[0001] Die Erfindung betrifft ein Rolltor mit einem auf eine motorisch angetriebene Wickelwelle
auf- und abwickelbaren Rollpanzer, der in vertikalen Führungsschienen zwischen der
Torschließlage und der Toröffnungslage als durch die jeweilige Stellung der Abschlußkante
des Rollpanzers definierte Endlagen hin- und hergehend bewegbar ist, und mit einer
Steuereinrichtung für die selbsttätige Endlagenabschaltung durch Stillsetzen des Antriebes
in Abhängigkeit von der mittels eines Signalwandlers erfaßten Drehbewegung der Wickelwelle
und den daraus abgeleiteten Signalen für das Erreichen der Endlagen
"Tor geschlossen" und
"Tor geöffnet" bei planmäßigem Betriebsverhalten des Rollpanzers.
[0002] Bekannte Überlegungen für die Sicherung von motorisch angetriebenen Rolltoren wie
auch anderen Toren mit über Kopf bewegbaren Torblatt gehen vornehmlich davon aus,
Schäden an Personen uns Gegenständen zu verhindern, wenn diese bei ordnungsgemäß arbeitenden
Tor in die Toröffnung des sich schließenden Torblattes geraten oder wenn das Torblatt
durch Materialbruch oder Gewalteinwirkung abstürzt. Für diese Fälle sind unter anderem
Schließkantensicherungen und Fangeinrichtungen bekannt. Im vorliegenden Falle wird
dagegen schwerpunktmäßig von dem Gesichtspunkt der Überwachung der Betriebssicherheit
des Tores selbst ausgegangen, wenn dessen Funktionsfähigkeit aus nicht ohne weiteres
wahrnehmbarem Anlaß beeinträchtigt wird.
[0003] Bei bekannten Toren der eingangs genannten Art wird die Abschaltung des Antriebes
in den Endlagen - Öffnungslage und Schließlage - des Rollpanzers aus der Drehbewegung
der Wickelwelle abgeleitet, d.h. es wird vorausgesetzt, daß diese Drehbewegung eine
genügend genaue und zuverlässige Abbildung der Bewegung des Rollpanzers ist, dieser
sich also planmäßig verhält. Einflüsse auf die Gängigkeit durch normale betriebliche
Reibungsänderung und dergleichen im Wartungsintervall behindern dabei voraussetzungsgemäß
die Funktion des Rollpanzers nicht.
[0004] Bei diesem bekannten Vorgehen bleiben Einflüsse außer Acht, die der Torbenutzer nicht
oder zumindest nicht ohne weiteres hinsichtlich ihrer Beeinträchtigung der Torfunktion
erkennt. Das sind schwerpunktmäßig folgende, an hervorgehobenen Beispielen erläuterte
Einflüsse und damit verbundene Gefahren:
1. Bildet sich eine Eisschicht auf dem Rollpanzer oder ein Auftrag anderer Stoffe
wie beispielsweise aufgespritzter Beton bei entsprechenden Einsetzbedingungen wirkt
sich dies auf die Dicke des Rollpanzers bei der Bildung des Wickels aus, weil bereits
nach einer geringeren Anzahl von Umdrehungen die Unterkante des Rollpanzers die Öffnungslage
erreicht, da der durch den Rollpanzer auf der Wickelwelle gebildete Wickel um etwa
die Einsschicht bzw. die aufgespritzten Stoffe dicker ist und die aufgewickelte Rollpanzerlänge
unter anderem vom Wickeldurchmesser abhängt. Dazu folgendes Beispiel:
Ein Rolltor erreicht normalerweise nach 5 Umdrehungen der Wickelwelle von der Schließlage
ausgehend die Öffnungslage; wegen einer auf dem Rollpanzer gebildeten Eisschicht aber
tatsächlich bereits nach 4 1/2 Umdrehungen. Die Steuerung schaltet jedoch erst nach
5 Umdrehungen ab. Das bedeutet, daß der Rollpanzer aus mit seiner Unterkante aus den
Führungsschienen herausfährt und bei anschließend eingeleitetem Schließvorgang nicht
wieder in die Führungen gelangt. Im Zuge des Schließvorganges wird der Rollpanzer
irgendwie außerhalb der Führungsschienen herabgelassen. Damit ist das Tor nicht mehr
funktionsfähig und kann Gefahren auslösen. Auch wenn bei besonderer Temperatureinwirkung
und damit eintretender besonderer Leichtgängigkeit durch Abnahme der Schmiermittelviskosität
die Nachlaufstrecke nach Abschalten in der Öffnungslage zu groß wird und die Schließkante
des Rollpanzers deshalb die Führungsschienen verläßt. Hierzu wird auf Figur 2 Bezug
genommen.
2. Treten besondere Erwärmungen auf und findet der Rollpanzer nicht mehr das notwendige
Spiel für seine Bewegung in der Führung , beispielsweise durch eine etwas eng geratene
Beabstandung der Führungsschienen bei der Montage, kann der Rollpanzer in Öffnungslage
in den Führungsschienen verklemmen. Bei Auslösen einer motorisch angetriebenen Schließbewegung
kann daher der Rollpanzer nicht in die Führungsschienen nach unten laufen. Die Wickelwelle
dreht sich jedoch um die für das Erreichen der Schließstellung normale Anzahl von
Umdrehungen, wobei der Rollpanzer sich gegen die Drehrichtung des Wickels unter zunehmender
Schlaufenbildung verschiebt. Wird die gebildete Schlaufe größer und damit schwerer
dann wird der Rollpanzer entgegen der Drehrichtung der Wickelwelle aus dem Klemmsitz
im Schließkantenbereich aus den Führungsschienen gerissen. Wiederum wird das Rolltor
funktionsunfähig und schafft zusätzlich eine Gefahrensituation. Ähnliches geschieht,
im übrigen auch bei dem vorstehend geschilderten Beispiel, wenn die zuvor wegen überproportionaler
Zunahme des Wickeldurchmessers aus den Führungsschienen ausgetretene Unterkante des
Rollpanzers im Zuge eines nachfolgenden Schließvorganges im Bereich des Führungseinlaufes
abgestützt wird, so daß sich der Panzer gegenüber dem in Schließrichtung drehenden
Wickel ins Innere verschiebt und aufgrund zunehmender Schlaufenbildung nach hinten
überschlägt.
[0005] Zur Vermeidung der Betriebsausfälle des Rolltores durch Beeinträchtigungen der vorstehenden
Art wird erfindungsgemäß derart verfahren, daß neben der eingangs geschilderten Steuerung
für den vorausgesetzten planmäßigen insoweit unbeeinträchtigten Betrieb nur in Abhängigkeit
von der Drehbewegung der Wickelwelle zusätzlich die Bewegung der Schließkante selbst,
also die tatsächliche Bewegung des Rollpanzers in der Führung selbst, und zwar im
oberen Führungsbereich unterhalb der planmäßigen Öffnungslage auf Anwesenheit überwacht
wird. Wird also durch Eisbildung etc. die planmäßige Öffnungslage bereits von der
Schließkante durchlaufen bevor das von der Wickelwelle abgeleitete Signal die Öffnungslage
anzeigt, ist dies ein Kriterium für das Abschalten des Antriebs. Bewegt sich im anderen
Falle nach Einschalten des Antriebs für die Schließbewegung die Schließkante des Rollpanzers
nicht entsprechend in den Führungsschienen nach unten, ist dies wiederum ein Kriterium
für das Stillsetzen des Antriebs.
[0006] Ausgehend von einem Rolltor der eingangs genannten Art ist dessen Ausbildung erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung wenigstens eine im oberen Bereich
der Bewegungsstrecke unterhalb der Öffnungslage ortsfest angeordnete Abtastvorrichtung
für die Feststellung ,,Rollpanzer vorhanden" oder
"Rollpanzer nicht vorhanden" umfaßt, dessen Ja-Nein-Ausgangssignal dem einen Eingang
einer Vergleicherschaltung zugeführt ist, an deren anderem Eingang das den vorausgesetzten
Planbetrieb über die gesamte Wegstrecke des Rollpanzers zwischen den Endlagen angebende
Ausgangssignal des Signalwandlers anliegt und an deren mit dem Eingang der Abschaltvorrichtung
für den Antrieb verbundenen Ausgang bei fehlender Koinzidenz der beiden Signale an
den Eingängen ein Abschaltsignal auftritt.
[0007] Damit wird eine durch Beeinträchtigungen, wie sie vorstehend schwerpunktmäßig und
an Beispielen wiedergegeben sind, drohende Funktionsuntüchtigkeit des Rolltores vermieden,
weil die Steuerung von der Abtastvorrichtung die Meldung erhält, ob die Schließkante
(auch Abschlußprofil) die durch räumliche Anordnung der Abtastvorrichtung vorgegebene
Position an der Führungsschiene passiert hat, und weil durch Abfrage der Drehbewegung
der Wickelwelle, insbesondere durch Zählen von Winkelschritten der Drehbewegung abgeleiteten
Impulsen eine zweite Information über den planmäßig erreichten Öffnungsgrad des Rollpanzers
gegeben ist. Beide der Vergleicherschaltung zugeführten Signale ermöglichen die Feststellung,
ob die tatsächliche Bewegung der Schließkante des Rollpanzers mit der planmäßigen
Lage übereinstimmt bzw. von dieser nur in einem tolerabelen Bereich abweicht, oder
ob die Abweichung einen drohenden Übergang in die Funktionsuntüchtigkeit des Rollpanzers
ankündigt und damit zu Stillsetzung des Antriebes ausgenutzt wird.
[0008] In bevorzugter Ausführung weist der Signalwandler einen Drehwinkelsensor auf, der
die Drehbewegung der Wickelwelle in Drehwinkelschritte unterteilt erfaßt und in ein
Impulssignal wandelt, daß einer Zählereinrichtung in der Vergleichsschaltung zugeführt
ist. Dadurch erreicht man zunächst die Vorteile einer digitalen Signalverarbeitung.
In einfacher Weise kann man ein Schlitzscheibe oder dergleichen mit der Wickelwelle
umlaufen lassen und damit eine Lichtschranke steuern, die in Abhängigkeit von der
Scheibendrehung eine Impulsreihe erzeugt. In bevorzugter Ausführung fragt man die
Drehzahl des Antriebsmotors oder einer nachgeschalteten Getriebewelle ab, wodurch
eine besonders feine Winkelteilung der Drehbewegung der Wickelwelle möglich wird.
Je nach Aussteuerung und Art des Antriebsmotors lassen sich Signale aus der elektrischen
Speisung des Motors gewinnen, man kann aber auch an einer Welle einen mit dieser umlaufenden
Signalgeber anordnen, der auf induktiven oder kapazitiven oder optischem Weg und dergleichen
Signale in Abhängigkeit von der Drehzahl der Welle in einer passend zugeordneten Empfängerschaltung
erzeugt.
[0009] In weiterhin bevorzugter Ausführung wird nicht nur der Drehwinkel, sondern auch mittels
eines Drehrichtungssensors die Drehrichtung der Wickelwelle erfaßt, wozu grundsätzlich
die vorstehenden zur Winkelschritterfassung verwendeten Sensorteile mit ausgenutzt
werden können, beispielsweise durch Abtasten der einlaufenden und ablaufenden Schwellwerte
eines Drehzahlgebers. Die Richtungserfassung kann erforderlich werden, wenn die zu
überwachenden Beeinträchtigungen des Rollpanzers in Schließ- und in Öffnungsrichtung
unterschiedlich beabstandete Anordnungen zweier oder mehrerer Abtastvorrichtungen
dienlich erscheinen lassen.
[0010] Die Abtastvorrichtung kann in ihrer Ausbildung mechanisch, magnetomechanisch, optoelektrisch,
induktiv oder kapazitiv arbeitend ausgebildet sein. Hierfür sind dem Fachmann eine
Vielzahl von Möglichkeiten und Ausbildungen bekannt.
[0011] Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, insbesondere
unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung wiedergegebenen Gegenstände und deren nachfolgende
Beschreibung: Es zeigen
- Figur 1
- eine Schemaskizze einer Seitenansicht auf einen Wickel und eine Führungsschiene bei
aus dieser ausgetretener Schließkante des Rollpanzers;
- Figur 2
- eine eben solche Ansicht bei in Öffnungslage eingeklemmten Schließkantenbereich des
Rollpanzers;
- Figur 3
- ein Ausführungsbeispiel der wesentlichen Teile der Steuereinrichtung in Blockbilddarstellung
und signaltechnischer Zuordnung zu Bauteilen des Rolltores.
[0012] In Figur 1 ist der in der vorstehenden Beschreibung erste Fall von Funktionsuntüchtigkeit
durch Anwachsen der Belagdicke wiedergegeben. Der Rollpanzer 2 ist im Zuge der Öffnungsbewegung
- Pfeil im Bereich der Wickelwelle - mit seiner Unterkante (Schließkante-Abschlußprofil)
15 ausgetreten, weil der Wickelumfang durch zu schnell anwachsenden Durchmesser eine
zunehmende Länge des Rollpanzers 2 aufgenommen hat, bevor das von der Drehbewegung
der Wickelwelle 3 abgeleitete
"Tor geöffnet" auftritt. Wird die in Figur 1 gestrichelt eingezeichnete Abtastvorrichtung
9 eingesetzt, wird der Unterschied zwischen dem hinsichtlich des von der Welle abgeleiteten
Planwertes zum tatsächlichen Wert der Lage der Unterkante 15 im Zuge der Öffnungsbewegung
ermittelt und ausgewertet.
[0013] Figur 2 zeigt das Rolltor 1 im anderen Fall der nicht ohne weiteres wahrnehmbaren
Beeinträchtigung des Rollpanzers 2, nämlich durch - beispielsweise wärmebedingtes
- Klemmen des Unterkantenbereiches des in der Öffnungslage befindlichen Rollpanzers
2 in den Führungsschienen 4. Bei Einleiten der Schließbewegung - Pfeil im Bereich
der Wickelwelle 3 - staut der Rollpanzer 2 entgegen der Abwickelbewegung der Wickelwelle
3 und bildet dadurch eine Schlaufe bis deren Gewicht die Klemmung des Rollpanzers
2 in den Führungsschienen 4 löst. Auch hier wird durch Einbau der gestrichelt wiedergegebenen
Abtastvorrichtung 9 im oberen Bereich der Führungsschienen 4 und deutlich unterhalb
der planmäßigen Öffnungslage o ein Abschaltsignal für den Antriebsmotor ermittelt,
wenn das für diese Stelle der Bewegungsstrecke planmäßig vorgegebenen Zählersignal
eintrifft, die Abtastvorrichtung 9 aber ein entsprechendes Einlaufen der Unterkante
des Rollpanzers 2 nicht feststellt.
[0014] In Figur 3 ist die Wickelwelle 3 mit einem elektromotorischen Antrieb 5 aus Antriebsmotor
6 und nachgeschaltetem Getriebe 7 angedeutet. Von der Wickelwelle 3 läuft in nicht
weiter dargestellter Weise der Rollpanzer 2 in den Führungsschienen 4 auf und ab.
Einer der Führungsschienen 4 ist die Abtastvorrichtung 9 zugeordnet deren Ausgang
mit einer Vergleicherschaltung 10 verbunden ist. An der Abtriebswelle 14 des Antriebsmotors
6 ist ein umlaufender Signalgeber angeordnet, der mit einem Empfängerelement zusammen
arbeitet, welches eine Impulsreihe in Abhängigkeit von der Drehzahl der Welle 14 bildet
und damit ein drehwinkelabhängiges Impulssignal als
"Abbildung" für die planmäßige, nicht - im Sinne dieser Ausführungen - beeinträchtigte
Bewegung des Rollpanzers 2 im Zuge der Drehbewegung der Wickelwelle 3 liefert. Das
Ausgangssignal dieses so gebildeten Signalwandlers 8 wird einem Eingang 11 der Vergleicherschaltung
10 zugeführt, während das Ausgangssignal der Abtastvorrichtung 9 dem Eingang 12 der
Vergleicherschaltung 10 zugeführt ist. An dem Ausgang 13 der Vergleichreschaltung
10, der mit einer nicht näher dargestellten Abschaltvorrichtung des Motors 6 verbunden
ist tritt durch Vergleich der bei 11 und 12 eingegebenen Signale auf Übereinstimmung
dann ein Signal auf, wenn diese Übereinstimmung nicht gegeben ist, d.h. die Signale
um einen Zählwert voneinander abweichen, der als Gefahrenstufe gewertet wird. Solche
Vergleicherschaltungen, deren Ausbildung und Arbeitsweise sowie Programmierung sind
in der Signalverarbeitungstechnik bekannt.
[0015] Auf die eingangs genannten Fälle 1 und 2 angewandt ergibt sich folgendes: Für beide
Fälle gilt, daß die Abtastvorrichtung 9 erfaßt, ob das Abschlußprofil etwa 50 cm unterhalb
der Oberkante der Führungsschiene 4 vorbeibewegt wurde.
[0016] Fall 1: Das Rolltor ist geschlossen. Es befindet sich eine Eisschicht auf dem Rollpanzer
2, so daß das Tor 1 bereits nach 4 1/2 Umdrehungen geöffnet ist und nicht nach 5,
wie dies ohne Eisschicht der Fall ist.
[0017] Die Steuerung "kennt" die Anzahl von Bruchteilen der Wickelwellen-Umdrehung, die
(ohne Eisschicht) nötig ist um das Abschlußprofil 15 von der Position "Tor geschlossen"
bis zur Abtastvorrichtung 9 gelangen zu lassen.
[0018] Bei der vorausgesetzten Eisschicht benötigt das Abschlußprofil 15 weniger Bruchteile
einer Wickelwellen-Umdrehung um zur Vorrichtung 9 zu kommen. Daher erkennt die Steuerung,
daß eine Störung vorliegt und schaltet den Antrieb 5 ab , bevor der Rollpanzer 2 die
Führungsschienen 4 verläßt.
[0019] Fall 2: Das Rolltor ist geöffnet. Der Rollpanzer 2 ist zwischen den Führungsschienen
4 eingeklemmt. (Figur 2).
[0020] Die Steuerung kennt die Anzahl von Bruchteilen der Wickelwellen-Umdrehung, die nötig
ist, um das Abschlußprofi 15l von der Position "Tor geöffnet" bis zur Abtastvorrichtung
9 gelangen zu lassen.
[0021] Klemmt der Rollpanzer 2, kommt das Abschlußprofil 15 nicht an der Abtastvorrichtung
9 vorbei. Die Vorrichtung 9 meldet das Passieren des Abschlußprofils 15 nicht, obwohl
die Zahl der Bruchteile von Wickelwellen-Umdrehungen bei planmäßigem Betriebsverhalten
für diesen Streckenabschnitt bereits erreicht ist. So erkennt die Steuerung auch diese
Störung und schaltet das Antrieb 5 ab, bevor sich der Rollpanzer 2 aus den Führungsschienen
4 reißt.
Bezugszeichenliste
[0022]
- 1
- Rolltor
- 2
- Rollpanzer
- 3
- Wickelwelle
- 4
- Führungsschienen
- 5
- Antrieb
- 6
- Motor
- 7
- Getriebe
- 8
- Signalwandler
- 9
- Abtastvorrichtung
- 10
- Vergleicherschaltung
- 11
- Eingang
- 12
- Eingang
- 13
- Ausgang
- 14
- Abtriebswelle
- 15
- Unterkante (Schließkante, Abschlußprofil)
1. Rolltor mit einem auf eine motorisch angetriebene Wickelwelle (3) auf- und abwickelbaren
Rollpanzer (2), der in vertikalen Führungsschienen (4) zwischen der Torschließlage
und der Toröffnungslage als durch die jeweilige Stellung der Abschlußkante des Rollpanzers
(2) definierte Endlagen hin- und hergehend bewegbar ist, und mit einer Steuereinrichtung
für die selbsttätige Endlagenabschaltung durch Stillsetzen des Antriebes (5) in Abhängigkeit
von der mittels eines Signalwandlers (8) erfaßten Drehbewegung der Wickelwelle (3)
und den daraus abgeleiteten Signalen für das Erreichen der Endlagen "Tor geschlossen" und "Tor geöffnet" bei planmäßigem Betriebsverhalten des Rollpanzers (2) ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung wenigstens eine im oberen Bereich der Bewegungsstrecke unterhalb
der Öffnungslage ortsfest angeordnete Abtastvorrichtung (9) für die Feststellung ,,Rollpanzer
vorhanden" oder,,Rollpanzer nicht vorhanden" umfaßt, dessen Ja-Nein-Ausgangssignal
dem einen Eingang (11) einer Vergleicherschaltung zugeführt ist, an deren anderem
Eingang (12) das den vorausgesetzten Planbetrieb über die gesamte Wegstrecke des Rollpanzers
zwischen den Endlagen angebende Ausgangssignal des Signalwandlers (8) anliegt und
an deren mit dem Eingang der Abschaltvorrichtung für den Antrieb verbundenen Ausgang
(13) bei fehlender Koinzidenz der beiden Signale an den Eingängen (11, 12) ein Abschaltsignal
auftritt.
2. Rolltor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Signalwandler (8) einen Drehwinkelsensor aufweist, der die Drehbewegung der
Wickelwelle in Drehwinkelschritte unterteilt erfaßt und in ein Impulssignal wandelt,
das einer Zählereinrichtung in der Vergleicherschaltung zugeführt ist.
3. Rolltor nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Signalwandler einen Drehrichtungssensor aufweist, dessen Richtungssignal dem
Impulssignal vorangestellt oder begleitend beigegeben, beispielsweise aufgeprägt,
ist.
4. Rolltor nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoren des Signalwandlers (8) der Abtriebswelle des Antriebsmotors oder
einer nachgeschalteten Welle eines Getriebes des Antriebes vor der Wickelwelle zugeordnet
sind.
5. Rolltor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastvorrichtung (9) einen mechanisch von der Unterkante des Rollpanzers
abgegriffen betätigten Schalter aufweist.
6. Rolltor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastvorrichtung (9) eine Lichtschranke aufweist.
7. Rolltor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastvorrichtung (9) induktiv, kapazitiv oder magnetisch arbeitend ausgebildet
ist.