hindernis behindert wird, das aufweist: einen Motor (48); ein Antriebsrohr (144), das mit dem Motor (48) verbunden ist, wobei das Antriebsrohr gegenüberliegende Enden besitzt; eine Seiltrommel (150), die mit jedem Ende des Antriebsrohrs verbunden ist; ein Hebeseil (164), das sowohl mit der Seiltrommel (150) an einem Ende (168) als auch an einem gegenüberliegenden Ende (166) jedes Hebeseils, verbunden mit einer Bodensektion (104) des Garagentors (102), verbunden ist; ein oberes Seil (170), das mit sowohl der Seiltrommel (150) an einem Ende (172) als auch einem gegenüberliegenden Ende (174) jedes oberen Seils, verbunden mit einer oberen Sektion (103) des Garagentors, verbunden ist, wobei der Motor das Antriebsrohr in einer Richtung dreht, um das Hebeseil (164) aufzuwickeln, während das obere Seil (170) während des Öffnungszyklus herausgelassen wird, und wobei der Motor das Antriebsrohr in einer entgegengesetzten Richtung dreht, um das obere Seil (170) aufzuwickeln und das Hebeseil (164) während des Schließzyklus herauszulassen; ein Potenziometer (56), das mit dem Antriebsrohr (144) verbunden ist, um eine Mehrzahl Geschwindigkeitswerte des sich bewegenden Garagentors zu erfassen und eine obere und eine untere Grenze für den Torlauf einzustellen, wobei das Potentiometer (56) ein Gleitteilelement (58) umfasst, das mit dem Tor (102) verbunden ist, das einen Spannungswert erzeugt, der direkt proportional zu der Torposition ist, um die obere und die untere Grenze eines Torlaufs einzurichten, und wobei sich der Spannungswert in Abhängigkeit von der Torposition ändert und wobei das Gleitteilelement (58) an Ort und Stelle auch dann verbleibt, wenn die Stromversorgung von dem Potenziometer (56) weggenommen ist; einen Prozessor (66) mit einem Speicher (74), um die Mehrzahl der Geschwindigkeitsauslesungen zu speichern, wobei der Prozessor (66) eine Mehrzahl Kraftwerte aus der Mehrzahl der Geschwindigkeitswerte zwischen der oberen und der unteren Grenze berechnet und einen Korrekturvorgang durch Steuern des Motors, wenn der Prozessor erfasst, dass eine Kraft, aufgebracht auf das Antriebsrohr (144), über einen vorgegebenen Schwellwert hinaus liegt, vornimmt; dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannvorrichtung (180) zwischen einem gegenüberliegenden Ende (174) sowohl des oberen Seils (170) als auch der oberen Sektion (103) verbunden ist, wobei die Spannvorrichtung (180) die Aufbringung einer konstanten Spannkraft auf das obere Seil (170) während der Torüberführung erleichtert, wobei die Spannvorrichtung (180) umfasst: einen Gelenkträger (182), der an der oberen Sektion (103) befestigt ist, wobei der Gelenkträger ein schwenkbares Element (188), verbunden mit einer Grundplatte (184) durch einen Stift (186), aufweist, wobei sich das schwenkbare Element (188) um den Stift (186) schwenkt und sich der Stift an einer oberen Kante des oberen Abschnitts (103) befindet, wenn sich das Tor in einer geschlossenen Position befindet; und eine Feder (192), die unmittelbar zwischen sowohl dem schwenkbaren Element (188) als auch dem gegenüberliegenden Ende (174) des oberen Seils (170) verbunden ist, wobei sich das schwenkbare Element (188) benachbart zu der oberen Sektion (103) so dreht, wie dies während des Schließ- oder Öffnungszyklus benötigt wird.
Inneres Fallensystem nach Anspruch 1, wobei der Prozessor Einrichtungen aufweist, um einen hohen Geschwindigkeitswert und einen niedrigen Geschwindigkeitswert während des anfänglichen Öffnungs-/Schließzyklus einzurichten, wobei der Prozessor einen korrigierenden Vorgang immer dann vornimmt, wenn ein berechneter Geschwindigkeitswert den vorbestimmten Schwellwert über entweder den hohen oder den niedrigen Geschwindigkeitswert hinaus übersteigt.
System nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: einen Thermistor (72), der direkt mit dem Prozessor (66) verbunden ist, um einen Umgebungstemperaturwert zu erfassen, wobei der Thermistor (72) getrennt von dem Betrieb des Motors (48) ist, und der dazu eingesetzt ist, jeden der Kraftwerte für jede einer Mehrzahl von Positionsstellen, erzeugt durch das Potenziometer, zu versetzen, um so eine Mehrzahl von Torprofildatenpunkten zu erzeugen; einen nicht-flüchtigen Speicher (74), der mit dem Prozessor (66) zum Speichern der Mehrzahl der Torprofildatenpunkte verbunden ist; und Einrichtungen, um zu Anfang die Mehrzahl der Torprofildatenpunkte (56, 62) durch Aktivieren des Motors (48) einzurichten, um eine Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Position einzuleiten, während der Prozessor (66) Daten von der Erfassungseinrichtung (62), dem Potenziometer (56) und dem Thermistor (72) sammelt, um die Mehrzahl der Torprofildatenpunkte zum Speichern in dem nicht-flüchtigen Speicher (74) zu berechnen.
System nach Anspruch 1, das Einrichtungen zum Einstellen des vorbestimmten Schwellwerts auf ungefähr +/– 6,8 Kg (15 Pound) so, dass dann, wenn das Garagentor (102) von einer geschlossenen Position zu einer offenen Position angetrieben wird und der Schwellwert überschritten wird, der Motor (48) aufhört, das Garagentor zu überführen, und wenn das Garagentor von der offenen Position zu der geschlossenen Position überführt wird und der Schwellwert überschritten wird, der Motor anhält und das Garagentor umkehrt, aufweist.