DE8701165U1 - Elektrischer Torantrieb - Google Patents

Description

Stuttgart, den 21.01.1987

Anmelderin: ■ Gm 1166 H/Gu

Berner & Co.

Gesellschaft für Torantriebe mbH
Bollstfaße 44
7417 Pfullingen

Vertreter:

Kohler-Schwindlitig-Späth
Patentanwälte
Hohentwielstraße 41
7000 Stuttgart 1

Elektrischer Torantrieb

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Türantrieb, insbesondere für Garagentore, mit einer Fördervorrichtung, die ein Tor öffnet oder schließt, wobei ein von Befehlsgeräten aktivierter Antrieb der Fördervorrichtung in der Offen- und Schließstellung des Tores selbsttätig abschaltet.

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Elektrische Torantriebe werden zum Öffnen und Schließen von Schwing-, Rundum- oder Schiebetoren eingesetzt. Dabei wird der Antrieb dieser Tore über Drucktaster, Schlüsselschalter bzw. funkferngesteuert über fest installierte Schlüsselschaltsr oder HanaBe-n4er eingeschaltet. Das sich daraufhin öffnende Tor schaltet selbsttätig in einer Torendstellung ab, oder der Antrieb kann in einer beliebigen Stellung des Tores abgeschaltet werden. Entsprechendes gilt beim Schließen des Tores.

Bei bekannten elektrischen Torantrieben wird das selbsttätige Abschalten des Torantriebs in vorgegebenen Endstellungen des Torea dadurch erreicht, daß am Toröffnungs- und Torschließpunkt Endschalter installiert sind, die den Stromkreis des elekrischen Torantriebs unterbrechen, sobald das Tor diese Endschalter betätigt. Darüberhinaus ist bekannt, statt der Endschalter eine Stromüberwachung des Antriebsmotor einzusetzen, deren Punktion darauf beruht, daß der Strom eines mechanisch abgebremsten Elektromotors ansteigt. Eine solche Stromüberwachung ist bei manchen Torantrieben als Sicherung gegen Beschädigungen durch ein sich unbeabsichtigt bewegendes Tor ohnehin vorgesehen.

Damit die Endschalter in einer gewünschten vorgegebenen Torstellung den Torantrieb sicher abschalten, müssen die Endachalter ortsfest so installiert sein, daß sie z.B. von am Tor im Bereich der Vorder- oder Hinterkanten angebrachten Fühlern oder Nocken dann betätigt werden, wenn sich die den Fühler oder die Nocken aufweisende Torstelle im Bereich des Endschalters befindet.

Dies hat den Nachteil, daß oftmals zeitintensive Justierarbeiten notwendig sind, um die betreffenden Endschalter und die sie schaltenden Betätigungsglieder funktionsgerecht zu installieren. Die Endschalter müssen zudem mit dem Torantrieb verkabelt werden, der in der Regel weit von den Endschaltern entfernt angebracht ist. Platzprobleme können die Installation dsr Endschalter zusätzlich erschweren und ihre Punktionssicherheit wird eingeschränkt, wenn sie, auch nur ' \ teilweise, aus Gründen der Punktion der Witterung ausgesetzt sind (Vereisungsgefahr im Winter oder Erhitzung durch Sonneneinstrahlung im Sommer).

Verwendet man andererseits die beschriebene Stromüberwachung zum Abschalten des Torantriebes, ist häufig eine genaue Schließstellung nicht reproduzierbar einzustellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Torantrieb der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß Endschalter oder Stromüberwachungen zur . Ermittlung von Toröffnungs- und Torschließpunkten entfallen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Antrieb elektronische Speicherelemente aufweist, in denen Torendstellungen speicherbar sind, daß der Antrieb ferner mit Sensoren zur Ermittlung der Ist-Stellung des Tores versehen ist, daß ein Vergleicher an den Ausgang der Sensoren und an die Speicherelemente angeschlossen ist, und daß der Vergleicher mit Mitteln zum Abschalten des Antriebs verbunden ist.

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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgäbe wird damit vollkommen gelöst, weil der Vergleicher, z.B. ein entsprechend eingesetzter Mikroprozessor, ständig die von den Sensoren ermittelte Ist-Stellung des Tores mit den abgespeicherten Torendstellungen vergleicht und bei Übereinstimmung des Ist-Wertes mit einem abgespeicherten Wert den Torantrieb abschaltet. Dies hat den Vorteil, daß in einer kompakten Baueinheit nahe dem Torantrieb selbst alle Schaltgeräte untergebracht werden können, die tfazu notwendig sind, ein Tor in der gewünschten Art und Weise elektrisch zu öffnen oder zu schließen, und um den das Tor betätigenden Antrieb in reproduzierbaren Torendstellungen selbsttätig abzuschal-.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Antrieb einen Elektromotor mit selbsthemmendem Getriebe auf, das mit einem Impulsgeber als Sensor gekoppelt ist.

Dies hat den Vorteil, daß durch das selbsthemmende Getriebe

zusätzliche Sicherheitsregelungen am Tor entfallen können, da z.B. ein Schiebetor bei abgeschaltetem Torantrieb nicht t&lgr; aufgedrückt werden kann, oder ein Kipptor auch bei Str>mausfall in der jeweiligen Position sicher gehalten wird. Ferner werden die Impulse des Impulsgebers entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes an den Mikroprozessor weitergeleitet, indem der Impulsgeber mit der abtriebsseitigen Welle des Getriebes verbunden ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Impulsgeber eine Codierscheibe auf, die in der Meßstrecke einer Lichtschranke synchron mit dem Getriebe drehbar ist.

Dies hat den Vorteil, daß als Impulsgeber ein einfaches, handelsübliches Bauelement verwendet werden kann. Die Lichtschranke kann z.B. aus einer Lumineszenzdiode und einen Photowiderstand bestehen, zwischen denen die Codierscheibe angeordnet ist, die über ihren Umfang verteilt Durchbrüche aufweist. Aus der Anzahl der Durchbrüche ergibt sich die Positionsgenauigkeit, mit der die Ist-Stellung des Tores von dom erfiiidungs gemäß en Torantrieb erfaßt werden kann. Durch das Auswechseln der Lochscheibe kann somit auf einfache Weise die Genauigkeit der Positionserfassung eines Tores an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung besteht darin, daß der Antrieb eine manuelle Steuerung des Elektromotors unter Außerbetriebsetzen der Mittel zum Abschalten umfaßt, und daß die Speicherelemente bei Erreichen einer manuell angefahrenen Stellung des Tores mit dem von den Sensoren in dieser Stellung ermittelten Ist-Wert ladbar -sind.

Dies hat den Vorteil, daß beim Einbau eines Tores zwei Endstellungen schnell und ohne Justage festgelegt werden können, an denen der Torantrieb selbsttätig abgeschaltet werden soll.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die elektronischen Speicherelemente als nicht-flüchtige Speicher ausgebildet, die ihre Informtionsinhalte auch bei Stromausfall weiterspeichern.

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Dies hat den Vorteil, daß die Toröffnungs- und Torschließpunkte auch "bei Stromausfall weitergespeichert werden und keine Neueinstellung vorgenommen werden muß.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Antrieb eine lampe, einen in der Frequenz umschaltbaren Blinkgeber sowie Schaltmittel auf, die ein Blinken der lampe mit einer ersten Frequenz bei manuellem Steuern des Elektromotors, vorzugsweise ferner ein Blinken der Lampe mit einer zweiten Frequenz nach dem Laden der Ist-Werte in die Speicherelemente und weiter vorzugsweise ein Blinken der Lampe mit einer dritten Frequenz bei ungeladenen Speichern bewirken.

Dies hat den Vorteil, daß beim Einbau des erfindungsgemäßen elektrischen Torantriebs die Übernahme der Torendstellungen in die Speicher durch eine unterschiedliche Blinkfrequenz optisch angezeigt werden kann. Dies erleichtert die Programmierung des Antriebs.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung stellt der Antrieb kurz vor Erreichen der Endstellungen des Tores eine verminderte Laufgeschwindigkeit ein.

Dies hat den Vorteil, daß das Tor schonend in seine Endpositionen gebracht werden kann. Bei einem z.B. sehr breiten I Schwingtor mit einer großen Masse kann vor dem Erreichen der Endstellung des Tores durch ein stetiges Verringern der Laufgeschwindigkeit des Torantriebs, ein Nachschwingen des Tores verhindert werden. Dies würde durch abruptes Bremsen des Tores entstehen. Die Aufhängungspunkte eines solchen Tores werden geringeren Lastwechseln ausgesetzt. Ebenfalls wird dadurch ein geräuscharmes Öffnen und Schließen des Tores erreicht.

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Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die ■nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in eier jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

( ') Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine stark symbolisiertes Schaltbild einer

Steuer-und Regelungseinheit eines erfindungsgem&ßen elektrischen Torantriebs;

Pig. 2 einen an einem Schwingtor befestigten erfindungsgemäßen Torantrieb.

In Pig. 1 ist 10 ein Schaltbild einer Steuer- und Regelungseinheit, die ein Bauteil des erfindungsgemäßen elektrischen ^ Torantriebes ist. Das Schaltbild 10 weist eine Steuerplatine 11 und einen Transformator 12 auf, die über eine Steckverbindung 13 miteinander verbunden sind. Ebenfalls sind über Steckverbindungen 13 mit der Steuerplatine 11 ein Elektromotor 14, ein Impulsgeber 15, ein Punkempfänger 16 oder ein Infrarotauge 17, ein externes Befehlsgerät 18 und eine Lampe 19 verbunden. Auf der Steuerplatine 11 befinden sich außerdem eine erste und eine zweite Positionseingabetaste 21, 22, die, jeweils einzeln manuell betätigt, den Elektromotor 14 einschalten, in dem entweder die erste

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Positionseingabetaste 21 oder die zweite Positionseingabetaste 22 ständig gedrückt wird. Mit den Positionseingabetasten 21, 22 kann der Elektromotor 14 in unterschiedlichen Laufrichtungen eingeschaltet werden. Werden die Positionseingabetasten 21, 22 losgelassen, so schaltet der Elektromotor 14 ab.

Auf der Steuerplatine 11 sind ferner ein erstes und zweites Q Verstellglied 23, 24 vorgesehen, über die die Laufgeschwindigkeit und Antriebskraft des Elektromotors 14 stufenlos verstellt werden kann. Wird z.B. das erste Verstellglied 23

\ gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so vermindert sich das Antriebsmoment des Elektromotors 14. Durch ein Verdi eben des Verstellgliedes 23 im Uhrzeigersinn wird das Antriebsmoment des Elektromotors 14 erhöht. Wird das zweite Verstellglied 24 nach links gedreht, so erhöht sich die Laufgeschwindigkeit des Elektromotors 14, während sie bei einer

j Rechtsdrehung des Verstellgliedes 24 abnimmt.

Im Schaltbild 10 werden, wie mit Pfeilen angedeutet, alle s Befehlsgrößen einem Mikroprozessor 25 auf der Schaltplatine 11 zugeführt, die neben dem Mikroprozessor 25 all diejenigen als integrierte Schaltungen aufgebaute Bausteine aufweist, die notwendig sind, damit der Mikroprozessor 25 arbeitsfähig ist. Der Mikroprozessor 25 verarbeitet die ihm zugeführten Daten, legt sie in Speichern 26, 27 ab und erzeugt Steuersignale für den Elektromotor 14 und die Lampe 19^

In Pig. 2 ist der erfindungsgemäße Torantrieb beispielhaft an einem Kipptor einer Garage installiert.

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Die Pig. 2 zeigt einen Antrieb 30, der sich aus der in der Fig. 1 dargestellten Steuer- und Regelungseinheit mit dem Elektromotor 14 und einem selbsthemmenden Getriebe 31 zusammensetzt, das mit der Klotorwelle des Elektromotors 14 verbunden ist* Abtriebsseitig ist das Getriebe 31 mit dem Impulsgeber 15 und mit einem Förderrad einer Fördervorrichtung 32 ureiifest veruünäen. Die Fördervorrichtung 52 kann beispielsweise als Kettengetriebe ausgeführt sein, das zwei Kettenräder und eine Transportkette aufweist. Eines der beiden Kettenräder irt als Förderrad drehfest mit dem Getriebe 31 verbunden. Das Kettengetriebe gewährleistet eine formschliissige und schlupffreie leistungsübertragung und damit eine konstante Übersetzung..

Die Fördervorrichtung 32 ist mit dem Tor 33, 33' über eine Schubstange 34 lösbar verbunden. Beispielsweise kann dies so ausgeführt sein, daß die Schubstange 34, 34' mit einem gelenkigen Ende am Tor 33, 33' angeschraubt ist, während das andere Ende der Schubstange34, 34' lösbar mit der Tranportkette der Fördervorrichtung 32 verbunden ist. Von der Innenseite des Tores 33, 33' aus, fest mit einem Türgriff 35 C verbunden, der beidseits des Tores 33, 33' ausgebildet ist, verläuft ein Bowdenzug 36 zu demjenigen Ende der Schubstange 34, 34', das mit der Transportkette verbunden ist. Über ein Drehen des Türgriffes 35 kann die Schubstange 34, 34' mit Hilfe des Bowdenzuges 36 von der Transportkette abgekoppelt werden.

Die Funktionsweise des in der Fig. 1 und der Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen elektrischen. Torantriebs ist wie folgt:

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Um das Tor 33, wie beispielhaft in der Pig. 2 gezeigt, mit dem erfindungsgemäßen Torantrieb zu betätigen _t wird der Antrieb 30, die damit drehfest verbundene Fördereinrichtung 32, die Schubstange 34 und der Bowdenzug 36 wie dargestellt installiert.

Bekannte Vorrichtungen, die das Tor 33 halten und in denen das Tor 33 verschiebbar geführt bei einem Öffnungs- oder einem Schließvorgang in die Torendstellungen geschwenkt wird, sind in der Pig. 2 nicht dargestellt.

Ist der Torantrieb in der beschriebenen Form installiert, wird zur Festlegung der Torendstellungen für die Zukunft mit dem Drücken der ersten Positionseingabetaste 21 der Antrieb 30 eingeschaltet und das Tor 33 in eine gewünschte obere, d.h. offene Endstellung 33' gefahren. Falls das Tor 33' zu weit aufgefahren wurde, kann es mit Hilfe der zweiten Positionseingabetaste 22 zurückgefahren werden. Die lampe 19 blinkt bei diesem Justiervorgang schnell. Soll die obere Ii, Torendstellung gespeichert werden, so wird in einer bevor- | zugten Ausführungsform der Bedienungsknopf des Handsenders, I &Ggr; , mit dem das Tor 33 funkferngesteuert, geöffnet und wieder | geschlossen werden soll, kurz gedrückt, sodaß das Infrarot- jauge 17 oder der Funkempfänger 16 ein Signal empfängt. Das | empfangene Signsil wird von der Steuer- und Regelungseinheit [ des Antriebs 30 verarbeitet und der vom Impulsgeber 15 'I erfaßte Wert für die obere Torendposition wird in dem nichtflüchtigen Speicher 26 abgelegt. Die Übernahme der oberen Torendstellung in den nicht-flüchtigen Speicher 26 wird dadurch bestätigt, daß die Lampe 19 langsam blinkt.

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Daten Betätigung der zweiten Positionseingabetaste 22 wird nun das Tor 33' in die untere, d.h. geschlossene Torendstellung gefahren. Auch dieser Vorgang kann korrigiert werden, indem durch das Drücken der ersten Positionseingabetaste 21 das Tor 33 manuell wieder geöffnet werden kann. Ist eine gewünschte untere Torendstellung erreicht und soll sie gespeichert werden, so sind in einer bevorzugten Ausführungsform beide Positionseingabetasten 21, 22 gleich-/-&Lgr; zeitig zu drücken. Die Übernahme der unteren Torendstellung wird dadurch bestätigt, daß die Lampe 19 nicht mehr blinkt Und das Tor 33 auffährt.

Mittels des Verstellgliedes 23 kann die Laufgeschwindigkeit des Torantriebs eingestellt werden. Je nach Bedarf kann somit der zeitliche Schließ- und Öffnungsvorgang des Tores-33, 33' verkürzt oder verlängert werden.

Mittels des Verstellglieds 22 kann das Antriebsmoment des Torantriebs verändert werden, d.h. die Kraft, mit der der Torantrieb das Tor 33 an eine Torkante 37 drückt oder die Größe eiiier Widerstandskraft, bei der der Antrieb 30 ab-( ) schaltet, kann wählbar vorgegeben werden.

Unabhängig von der Kraft- und Geschwindigkeitsregelung des erfindungsgemäßen Torantriebs vermindert der Antrieb 30 kurz vor den jeweiligen Torendstellungen seine Laufgeschwindigkeit, sodaß die von dem Antrieb 30 bewegten Tore geräuscharm in ihre jeweiligen Torendpositionen gefahren und dort abgeschaltet werden.

Claims (1)

1. Schutzansprüche

   1. Elektrischer Torantrieb, insbesondere für Garagentore, mit einer Fördervorrichtung (32), die ein Tor (33, 33') öffnet oder schließt, wobei ein von Befehlsgeräten aktivierter Antrieb (30) der Fördervorrichtung(32) in der Offen- und Schließstellung des Tores (33, 33') selbsttätig abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (30) elektronische Speicherelemente aufweist, in denen Torendstellungen speicherbar sind, daß der Antrieb (30) ferner mit Sensoren zur Ermittlung der Ist-Stellung des Tores (33, 33') versehen ist, daß ein Vergleicher an den Ausgang der Sensoren und an die Speicherelemente angeschlossen ist, und daß der Vergleichar pit Mitteln zum Abschalten des Antriebs (30) verbunden ist.

   2. . Elektrischer Torantrieb nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, daß der Antrieb (30) einen Elektromotor (14) mit selbsthemmendem Getriebe (31) aufweist, das mit einem Impulsgeber (15) als Sensor gekoppelt ist.

   3· Elektrischer Torantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (15) eine Codierscheibe aufweist, die in der Meßstrecke einer Lichtschranke synchron mit dem Getriebe (31) drehbar ist.

   4. Elektrischer Torantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (30) eine manuelle Steuerung des Elektromotors (14) unter Außer-

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   betriebsetzen der Mittel zum Abschalten des Antriebs (30) umfaßt, und daß die Speicherlemente "bei Erreichen einer manuell angefahrenen Stellung des Tores (33, 33') mit dem von den Sensoren in dieser Stellung ermittelten Ist-Wert ladbar sind.

   5· Elektrischer Torantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Speicherelemente als nicht-flüchtige Speicher (26, 27) ausgebildet sind, die ihre Informationsinhalte auch bei Stromausfall weiterspeichern.

   7.

   Elektrischer Torantrieb nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (30) eine Lampe (19), einen in der Freuenz umschaltbaren Blinkgeber sowie Schaltmittel aufweist, die ein Blinken der Lampe (19) mit einer ersten Frequenz beim manuellen Steuern des Elektromotors (14), vorzugsweise ferner ein Blinken der Lampe (19) mit einer zweiten Frequenz nach dem Laden der Ist-Werte in die Speicherelemente und weiter vorzugsweise ein Blinken der Lampe (19) mit einer dritten Frequenz bei ungeladenen Speichern bewirken. _

   Elektrischer Torantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (30) kurz vor Erreichen der Torendstellungen des Tores (33» 33') eine verminderte Laufgeschwindigkeit einstellt.