DE3200511A1

DE3200511A1 - Verfahren zur ueberwachung eines angetriebenen bewegbaren tores oder dergleichen

Info

Publication number: DE3200511A1
Application number: DE19823200511
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. 4803 Steinhagen Hörmann
Original assignee: Hoermann KG Antriebstecknik
Current assignee: Hoermann KG Antriebstecknik
Priority date: 1982-01-11
Filing date: 1982-01-11
Publication date: 1983-07-21
Also published as: WO1987002090A1; ATE13213T1; DE3360160D1; US4625291A; EP0083947B1; EP0083947A1

Description

Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

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Antriebs- und Steuerungstechnik
Remser Brook 11
4834 Harsewinkel 2

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung der Bewegung eines Torblattes und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Angetriebene Türen und Tore müssen daraufhin überwacht werden, daß sie im Zuge ihrer Überführungsbewegung zwischen der Offenstellung und der Schließstellung keine Beschädigungen an Gegenständen oder Verletzungen an Personen hervorrufen, die unbeabsichtigt während der Bewegung in die Bewegungsbahn des Torblattes gelangen oder sich als Hindernis bereits bei Auslösen der Torblattbewegung dort befinden. Man hat bereits verschiedene Einrichtungen entwickelt, um diesem Gefahrenschutz Rechnung zu tragen. So gibt es im Bereich der auf das eventuelle Hindernis auftreffenden Torblattkante bzw. aufeinander zu bewegten Kanten von Türblättern und dergleichen unter nachgiebigen Wulsten angeordnete Fühler, insbesondere in Form elektrischer Kontakte, die bei Auftreffen des Wulstes auf ein Hindernis den Antrieb abschalten oder dessen Bewegungsrichtung umkehren. Aufgrund der benötigten Zusammendrückung und unvermeidlichen Schaltverzögerung ergeben sich insgesamt so große Abschaltverzögerungen, daß insbesondere Verletzungen von Personen nicht zuverlässig oder doch in vermeidbarem Umfange hingenommen werden müssen. Weiterhin hat man eine durch ein Hindernis verursachte Verzögerung des Torblattes bereits durch überwachen des Kraftübertragungsweges zwischen Antrieb und Torblatt erfaßt, beispielsweise bei einem Kettenantrieb durch

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Abtasten der gegen Federkraft erfolgenden Verschwenkung des Kettenantriebes, wenn dieser aufgrund der verzögerten Torblattbewegung der Antriebskraft nicht mehr im normalen Umfange folgt. In dieser letzteren Art gibt es eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen im Stande der Technik.

Die letztgenannten überwachungseinrichtungen beruhen sämtlich darauf, daß man von einer bestimmten, für die normale, hindernisfreie Bewegung des Torblattes erforderliche Kraft daraufhin überwacht, ob sie einen bestimmten, vorgegebenen Differenzwert überschreitet. Diese Kraft ist verständlicher weise jeweils die höchste, die im Zuge der Torblattbewegung auftritt.

Die für die Bewegung eines Torblattes erforderliche Kraft ist jedoch über die überführungsstrecke hinweg gesehen nicht konstant. Diese Inkonstanz kann durch die Konstruktion des Tores bedingt sein, sie tritt spätestens auf, wenn man Windeinflüsse und andere örtliche Betriebsgegebenheiten mit berücksichtigt. Bei sehr vielen Toren treten jedenfalls durch die Verlagerung des Torblattes unterschiedliche Gewichtsverhältnisse und Reibungseinflüsse auf, die - für den Fall von Torblättern, die durch Federn kompensiert sind, insbesondere über Kopf bewegbaren Torblättern - nicht vollständig aufgefangen werden können.

Man erhält also bei den hier betrachteten Toren eine von der Übertragungsstrecke abhängige Antriebskraftgröße, deren Maximum bislang als Kriterium für die oben stehenden Unfallschutzeinrichtungen ausgewertet wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Türen und Tore der in Frage stehenden Art in erheblich feinfühligerer Weise auf vom Normalbetrieb abweichende Hindernisse bei

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der Bewegung des Torblattes zu überwachen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, nach Anspruch 1 zu verfahren. Ein solches Verfahren kann durch eine Anlage gemäß Anspruch 13 erfindungsgemäß durchgeführt werden.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, sich die über die Überführungsstrecke des Torblattes hinweg gesehen unterschiedliche Bewegungscharakteristik des Torblattes zunutze zu machen und für die Auslösung eines Abschalt- bzw. Umschaltsignales für den Antrieb nicht nur den im Zuge der Bewegung höchsten auftretenden Kraftbedarf bzw. Widerstand als Maßstab zu nehmen, sondern den jeweilig in Abhängigkeit von der zurückgelegten Strecke tatsächlich auftretenden Widerstand mit demjenigen zu vergleichen, der für den Normalbetrieb, also ohne Auftreten eines Hindernisses an eben dieser Streckenstelle erforderlich ist. Natürlich sind auch im Zuge der erfindungsgemäßen Lösung Differenzwerte vorzugeben, um die der tatsächlich gemessene Signalwert von dem den hindernisfreien Bewegungsablauf wiedergebenden Funktionswert abweichen muß, bevor ein Abschaltsignal ausgelöst wird. Auf diese Weise erreicht man also, daß ein Abschaltsignal außerhalb der Stelle der Bewegungsstrecke, an welcher der höchste Widerstand bzw. der höchste Kraftbedarf für den Normalbetrieb auftritt, entsprechend schneller erfolgt, weil dort die für den Normalbetrieb geltenden Funktionswerte niedriger liegen. Insgesamt wird daher die Überwachung empfindlicher, und außerhalb der Stelle des höchsten Kraftbedarfes wird daher die auf das eventuelle Hindernis ausgeübte Einwirkung durch das Torblatt geringer gehalten.

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Der vorzugebende Differenswert, um den der Signalwert von dem Funktionswert abweichen muß, um den Hindernisfall zu signalisieren, ist zum einen von äußeren Einwirkungen wie Windeinflüssen, geringfügige Vereisungen und dergleichen abhängig, zum anderen berücksichtigt er geringfügigere Änderungen im Ablaufwiderstand. Der Differenzwert kann grundsätzlich über die Überführungsstrecke hinweg unterschiedlich bemessen sein, beispielsweise zur Kompensierung der je nach erreichter Bewegungsstrecke unterschiedlichen Windbeeinträchtigung. Technisch einfacher gestaltet sich ein fester Differenzwert über den gesamten Bewegungsablauf hinweg.

Grundsätzlich können die Funktion als Kriterium für den Normalbetrieb einerseits und das Signal als Kriterium für den tatsächlichen, zu überwachenden Betrieb andererseits von unterschiedlichen physikalischen Betriebsgrößen der Torbewegung abgeleitet sein, vorzugsweise wird man aber für beide Werte dieselben physikalischen Ausgangsgrößen auswerten.

Es ist weiterhin grundsätzlich möglich, die Funktion für den Normalbetrieb vom Hersteller je nach Tortyp vorzugeben, in bevorzugter Ausführung wird man aber diese Funktion erst nach Installation des Tores am Einsatzort aufnehmen. Damit erreicht man die beste Wiedergabe der für das eingebaute Tor tatsächlich auftretenden Normalbetriebsverhältnisse, und zwar nicht nur unter Berücksichtigung der mechanischen Verhältnisse für dieses konkrete Tor nach Installation, sondern darüber hinaus bereits die Berücksichtigung herrschender Umwelteinflüsse. Da sich die Betriebsverhältnisse durch Verschleiß etc. im Laufe der Zeit ändern, kann man - bevor Reparaturen angezeigt erscheinen - diesen Einflüssen durch Neuaufnahme der Funktion in entsprechenden Zeitintervallen Rechnung tragen.

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Die streckenabhängige Ermittlung der Funktion bzw. - im zu überwachenden Betrieb - des Signals kann beispielsweise durch entsprechende streckenabhängige Abfrage des jeweils auftretenden Antriebskraftbedarfs erfolgen. Hierbei sind grundsätzlich auch Zugkraftermittlungen gemeint, insbesondere aber wird die Ermittlung des Drehmomentes bevorzugt. Eine besondere Art der Drehmomentermittlung besteht in bevorzugter Ausführung darin, dan drehmomentabhängig zwischen zwei elastisch miteinander verkuppelten, im Zuge des Antriebskraftweges hintereinander geschalteten Drehelementen auftretenden Verdrehwinkel abzutasten.

Es läßt sich auch die dem Antriebsmotor zugeführte Energie überwachen, die von dem jeweils zu überwindenden Widerstand abhängig ist, beispielsweise die elektrische Leistungsaufnahme eines elektrischen Antriebsmotors.

Das Vorgehen zur Durchführung des Verfahrens im einzelnen läßt mehrere Möglichkeiten offen. Eine erste bevorzugte Ausführungsform besteht darin, bei der streckenabhängigen Signalwertermittlung im Zuge des überwachten Bewegungsvorganges einen die Funktion gespeichert enthaltenden Träger in Abhängigkeit von dem tatsächlich auftretenden, überwachten Bewegungsvorgang streckenkonkludent zu steuern. Es wird also für jeden erreichten Bewegungsabschnitt der zugehörige Funktionswert der Antriebskraft, des Drehmomentes oder dergleichen für den Vergleich zur Verfügung gestellt.

Ausgehend von der Vorstellung, daß eine über die Überführungsstrecke hinweg unterschiedliche Bewegungscharakteristik auch dazu führt, daß die Bewegungsgeschwindigkeit entsprechend differiert, läßt sich auch derart vorgehen, daß man die Geschwindigkeiten des Torblattes für den hindernisfreien Normalablauf einerseits und den jeweiligen tatsächlich auftretenden überwachten Ablauf andererseits mitein-

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der vergleicht. Dies kann man erreichen, indem man einen die Funktion gespeichert enthaltenden Träger zu Beginn der überwachten Bewegung startet, dann aber unabhängig von der tatsächlichen Torbewegung nach Maßgabe des hindernisfreien Normalbetriebes weiterlaufen läßt und den jeweils erreichten Funktionswert mit dem den tatsächlichen Ablauf wiedergebenden zur selben Zeit erreichten Signalwert vergleicht. Weicht der Signalwert dabei über eine bestimmte Differenz hinweg vom Funktionswert ab, so kann dies als Aussage einer zu geringen Geschwindigkeit und damit des Vorliegens eines Hindernisses ausgewertet werden. In einfachster Weise lassen sich auf den Träger, der ja über eine bestimmte vorgegebene Zeit hinweg die Überführungsstrecke simmulierend bewegt wird, Zeitmarken in Form von Impulsen aufbringen. Bleibt der Signalwert in seiner Impulszahl pro erreichter Zeit hinter der Impulszahl der Funktion zurück, ist dies das Ab- bzw. Umschaltkriterium.

Insbesondere bei größerem Impulsabstand kann man auch diesen Abstan„d bzw. die streckenspezifische Impulsfrequenz zur Ableitung des Abschalt- bzw. Umschaltsignals heranziehen.

Es ist weiterhin grundsätzlich möglich, die Erfassung der Funktion bzw. des Signales digital oder analog zu gestalten. Hierfür gibt es in der Elektrotechnik und Elektronik eine Vielzahl von Beispielen.

Als zu überwachende Bewegungsstrecke kann man grundsätzlich sowohl die Schließ- als auch die Öffnungsbewegung des Torblattes auswerten; vielfach wird aber ein Gefahrenzustand lediglich in der Schließstellung zu berücksichtigen sein, weshalb man die Überwachung auf diesen Bewegungsvorgang beschränken kann.

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Eine hier vorgeschlagene Anlage zur Durchführung des Verfahrens weist einen Streckensignalgeber auf, der von dem Torantrieb bewegungsabhängig betätigt ist, weiterhin ist ein Funktionsspeicherbauelement zur Aufnahme der hindernisfreien, Überführungsstreckenabhängigen Bewegungscharakteristik des Torblattes und ein Vergleicher vorgesehen, dem im Zuge der jeweils zu überwachenden Bewegung des Torblattes zum einen der streckenabhängige Funktionswert des mitgeführten Funktionsspeicherbauelementes und zum anderen der streckenabhängige Signalwert des vom tatsächlichen Bewegungsablauf streckenabhängigen Signals eines die tatsächliche Torblattbewegung mit vollziehenden Signalgebers zugeführt ist und dessen die Differenz zwischen dem Funktionswert und dem Signalwert wiedergebendes Ausgangssignal einem Diskriminator zugeführt ist, dessen bei überschreiten eines bestimmten Differenzwertes auftretendes Ausgangssignal einen den Antrieb ab- oder umschaltenden Steuerschalter zugeleitet ist.

In bevorzuger Ausführung ist der die durchlaufende Überführungsstrecke abtastende Signalgeber als Analog-Digital-Wandler ausgebildet.

Das Funktionsspeicherelement kann in digitaler Form als fortschal tbarer Speicher, beispielsweise als Schieberegister, ausgebildet sein.

In anderer Ausgestaltung kann das Funktionsspeicherbauelement ein mechanisch bewegtes Speicherelement, beispielsweise ein Magnetband als Funktionsträger sein. Dieses mechanisch bewegte Speicherelement kann starr an ein bewegtes Teil des Antriebes angekoppelt sein.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele nachstehend näher erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Ansicht eines über Kopf be wegbaren einstückigen Torblattes mit einer Blockbild-Wiedergabe einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens?

Fig. 2

ein Diagramm eines möglichen Verlaufes der Antriebskraft über der Bewegungsstrecke des Torblattes ;

Fig. 3

ein Blockschaltbild einer digital arbeitenden Auswerteschaltung;

Fig. 4

ein Beispiel eines Streckensignalgebers als Analog-Digital-Wandler;

Fig. 5

ein Blockschaltbild eines analog arbeitenden Auswertekreises.

Das als Beispiel herangezogene Überkopf-Tor ist in Fig. 1 in Form einer vertikalen Zargenstrebe 1 und einer daran an schließenden horizontalen Laufschiene 2 wiedergegeben, in welch letzterer das Torblatt 3 geführt ist. Das Torblatt 3 ist im übrigen über nicht dargestellte Hebelgestänge an dem Zargenrahmen angelenkt und mit ebenfalls nicht dargestellten Ausgleichsfedern versehen, die den Verlauf der Antriebskraft über die Bewegungsstrecke hinweg ausgleichen soll. Der insgesamt mit 4 bezeichnete Torantrieb besteht aus einem Schleppkettenantrieb mit einer Schleppkette 5, die bei 6 über eine ortsfest gehaltene Umlenkrolle geführt ist und zum anderen über eine Antriebsrolle geführt ist,

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die in nicht näher dargestellter Weise in dem Motorantriebsaggregat 7 gelagert und über eine Kupplung 8 antreibbar ist, die auf ihrer Antriebsseite mit einem Elektromotor 9 in Verbindung steht, in der Regel über ein zwischengeschaltetes Untersetzungsgetriebe. Eine insgesamt mit 10 bezeichnete Auswerteschaltung steht über die Anschlüsse a und b mit dem Motoraggregat 7 in Verbindung und ist mit ihrem Ausgang c an einen Steuerschalter 11 angeschlossen, der den Elektromotor mit dem Netzanschluß 12 verbindet. Der Steuerschalter 11 ist normalerweise geschlossen, das für die beabsichtigten Betriebs vorgänge notwendige Ein- und Ausschalten des Antriebes ist nicht weiter dargestellt.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm der Antriebskraft P über die Bewegungsstrecke s. Trotz der vorerwähnten Ausgleichs-Federeinrichtung weisen Türen bzw. Tore der hier in Frag e stehenden Art eine Bewegungscharakteristik auf, die einen ungleichmässigen Verlauf des Bewegungswiderstandes bzw. der erforderlichen Antriebskraft über die Bewegungsstrecke hinweg zeigen. Die entsprechend dieser Bewegungscharakteristik verlaufende Kurve 13 ist - lediglich als Demonstrationsbeispiel eines möglichen Verlaufes - in dem Diagramm eingezeichnet. Die weiterhin eingezeichnete horizontale strichpunktierte Linie 14 orientiert sich in ihrer Höhe an dem Maximum der Kurve 13 zuzüglich einer Differenzkraft Δ F und gibt den Schwellwcrt wieder, mit welchem Unfallverhütungseinrichtungen nach dem Stande der Technik arbeiten. Man sieht, daß die Kraft, bei welcher bislang der Alarmfall signalisiert wurde, über die gesamte Bewegungsstrecke hinweg konstant verläuft. Das bedeutet aber, daß zu jedem Streckenabschnitt außerhalb des Maximums ein unnötig hoher Sicherheitsabstand gehalten wird.

Die mit gleichmäßigem Abstand über der Kurve 13 gestrichelt wiedergegebene Kurve 15 gibt demgegenüber einen Abstand A F wieder, der den tatsächlichen, im Normalbetrieb auftretenden

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Kraftbedarf entsprechend dem Verlauf der Kurve 13 berücksichtigt. Mit der Erfindung wird erreicht, daß die Abschaltschwelle sich an dem tatsächlichen Kraftbedarf entsprechend der Kurve 13 orientiert, wodurch erreicht wird, daß ein Überschreiten des Sicherheitsabstandes Δ F je nach erreichtem Streckenabschnitt entsprechend früher, d.h. bei niedrigerer Antriebskraft zur^Auslösung des Alarmfalles führt. Damit ist eine erfindungsgemäße Ausbildung des Tores außerhalb des maximalen Kraftbedarfes entsprechend empfindlicher als eine Anlage nach dem Stande der Technik; die Beeinträchtigung eines Hindernisses durch das auftreffende Torblatt wird entsprechend kleiner gehalten.

Diiese vorteilhafte Eigenschaft wird grundsätzlich dadurch erreicht, daß die Bewegungscharakteristik des Torblattes für den hindernisfreien Normalfall aufgenommen und gespeichert wird und für den Überwachungsfall parallel zur überwachten Bewegung des Torblattes abgefragt und mit der tatsächlich für diesen Fall auftretenden Bewegungscharakteristik verglichen wird.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer digital arbeitenden Auswerteschaltung. Über die Verbindungsleitung a wird der Auswerteschaltung 10 ein Signal zugeleitet, das die Bewegungscharakteristik des Tores in Abhängigkeit von der zurückgelegten Bewegungsstrecke wiedergibt. Dabei kann es sich um ein von der Antriebskraft, dem Drehmoment oder der Leistungsaufnahme des Antriebsmotors abgeleitetes Signal handeln. Dieses Signal erreicht in analoger Form einen Analog-Digital-Wandler 16, dessen digitaler Ausgang einer Subtraktionsschaltung 17 zugeführt ist. über die Verbindungsleitung b wird der Auswerteschaltung 10 ein Streckensignal in Form einer Impulsreihe zugeführt, die in dieser digitalisierten Form die durchlaufende Bewegungsstrecke dem jeweils erreichten Streckenabschnitt nach wieder-

Dipl.-Ing. Olto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siiger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 Hörmann KG - 17 - 11.942

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gibt. Dieses Streckenimpulssignal wird dem Fortschalteeingang eines Funktxonsspeicherbauelementes in Form eines Schieberegisters 18 zugeführt. Der Ausgang des Schieberegisters ist einem zweiten Eingang e der Subtraktionsschaltung 17 zugeführt. Das bei b zugeführte Streckenimpulssignal wird parallel dem Fortschalteeingang eines weiteren Schieberegisters 19 zugeleitet, in welchem der Differenzwert A F gespeichert ist. Im Zusammenhang mit Fig. 2 wurde der Abstand zwischen der Kurve 13 und der Kurve 15 als konstantes AF über die Bewegungsstrecke hinweg dargestellt. Die Auswerteschaltung gemäß Fig. 3 ermöglicht durch das Schieberegister 19 aber auch die Zuordnung unterschiedlicher Werte von AF in Abhängigkeit von der durchlaufenden Bewegunsstrecke. Damit hat man ein weiteres Instrument in der Hand, die Empfindlichkeit der Anlage zu erhöhen bzw. örtlichen Gegebenheiten, beispielsweise Winddruck in Abhängigkeit von der Torblattstellung innerhalb der Bewegungsstrecke, zu berücksichtigen.

Vom Ausgang des Schieberegisters 18 ist eine Rückführleitung 20 über einen Umschalter 21 dem Einspeichereingang dieses Schieberegisters zugeführt, wodurch bei Ausspeichern die ausgespeicherten Werte dem Eingang wieder zugeführt werden, um so die eingespeicherte Funktion im Umlaufverfahren zu erhalten. In gleicher Weise ist der Ausgang des Schieberegisters 19 über eine Rückführleitung 22 und einen Schalter 23 dem Speichereingang des Schieberegisters 19 zugeführt Der Schalter 21 ist in Umschaltstellung auf den Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 16 umschaltbar, so daß die bei a zugeführten Signale der Bewegungscharakteristik, beispiels weise der Antriebskraft, in Abhängigkeit von der Bewegungsstrecke, dem Speichereingang des Schieberegisters 18 zugeführt werden kann. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die die Bewegungscharakteristik des Tores wiedergebende Funktion

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nach Installation des Tores bei hindernisfreiem Normalbetrieb einzuspeichern und gegebenenfalls diese Einspeicherung bzw. Neuaufnahme der Funktion nach bestimmten BetriebsIntervallen zu wiederholen.

In ähnlicher Weise ist durch Betätigen des Umschalters 23 der Speichereingang des Schieberegisters 19 auf eine Eingabeleitung h umschaltbar, um die ΔF-Werte einspeichern bzw. ändern zu können. Auch hier hat man eine Möglichkeit, durch Neuaufnahme von ^F sich ändernden Betriebsbedingungen gerecht zu werden.

Ist die Funktion für den hindernisfreien Normalbetrieb in das Schieberegister 18 eingespeichert, so wird der Schalter 21 auf die Leitung 20 geschaltet. Nunmehr ist die Anlage - bereits gespeicherte AF-Werte vorausgesetzt - für die Überwachung der Torblattbewegung bereit.

Wird nunmehr das Torblatt bewegt, so wird die tatsächlich auftretende Betriebscharakteristik für jeden überwachten Bewegungsvorgang aufgenommen und über die Leitung a dem Analog-Digital-Wandler 16 zugeführt, der die digitalisierten Werte über den Eingang d der Subtraktionsschaltung 17 zuführt. Gleichzeitig wird das streckenabhängige Impulssignal über b dem Fortschalteeingang des Schieberegisters 18 zugeführt, das daraufhin die dem Normalbetrieb entsprechenden Funktionswerte streckenabhängig dem Eingang e der Subtraktionsschaltung 17 zuführt. Es findet somit für jeden Streckenabschnitt - der je nach Auflösungsvermögen des Streckensignalgebers aufeinanderfolgend annähernd beliebig klein gehalten werden kann - ein Vergleich der den Normalfall wiedergebenden zugehörigen Funktionswerte mit den streckenkonkludenten tatsächlich erreichten Signalwerte statt, wobei die Funktionswerte und die Signalwerte vorzugsweise - und im Falle der Aufnahme der Funktion

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erst nach Installation des Tores unter entsprechend geringem Aufwand - von derselben, die Betriebscharakteristik für den Normalfall und den Überwachungsfall wiedergebenden physikalischen Größe, beispielsweise der Antriebskraft, des Antriebsdrehmomentes, der Leistungsaufnahme des Antriebsmotors etc. abgeleitet werden.

Die Subtraktion der von Funktionswerte und der Signalwerte, also diejenige der an den Eingängen d und e der Subtraktionsschaltung 17 auftretenden Werte d-e wird einem Vergleicher 18 zugeführt, und zwar über einen ersten Eingang f, dessen zweitem Eingang g die streckenabhängig zugehörigen Werte für Δ F eingegeben werden. Am Ausgang der Vergleicherschaltung 18 tritt solange kein Signal auf, wie d-e absolut kleiner ist als der streckenabhängig zugehörige Wert A F. überschre: tet dagegen die Differenz zwischen Signalwert und Funktionswert den streckenkonkludent zugehörigen Wert für AF, so tritt am Ausgang c der Vergleicherschaltung ein Signal auf, das die Stromzuführung zu dem Antriebsmotor 9 unterbricht. In gleicher Weise kann natürlich eine Drehrichtungsumkehrung des Motors 9 auf dieses Signal hin veranlaßt werden.

Fig. 4 zeigt eine mögliche Ausbildung eines Streckensignalgebers in Form eines Digital-Analog-Wandlers. In einem axialen Querschnitt und in einem radialen Schnitt ist eine Kupplung dargestellt, wie sie zwischen dem Antriebsrad der Schleppkette 5 und dem Ausgang eines dem Antriebsmotor 9 nachgeschalteten Untersetzungsgetriebes vorgesehen sein kann Die angetriebene Kupplungshälfte 24 ist als drehelastisches Kupplungsglied mit einer radialen Zwischenschicht zwischen Verzahnung und Nabe, beispielsweise in Form eines Gummiringes 25 ausgebildet, die abgetriebene Kupplungshälfte 26 weist an ihrem radialen Umfang eine Verzahnung 27 auf, welche mit einer Abfühlsonde 28 zusammenarbeitet. Die Abfühlsonde 28 mißt die Veränderung der magnetischen Leitfähigkeit

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zwischen den aus einem ferromagnetisehen Werkstoff bestehenden Zähnen und den dazwischen befindlichen Lücken der Verzahnung 27. Auf diese Weise gibt die Sonde 28 ein elektrisches Impulssignal ab, das der durch die Umdrehungsgröße der Kupplung wiedergegebenen, jeweils durchlaufenen Bewegungsstrecke des Tores entspricht.

Die Ermittlung der Bewegungscharakteristik ist - wie gesagt durch Abfragen verschiedener Betriebsgrößen möglich, beispielsweise des Drehmomentes durch Feststellung einer Verdrehung zwischen zwei bewegten Teilen, wie sie beispielsweise die beiden vorerwähnten Kupplungsteile 24 und 26 darstellen können. Als Sensor des streckenabhängigen Drehmomentes bzw. Verdrehwinkels lassen sich unterschiedliche, bekannte Einrichtungen verwenden, beispielsweise Dehnungsmeßstreifen oder auch elektromagnetische Sonden, die Verschiebungen zwischen Geber und Nehmer auch kleineren Umfanges aufzunehmen erlauben Eine weitere Möglichkeit, die Eingangsleistung zu überwachen, ist auf vielerlei Weise bekannt.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Auswerteschaltung 10 wiedergegeben, das mit analogen Signalen arbeitet. Dabei ist zunächst vorgesehen, eine vorzugebende Differenz zwischen Funktionswert und Signalwert als über den Bewegungsablauf hinweg konstante Größe ^ e den Funktionswerten zu addieren.

Über die Verbindungsleitung a wird dem Eingang f einer Vergleicherschaltung 29 das die überwachte'Betraebscharakteristik wiedergebende Signal als Analqg-Qröße zugeführt. Ein mechanisch angetriebenes Funktionsspeicherbauelement in Form einer Tonbandkassette 30 ist über die Verbindung b¹ auf nicht näher dargestellte Weise und auf vielerlei Art verwirklichbar getrieblich mit dem Antrieb verbunden, derart, daß die tatsäch-

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liehe Bewegungsgröße schlupffrei auf das Tonband übertragen wird. Dieses Tonband soll im vorliegenden Ausführungsbeispiel bereits die dem hindernisfreien Normalbetrieb der Torblättbewegung entsprechende Punktion enthalten. Natürlich ist es auch bei dieser Schaltung möglich, die Verbindungsleitung a zur Aufnahme der Funktion auf den Signaleingang des Tonbandes umschaltbar zu gestalten.

Am Ausgang des Tonkopfes der Kassette, der mit dem Eingang e des Vergleichers 29 verbunden ist, tritt in Abhängigkeit von der mechanisch aufgebrachten Antriebsbewegung und damit durchlaufenen Bewegungsstrecke der Funktionswert auf, der mit dem streckenkonkludenten Signalwert verglichen wird, nachdem ihm die Größe e zuaddiert wurde. Das Ergebnis dieser Addition g wird mit f verglichen, es wird am Ausgang c für den Fall ein dem Steuerschalter 11 zugeführtes Signal abgegeben, daß der Signalwert f den streckenkonkludenten Funktionswert g überschreitet.

Die vorgenannten Beispiele erschöpfen die Möglichkeiten des Aufbaus einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens keinesfalls. Es lassen sich insbesondere auch Anlagen denken, bei denen die Signalwertverarbeitung bzw. -erfassung gemischt analog und digital erfolgt. Die Empfindlichkeit bei digitaler Verarbeitungsweise hängt von dem jeweils vorgesehenen Auflösungsvermögen ab und kann mit den heutigen technischen Möglichkeiten annähernd beliebig hoch getrieben werden. Im Falle digitaler Funktionsspeicherbauelemente läßt sich der Funktionswert durch Kodierung, beispielsweise Binärkodierung, auch bei hoher Auflösung mit verhältnismäßig geringem Speicheraufwand verwirklichen.

Claims

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Reraser Brook 11

Harsewinkel 2 11.942/fl/km

VERFAHREN ZUR ÜBERWACHUNG EINES ANGETRIEBEN BEWEGBAREN TORES ODER DERGLEICHEN

ANSPRÜCHE

1. Verfahren zur überwachung des Ablaufes der Bewegung eines antreibbaren, ein- oder mehrteiligen Tür- oder Torblattes einer Tür bzw. eines Tores, insbesondere eines Überkopf-Tores, entlang der Überführungsstrecke zwischen der Offen- und der Schließstellung und Unterbrechung dieser Bewegung, insbesondere durch Ab- oder Umschalten des Antriebes, für den Fall eines Hindernisses in der Bewegungsbahn, gegen das das Torblatt anläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die in Abhängigkeit von der Überführungsstrecke tatsächlich auftretende Bewegungscharakteristik für jede der zyklisch aufeinanderfolgenden, überwachten Bewegungen des Torblattes fortlaufend abgetastet und das somit gewonnene Signal mit einer für jede überwachte Bewegung mitlaufend abgefragten Funktion verglichen wird, die vor Inbetriebnahme des Tores für einen hindernisfreien Normalbetrieb in Abhängigkeit vondsr zu überwachenden Bewegung des Torblattes entlang der Überführungfläche aufgenommen und gespeichert wurde, wobei die durch den Vergleich in Abhängigkeit von dem jeweils zu-

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rückgelegten Überführungsstreckenabschnitt ermittelte Differenz zwischen den jeweils zugehörigen Werten des Signals und der Funktion überwacht und bei Überschreiten eines vorbestimmten Differenzwertes zur Ableitung eines Unterbrechungssxgnals für die Unterbrechung der jeweils überwachten Bewegung des Torblattes ausgewertet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzwert über die Überführungsstrecke hinweg konstant eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet , daß das Signal von denselben physikalischen Betriebsgrößen abgeleitet wird, durch deren Abfragen zuvor die gespeicherte Funktion aufgenommen wurde.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r ch gekennzeichnet, daß die Funktion für den hindernisfreien Normalbetrieb nach der Installation des Tores am Einsatzort aufgenommen und gespeichert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r ch gekennzeichnet , daß die Funktion nach bestimmten Betriebsxntervallen des Tores jeweils neu aufgenommen und gespeichert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion und/oder das Signal durch Abtasten der Antriebskraft in Abhängigkeit von der Überführungsstrecke ermittelt wird.

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7. Verfahren nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet/ daß die Funktion und/oder das Signal durch Abtasten des Antriebsdrehmomentes in Abhängigkeit von der Überführungsstrecke ermittelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7/dadurch gekennzeichnet/ daß die Funktion und/oder das Signal durch Abtasten des Verdrehwinkels zwischen zwei im Zuge des Antriebskraftverlaufs hintereinander angeordneten, elastisch miteinander verkuppelten Drehelementen in Abhängigkeit von der Überführungsstrecke ermittelt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d α d u r cn gekennzeichnet, daß die Funktion und/oder das Signal durch Abtasten der elektrischen Antriebsleistung eines elektrischen Antriebsaggregates für das Torblatt in Abhängigkeit von dessen Überführungsstrecke ermittelt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r ch gekennzeichnet , daß ein die Funktion gespeichert enthaltendes Bauelement zur Wiedergabe der überführungsstreckenabhängigen Funktionswerte im Zuge der zu überwachenden Bewegung in Abhängigkeit von der tatsächlichen Torblattbewegung gesteuert wird.

11.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,'dadurch gekennzeichnet, daß ein die Funktion gespeichert enthaltendes Bauelement zur Wiedergabe der überführungsstreckenabhängigen Funktionswerte mit Beginn der zu überwachenden Bewegung des Torblattes gestartet wird und unabhängig von dieser tatsächlichen Bewegung weiterläuft bzw. weitergeschaltet wird.

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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion von dem Geschwindigkeitsverlauf der normalen, hindernisfreien Bewegung des Torblattes und das Signal von dem jeweiligen tatsächlich auftretenden Geschwxndigkeitsverlauf der jeweils überwachten Torblattbewegung abgeleitet werden.

13. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen Streckensignalgeber (28), der von dem Torantrieb ( 7) bewegungsabhängig betätigt ist, durch ein Funktxonsspeicherbauelement (18) zur Aufnahme der hindernisfreien, überfuhrungsstreckenabhängigen Bewegungscharakteristik des Torblattes (3 ) und durch einen Vergleicher (18), dem im Zuge der jeweils zu überwachenden Bewegung des Torblattes (3 ) zum einen der streckenabhängige Funktionswert des mitgeführten Funktionsspeicherbauelementes (18) und zum anderen der streckenabhängige Signalwert des vom tatsächlichen Bewegungsablauf streckenabhängigen Signals eines die tatsächliche Torblattbewegung mit vollziehenden Signalgebers (28) zugeführt ist und dessen die Differenz, zwischen dem Funktion* wert und dem Signalwert wiedergebendes Ausgangssignal ei· nem Diskriminator ( 18 ) zugeführt ist, dessen bei überschreiten eines bestimmten Differenzwertes auftretendes Ausgangssignal einem den Antrieb ab- oder umschaltenden Steuerschalter (11) zugeleitet ist.

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß der die zu durchlaufende Überführungsstrecke abtastende Signalgeber (28) ein Analog-Digital-Wandler ist.

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Antriebs- und Steuerungstechnik

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15. Anlage nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet , daß der Analog-Digital-Wandler (28 ) ein im Zuge der Bewegung des Torblattes ( 3 ) mitgeführtes Bauelement mit einer Sägezahnausbildung (27 ) oder dergleichen mit abwechselnden Zonen unterschiedlicher magnetischer Leitfähigkeit aufweist, in deren Bewegungsbahn ein auf magnetische Feldänderungen ansprechender Sensor (28) eingreifend ortsfest angeordnet ist.

16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Sägezahnbildung im Umfangsbereich einer vom Antrieb ( 7 ) bewegten Scheibe (26 ) ausgebildet ist.

17. Anlage nach Anspruch 13,dadurch gekennzeichnet , daß der Signalgeber als analog arbeitender Generator , beispielsweise elektrischer Tachogenerator mit linearem Antriebsdrehzahl-Ausgangsspannungs-Verhältnis, ausgebildet ist.

18. Anlage nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß das Funktionsspeicherelement (18) wenigstens einen digitalen, fortschaltbaren Speicher aufweist.

19. Anlage nach Anspruch 18,dadurch gekennzeichnet , daß der digitale Speicher ein Schieberegister aufweist.

20. Anlage nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet , daß sowohl für die Funktion als auch für die Differenz je ein Digial-Speicher (18,19) , insbesondere in Ausbildung als Schieberegister, vorgesehei

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ist, deren streckenabhängigen Fortschalteingang ein von der Überführungsstrecke abhängiges Fortschaltimpulssignal zugeführt ist und deren streckenabhängigen Wertigkeitseingang die jeweils ermittelten, streckenabhängigen, digitalisierten Werte der Funktion und des Signals in binär kodierter Form zugeleitet sind.

21. Anlage nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet ,daß das Funktionsspeicherelement ( 30) ein mechanisch bewegtes Speicherlement, beispielsweise Magnetband, aufweist.

22. Anlage nach Anspruch 21,dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Bewegung des Speicherelementes von dem Antrieb bzw. einem im Kraftübertragungszug angetriebenen Element abgeleitet ist.

23. Anlage nach Anspruch 21,dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Antrieb des Speicherlementes starr an den Antrieb des Torblattes angekuppelt ist.