Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überlastschutz eines Türantriebs, um eine thermische Überlastung zu vermeiden, sowie damit ausgestattete Türantriebe.
Türantriebe weisen Motoren auf, mittels denen sie in der Lage sind, ein jeweils angeschlossenes Türblatt zumindest in Öffnungsrichtung zu bewegen. Dabei erfahren Türantriebe durch die Begehung durch Personen eine thermische Belastung. Umgebungstemperatur, eingestellte Parameter am Türantrieb sowie die Belastung durch die üblicherweise in Türantrieben integrierten Schließerfedern können ebenfalls zu einer Überlastung des Systems führen.
Verfahren zum Überlastschutz von elektrischen Einrichtungen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Um eine thermische Überlastung der elektrischen Einrichtung zu vermeiden, sind Thermoschalter bekannt, die bei Erreichen einer bestimmten Temperatur die elektrische Einrichtung wenigstens vorübergehend abschalten. Kühlt die elektrische Einrichtung wieder ab, wird die Einrichtung durch den Thermoschalter meist wieder in Betrieb gesetzt. Derartige Thermoschalter können beispielsweise aus einem Bimetall ausgebildet sein, das aufgrund temperaturbedingter Verformung einen Schaltvorgang auslöst.
Weiterhin sind elektrische Einrichtungen bekannt, die mit einem Temperatursensor ausgeführt sind, so dass eine Steuerung eine ständige Überwachung der Temperatur beispielsweise in der Elektronik oder in einer elektrischen Antriebseinheit der elektrischen Einrichtung überwacht. Wird eine maximal zulässige Temperatur erreicht, schaltet die Steuerung beispielsweise die Antriebseinheit ab.
Derartige Verfahren zum thermischen Überlastschutz elektrischer Einrichtungen weisen den Nachteil auf, dass die elektrische Einrichtung vorübergehend außer Betrieb gesetzt wird. Ferner wird die elektrische Einrichtung immer erst dann abgeschaltet, wenn eine Grenztemperatur bereits erreicht bzw. überschritten ist. Die Folge ist eine notwendige Abkühlzeit, während der die elektrische Einrichtung nicht betrieben werden kann. Wird ein Thermoschalter oder eine Steuerung mit einem Temperatursensor zur Temperaturüberwachung bei einem Türantrieb verwendet, ist es von besonderem Nachteil, wenn der Türantrieb zumindest zeitweise außer Betrieb gesetzt werden muss, um eine thermische Überlastung zu vermeiden. Die genannten Nachteile treten auch bei einem Türantrieb auf, sofern dieser mit einem herkömmlichen Überlastschutz ausgerüstet ist.
Beispielsweise ist aus
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Türantriebs mit einem Überlastschutz zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mittels eines Verfahrens zum Betrieb eines Türantriebs gemäß dem Anspruch 1 sowie eines Türantriebs gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass zur Ausführung des Verfahrens zum Überlastschutz eines Türantriebs eine elektrische Steuerung vorgesehen ist, die im Rahmen des Verfahrens in einem Schritt die Ist-Werte mehrerer Betriebsparameter des Türantriebs aufnimmt und in einem nachfolgenden Schritt zur Ermittlung einer Belastungshöhe des Türantriebs die aufgenommenen Ist-Werte der Betriebsparameter mit einem zugeordneten Vergleichswert des jeweiligen Betriebsparameters vergleicht. Dabei wird der Weiterbetrieb des Türantriebs in einem nächsten Schritt in Abhängigkeit der Belastungshöhe durch die Steuerung derart angepasst, dass eine thermische Überlastung des Türantriebs vermieden wird. Dadurch erfolgt eine Anpassung des Weiterbetriebs bereits zu einem Zeitpunkt, zu dem der Türantrieb zwar warm geworden, aber noch nicht überhitzt ist. D. h. der Türantrieb kann trotz thermischer Belastung wesentlich länger sicher betrieben werden.
Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, dass die Steuerung eine vorzugsweise ständige bzw. periodische Überwachung der Betriebsparameter des Türantriebs vornimmt. Dabei erfolgt die Überwachung mehrerer Betriebsparameter gleichzeitig. Durch die Überwachung mehrerer Betriebsparameter wird ein Belastungsfeld ermittelt, wobei die so präziser ermittelbare Belastung aufgrund der Betriebsparameter eine Belastungshöhe bildet. Beispielsweise können äußere Betriebsparameter wie die Umgebungstemperatur und innere Betriebsparameter wie die Betätigungshäufigkeit des Türantriebs einzeln keine Grenzbelastung bilden, wobei jedoch eine Aufsummierung der einzelnen Belastungen das Erreichen einer zulässigen Grenzbelastung bewirken kann. In Abhängigkeit der ermittelten Belastungshöhe wird der Türantrieb entsprechend weiterbetrieben, wobei der Weiterbetrieb des Türantriebs derart dynamisch angepasst wird, dass eine thermische Überlastung des Türantriebs vermieden werden kann. Wird eine größere Belastungshöhe ermittelt, erfolgt eine stärkere Anpassung des Weiterbetriebs des Türantriebs an die größere Belastungshöhe, wobei bei einer lediglich geringen Belastungshöhe die Anpassung des Weiterbetriebs des Türantriebs entsprechend gering ausfallen kann. Diese Anpassung wird durch die Steuerung ermöglicht, durch das das erfindungsgemäße Verfahren zum Überlastschutz eines Türantriebs ausgeführt wird. Vorzugsweise weist das Verfahren ferner einen Schritt des Messens einer Temperatur im Türantrieb auf, wobei die Temperatur einen ersten Betriebsparameter bildet. Der Türantrieb weist einen Temperatursensor auf, der die Temperatur im Türantrieb misst. Zur Messung der Temperatur im Türantrieb können mehrere Temperatursensoren an verschiedenen Stellen im Türantrieb angeordnet werden. Beispielsweise ist die Messung der Temperatur des Antriebsmotors ebenso möglich wie die Messung der Temperatur im Netzteil oder in der Steuerung. Es ist jedoch von besonderem Vorteil, den Türantrieb mit lediglich einem einzigen Temperatursensor auszustatten, der an einer geeigneten Stelle im Türantrieb platziert wird, an der eine repräsentative Messung der Temperatur im Türantrieb ermöglicht ist. Bei einer entsprechend hohen Temperatur ergibt sich folglich eine große Belastungshöhe, die anteilig auf den ersten Betriebsparameter, nämlich die hohe Temperatur, zurückfällt.
Eine weitere Vergrößerung der Belastungshöhe kann sich aus der Begehungsfrequenz der durch den Türantrieb betätigbaren Tür ergeben. Vorteilhafterweise ist die Steuerung daher in einem Schritt zur Erfassung der Begehungsfrequenz des Türantriebs ausgebildet, wobei die Begehungsfrequenz einen zweiten Betriebsparameter bildet. Die absolute Belastungshöhe ergibt sich folglich aus einer Summe der Belastungshöhe durch den ersten Betriebsparameter und der Belastungshöhe durch den zweiten Betriebsparameter. Beispielweise ist die gesamte Belastungshöhe besonders groß, wenn bei einer hohen Temperatur eine hohe Begehungsfrequenz des Türantriebs vorliegt.
Das Verfahren kann ferner zusätzliche Schritte eines Betreibens eines elektrischen Motors des Türantriebs mit einem Motorstrom und des Erfassens des Motorstroms umfassen, wobei der Motorstrom einen dritten Betriebsparameter zur Bestimmung der Belastungshöhe bildet. D. h. der Türantrieb besitzt einen elektrischen Motor, der mit Motorstrom betrieben wird. Die Steuerung ist dabei vorzugsweise zur Erfassung des Motorstroms ausgebildet. Beispielsweise können auf das Türblatt der durch den Türantrieb betätigten Tür hohe Windkräfte wirken, sodass der Türantrieb gegen die Windkräfte arbeiten muss, wodurch sich ebenfalls eine größere Belastungshöhe des Türantriebs ergeben kann. Es kann jedoch auch eine Schwergängigkeit der Tür eine Erhöhung des Motorstroms bewirken, wodurch die Belastungshöhe ebenfalls steigt. Im Ergebnis ergibt sich beispielhaft eine Gesamtbelastungshöhe, die sich aus den Betriebsparametern der Temperatur, der Begehungsfrequenz und des Motorstroms ergibt.
Erfindungsgemäß erfolgt die Anpassung des Weiterbetriebs des Türantriebs durch die Anpassung wenigstens eines Ausgangsparameters des Türantriebs. Der Betrieb eines Türantriebs bietet mehrere Parameter, die einzeln oder gemeinsam verändert werden können. Dabei kann die Veränderung eines oder mehrerer Ausgangsparameter die Belastungshöhe des Türantriebs verändern. Erfindungsgemäß wird der Türantrieb jedoch nicht vollständig abgeschaltet, sondern es erfolgt lediglich eine Anpassung des oder der Ausgangsparameter des Türantriebs, so dass die Türbetätigung weiterhin stattfinden kann und nicht vorübergehend ausfällt.
Vorzugsweise umfasst der Schritt des Anpassens des wenigstens eines Ausgangsparameters einen Schritt des Ermittelns eines jeweiligen Anpassungswertes für den wenigstens einen Ausgangsparameter auf Basis der ermittelten Belastungshöhe und einen Schritt des Ausgebens des ermittelten jeweiligen Anpassungswertes für den wenigstens einen Ausgangsparameter zur Ansteuerung des jeweils zu beeinflussenden Elements.
Der Schritt des Ermittelns des jeweiligen Anpassungswertes erfolgt vorteilhafterweise mittels Auslesens einer Abbildungstabelle auf Basis der aufgenommenen Ist-Werte. In der Abbildungstabelle sind vorbestimmten Ist-Werten für Betriebsparameter oder Ist-Wert-Bereichen für diese Betriebsparameter zugeordnet jeweilige Anpassungswerte für Ausgangsparameter des Türantriebs abgelegt. D. h. die auszugebenden Anpassungswerte werden aus der Abbildungstabelle in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses zwischen den aufgenommenen Ist-Werten und korrespondierenden Vergleichswerten in der Abbildungstabelle ausgelesen.
Beispielsweise ist es von Vorteil, wenn das Drehmoment der Schließerwelle des Türantriebs einen ersten Ausgangsparameter bildet. Das Türblatt ist mit einer Schließerwelle des Türantriebs wirkverbunden, wobei die Schließerwelle eine Drehbewegung ausführt, um ein Verschwenken des Türblattes zu erreichen. Dabei ergibt sich ein Drehmoment an der Schließerwelle, welches als erster Ausgangsparameter durch die Steuerung angepasst werden kann. Bei einer dynamischen Begrenzung eines maximalen Drehmomentes der Schließerwelle ergibt sich eine geringere Beschleunigung der bewegten Massen, die beispielsweise durch das Türblatt gebildet sind. Ferner muss bei der Öffnungsbewegung eine Schließerfeder gespannt werden, wodurch sich ebenfalls ein Teil des Drehmomentes an der Schließerwelle ergibt (das Spannen und Entspannen der Schließerfeder muss nicht zwangsläufig über die Schließerwelle erfolgen, wobei jedoch die hierfür in die Schließerfeder eingeleitete Bewegung analog als eine Bewegung über die Schließerwelle verstanden werden kann). Eine Begrenzung des Drehmoments kann beispielsweise durch eine Verlangsamung der Öffnungsbewegung des Türblattes erreicht werden, da die geringere Beschleunigung der bewegten Massen zu einem geringeren maximalen Drehmoment in der Schließerwelle führt.
Die Verzögerung oder Beschleunigung der Schließbewegung kurz vor der endgültigen Schließstellung des Türblattes durch den elektrischen Motor kann verringert werden. Dabei kann eine Zu- oder Abschaltung der motorischen Unterstützung der Schließbewegung als ein zweiter Ausgangsparameter durch die Steuerung angepasst werden. Wird durch die Steuerung eine große Belastungshöhe des Türantriebs ermittelt, kann der Türantrieb in einen Betriebsmodus überführt werden, in dem die Schließbewegung des Türblattes ausschließlich durch die Schließerfeder bewirkt wird.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn vorzugsweise der Türantrieb einen Lüfter aufweist, wobei der Betrieb des Lüfters als ein dritter Ausgangsparameter angepasst wird. Der Lüfter in einem Türantrieb kann sich dauerhaft in Betrieb befinden, wobei jedoch bei einem ebenfalls dauerhaft betriebenen Türantrieb ein Verschleiß, eine Geräuschentwicklung sowie ein Stromverbrauch des Lüfters nicht wünschenswert sind. Wird durch die Steuerung eine lediglich geringe Belastungshöhe ermittelt, ist der Betrieb des Lüfters nicht erforderlich. Steigt die Belastungshöhe des Türantriebs, kann der Betrieb des Lüfters an die Belastungshöhe angepasst werden. Dabei kann der Lüfter entweder lediglich ein- oder ausgeschaltet werden, wobei der Lüfter beispielhaft auch mehrere Betriebspunkte aufweisen kann, die an die Belastungshöhe angepasst werden können oder der Lüfter wird entsprechend intermittierend in Betrieb gesetzt.
Der Lüfter im Türantrieb kann für eine Ventilation der Komponenten im Türantrieb sorgen, so dass diese durch Luftkonvektion gekühlt werden können. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung des Temperatursensors in der Nähe des Lüfters, wobei dieser als Sauglüfter ausgeführt sein kann, der warme Luft aus dem Türantrieb ausbläst. Folglich wird der Temperatursensor von der Luft umströmt, die aus dem Türantrieb heraus gesaugt wird, so dass durch den Temperatursensor eine genaue Bestimmung der Lüftertemperatur ermöglicht wird. Insbesondere kann der Temperatursensor auf einem Steuerungsmodul oder auf der Steuerung des Türantriebs aufgebracht sein. Die Anordnung des Temperatursensors erfolgt vorteilhafterweise derart, dass eine Temperatur im Türantrieb auch ohne Betrieb des Lüfters bestimmbar ist.
Das Verfahren umfasst vorzugsweise ferner einen Schritt des Ausführens einer Öffnungsbewegung des Türblattes und daraufhin einen Schritt des Steuerns einer Offenhaltungszeit des Türblattes, wobei die Offenhaltungszeit des Türblattes einen vierten Ausgangsparameter bildet. D. h. der Türantrieb umfasst vorzugsweise eine Steuerung, mit der nach Ausführung der Öffnungsbewegung des Türblattes die Offenhaltungszeit des Türblattes gesteuert wird. Insbesondere bei der Ermittlung einer hohen Begehungsfrequenz und einer entsprechend häufigen Aktivierung des Türantriebs zur Verschwenkung des Türblattes kann eine Verlängerung der Offenhaltungszeit eine Reduktion der Anzahl der Türbetätigungen pro Zeit bei dennoch gleich bleibender Begehungsfrequenz erreicht werden. Dadurch sinkt die Belastungshöhe des Türantriebs wenigstens durch eine geringere Häufigkeit der Aktivierung des Türantriebs.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn die Anpassung der Ausgangsparameter durch die Steuerung abhängig voneinander erfolgt.
Dabei kann die Anpassung in Abhängigkeit des jeweiligen Ist-Wertes der Betriebsparameter erfolgen.
Beispielsweise kann der dritte Ausgangsparameter, nämlich der Betrieb des Lüfters, vorzugsweise in Abhängigkeit der durch den Temperatursensor ermittelten Temperatur im Türantrieb und somit in Abhängigkeit des ersten Betriebsparameters, angepasst werden.
Ferner kann eine hohe Begehungsfrequenz als zweiter Betriebsparameter eine Anpassung der Offenhaltungszeit als vierter Ausgangsparameter bewirken. Insbesondere kann jedoch jeder erfasste Betriebsparameter eine Anpassung jedes einzelnen Ausgangsparameters zur Folge haben.
Die Anpassung eines Ausgangsparameters kann Ist-Werte anderer Betriebsparameter beeinflussen. Beispielsweise kann eine Erhöhung der Lüfterdrehzahl dazu führen, dass der Motor gekühlt wird und damit wieder öfter öffnen und/oder schließen kann. In dem Fall kann die Offenhaltezeit wieder verringert werden. D. h. die Lüftersteuerung beeinflusst in dem Fall die Offenhaltezeit und umgekehrt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren nicht auf die vorliegenden zu erfassenden Betriebsparameter und anzupassenden Ausgangsparameter begrenzt. Beispielsweise können mehrere Merkmale des Türantriebs, beispielsweise der Betrieb eines Displays zur Anzeige von Informationen am Türantrieb als weitere Ausgangsparameter angepasst werden.
Im Vordergrund der Anpassung der Ausgangsparameter steht der Weiterbetrieb des Türantriebs, wobei ein Belastungsfeld bestimmt werden kann, mittels dessen auch eine Belastungshöhe ermittelt werden kann, die erst noch erreicht wird. Belastungsfeld bedeutet in dem Zusammenhang einen Vektor oder eine Matrix mit Werten von Betriebs- und/oder Ausgangsparametern. Stellt die Steuerung einen bestimmten Belastungspunkt im Belastungsfeld fest, nachdem eine Erreichung einer maximalen Belastungshöhe zu erwarten ist, können bereits vor Erreichen der maximalen Belastungshöhe, beispielsweise einer maximalen Temperatur, die Ausgangsparameter entsprechend angepasst werden. Im Ergebnis ist der Weiterbetrieb des Türantriebs sichergestellt, ohne dass erst eine Grenztemperatur erreicht werden muss, um einen Ausgangsparameter entsprechend anzupassen.
Die vorliegende Erfindung richtet sich ferner auf einen Türantrieb für eine Tür mit einer Steuerung, eingerichtet zur Anpassung wenigstens eines Ausgangsparameters des Türantriebs in Abhängigkeit der Betriebsparameter nach einem Verfahren gemäß der oben stehend beschriebenen Art. Der Türantrieb weist einen Temperatursensor auf, der ausgangsseitig mit einem Dateneingang der Steuerung des Türantriebs gekoppelt und ferner im Türantrieb angeordnet ist. Die Steuerung weist eine Zeitüberwachungsschaltung zum Überwachen zumindest eines Zeitintervalls und eine Logik zum Ermitteln einer Anzahl von Begehungen innerhalb des Zeitintervalls auf. D. h. die Steuerung beginnt zu einem Zeitpunkt, die Begehungen zu zählen und zusätzlich die abgelaufene Zeit zu ermitteln. Die Steuerung wertet vorzugsweise zudem aus, wie viele Begehungen stattgefunden haben, also wie viele Öffnungs- und/oder Schließbewegungen vom Türantrieb ausgeführt wurden.
Im Fall der vorbeschriebenen Abbildungstabelle ist die Steuerung mit einem nichtflüchtigen Speicher gekoppelt, in dem die Abbildungstabelle abgelegt ist. Die in der Abbildungstabelle abgelegten Daten können ab Werk vorgegeben sein oder mittels eines geeigneten Eingabegerätes vor Ort eingegeben oder angepasst werden. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn am Einsatzort andere Temperaturen herrschen als beim Hersteller. Die Steuerung ist eingangsseitig und/oder ausgangsseitig mit dem elektrischen Motor des Türantriebs gekoppelt. D. h. der Motorstrom kann als Betriebsparameter und/oder als Ausgangsparameter dienen.
Der Türantrieb weist vorzugsweise ferner eine Arretierungsvorrichtung auf, die eingerichtet ist, das Türblatt zumindest in Offenstellung festzustellen. Die Steuerung ihrerseits ist ausgangsseitig mit der Arretierungsvorrichtung gekoppelt. Die Arretierung kann derart erfolgen, dass ein Öffnen des Türblatts weiterhin möglich ist. Dies ist beispielsweise durch eine Feststellvorrichtung möglich, die eine Freilaufeinheit aufweist, die derart auf einer Welle des Türantriebs drehfest angeordnet ist, dass sie in Schließrichtung des Türblatts mit der Welle mit rotiert und deren Rotation in Türblatt-Öffnungsrichtung freigibt.
Dabei kann die Steuerung als Steuerungsmodul in Form eines Funktionsmoduls ausgebildet sein, das zur Erweiterung des Türantriebs um die Funktion des Überlastschutzes dem Türantrieb separat hinzufügbar gestaltet ist. Dadurch ist die Möglichkeit einer Nachrüstung des Türantriebs mit einer zusätzlichen Überlastfunktion möglich.
Das Steuerungsmodul kann als Funktionsmodul beispielsweise in Gestalt einer Steckkarte ausgeführt sein, die in einem Standardsteckplatz der Steuerung des Türantriebs einsteckbar ist. Insbesondere kann die Steuerung des Türantriebs derart ausgeführt sein, dass diese auch ohne dieses Funktionsmodul betrieben werden kann. Erst durch das Funktionsmodul erfolgt eine Freischaltung des Türantriebs zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Jedoch können beispielsweise einzelne Komponenten wie ein Temperatursensor auf dem Funktionsmodul angeordnet sein, der folglich erst mit Hinzufügen des Funktionsmoduls in den Türantrieb eingefügt wird. Beispielsweise können Türantriebe eine Einbausituation aufweisen, in der lediglich eine geringe Belastungshöhe des Türantriebs besteht. Demnach ist die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht notwendig. Wird ein baugleicher Türantrieb jedoch in einer Einbausituation verwendet, die eine sehr große Belastungshöhe des Türantriebs erwarten lässt, oder ändert sich die Nutzung der betreffenden Tür, kann der Türantrieb mit dem Funktionsmodul zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Überlastschutz des Türantriebs hinzu gegeben werden.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Es zeigen:
In einem nachfolgenden Schritt S2 werden vorzugsweise periodisch oder wiederholt, zumindest jedoch einmal Ist-Werte vorbestimmter Betriebsparameter aufgenommen. Die Betriebsparameter umfassen vorzugsweise zumindest eine Temperatur im Türantrieb, eine Begehungsfrequenz des Türantriebs und/oder einen Motorstrom.
Daraufhin wird in einem nachfolgenden Schritt S3 eine Belastungshöhe des Türantriebs ermittelt.
Aufgrund der ermittelten Belastungshöhe wird in einem nachfolgenden Schritt S4 ermittelt, ob eine Anpassung des Weiterbetriebs des Türantriebs über die Anpassung der Werte vorbestimmter Ausgangsparameter erfolgen muss. Wenn nicht (Nein-Zweig nach Schritt S4), wird zu Schritt S2 gesprungen. Andernfalls (Ja-Zweig nach Schritt S4) wird der Weiterbetrieb des Türantriebs in einem nachfolgenden Schritt S5 angepasst. Dies erfolgt mittels Ausgebens von Werten für die anzupassenden Ausgangsparameter. Als Ausgangsparameter können folgende Elemente verwendet werden: Reduktion der Beschleunigung des Massenträgheitsmoments des Türblatts, Abschalten der Beschleunigung der Türblattmasse in Zu-Richtung, Ändern einer Lüfterdrehzahl oder - leistung, Vergrößern oder (Wieder-)Verringern einer Tür-Offenhaltezeit.
Exemplarisch wird das Verfahren anhand einer Lüftersteuerung beschrieben. Die Steuerung des Lüfters wird beispielhaft in Abhängigkeit der gemessenen (Umgebungs-)Temperatur des Türantriebs und einer Begehungsfrequenz des Türantriebs bzw. der betreffenden Tür vorgenommen.
Dazu weist der Türantrieb, wie nachstehend erläutert, eine Steuerung auf. Die Steuerung umfasst einen vorzugsweise nichtflüchtigen Speicher oder ist mit diesem gekoppelt. In dem Speicher ist eine Abbildungstabelle abgelegt, die Datensätze enthält, die Ist-Werte oder -Bereiche für Betriebsparameter und damit verknüpfte Anpassungswerte für die Lüfterleistung bzw. -drehzahl als Ausgangsparameter beinhaltet.
Eine derartige Abbildungstabelle sieht beispielsweise so aus:
Die fett gedruckten Spalten-Überschriften dienen dem besseren Verständnis.
Wie zu erkennen, erfolgt die Lüftersteuerung beispielhaft basierend auf zwei Betriebsparametern: der Begehungsfrequenz und der Temperatur im Türantrieb. Dabei wird basierend auf den aufgenommenen Ist-Werten der vorgenannten zwei Betriebsparameter im Rahmen des Schritts S3 die Belastungshöhe in Form des jeweils relevanten Datensatzes ermittelt. Ein Datensatz wird durch eine Tabellenzeile repräsentiert. Zunächst werden die relevanten Datensätze beispielsweise für den Ist-Wert der Begehungsfrequenz ermittelt bzw. selektiert. Dazu wird dieser Ist-Wert daraufhin geprüft, ob er größer oder gleich dem Begehungsfrequenz-Minimum-Wert und gleichzeitig kleiner als der zugehörige Begehungsfrequenz-Maximum-Wert desselben Datensatzes ist. Fehlt in der Abbildungstabelle der Maximum-Wert, erfolgt keine Prüfung auf diesen Maximal-Wert. D. h. bei einer Begehungsfrequenz beispielsweise von 12 Begehungen werden der dritte, sechste und neunte Datensatz der vorstehenden Abbildungstabelle ermittelt. Dabei entsprechen der Wert "0" einer nicht vorhandenen, "3" einer niedrigen, "6" einer mittleren und alle Werte größer als 6 einer hohen Begehungsfrequenz.
Zugleich oder danach wird für den aufgenommenen Ist-Wert der Temperatur der letztendlich geltende Datensatz ermittelt. Die Ermittlung auf Basis der Temperatur erfolgt ähnlich der Ermittlung der Datensätze für die Begehungsfrequenz. Wie der Tabelle zu entnehmen, fehlen hier auch einige Minimalwerte für die Temperatur. Dies hat zur Folge, dass dann nur geprüft wird, ob der aufgenommene Ist-Wert der Temperatur kleiner als der jeweilige Temperatur-Maximalwert ist, wenn in der Abbildungstabelle ein Wert eingetragen ist. Andernfalls wird auf diesen Wert nicht geprüft. Beträgt die Temperatur beispielsweise 52°C, wird der sechste Datensatz ermittelt, was bedeutet, dass der Lüfter auf 4.500 U/min als Anpassungswert für den Ausgangsparameter "Lüfterdrehzahl" einzustellen ist.
Im Rahmen von Schritt S4 wird ermittelt, ob eine Anpassung der Lüfterdrehzahl erforderlich ist. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass die ermittelte Drehzahl einem Lüfter-Regelkreis als Sollwert eingegeben wird, der dann die Drehzahl des Lüfters regelt und damit die Schritte S4 und S5 ausführt. Alternativ wird der Lüfter von der Steuerung mittels der ermittelten Lüfterdrehzahl angesteuert.
Allerdings ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführung beschränkt. Temperatursensoren sind häufig in Form thermischer elektrischer Widerstände, beispielsweise ohmscher Widerstände, realisiert, die eine bestimmte temperaturabhängige Widerstandskennlinie aufweisen. Daher kann auch ein Widerstandswert als Ist-Wert für die Temperatur aufgenommen werden, was zu einem sehr einfachen Temperatursensor führt. Ferner muss der Lüfter nicht mittels einer vorbestimmten Drehzahl angesteuert werden. Alternativ sind wiederum Widerstandswerte, eindeutige Kennziffern oder Prozentwerte möglich, die auf die Maximalleistung des Lüfters bezogen sind. Zudem sind anstelle der Angabe von Minimum- und Maximumwerten, also von Wertebereichen, auch nur einzelne Werte in der Abbildungstabelle ablegbar.
Eine derartige Ausführung für eine Abbildungstabelle ist nachstehend dargestellt:
Wie zu erkennen, fehlen auch hier teilweise Werte. In diesen Fällen wird immer nur dann geprüft, wenn in der Abbildungstabelle ein Wert angegeben ist. Fehlt in einem Datensatz der Abbildungstabelle ein Wert, erfolgt keine Prüfung, und der Datensatz wird als relevant betrachtet. D. h. bei der vorgenannten Begehungsfrequenz von 12 Begehungen werden wiederum der dritte, sechste und neunte Datensatz der vorsehenden Abbildungstabelle ermittelt. Beträgt die Temperatur wieder 52°C, was beispielhaft einem Widerstandwert von 110 Ω entspricht, wird aus den drei vorselektierten Datensätzen der sechste Datensatz der Abbildungstabelle ermittelt, was bedeutet, dass der Lüfter auf 75% als Anpassungswert für den Ausgangsparameter "Lüfterleistung" einzustellen ist.
Die in den Tabellen angegebenen Werte sind nur exemplarisch und dienen lediglich der Erläuterung. Es sind selbstverständlich andere Werte möglich.
Anstelle oder zusätzlich zu der zumindest einen vorhandenen Tabelle können Werte für Betriebs- oder Ausgangsparameter auch in Form von Software beispielsweise in einem integrierten Schaltkreis implementiert sein.
Der ermittelte Ausgangsparameter-Wert wird vorzugsweise in Form eines PWM-Signal ausgegeben.
Alternativ oder zusätzlich zur Lüftersteuerung ist eine Dynamikbegrenzung des Türblatts realisiert, mittels der Massebeschleunigungen insbesondere des Türblatts reduziert werden. Vorzugsweise erfolgt die Reduktion der Massebeschleunigung mittels Aussetzens der motorischen Türbeschleunigung in Zu-Richtung durch den Türantrieb. D. h. der Motor, der das Türblatt in Schließrichtung beschleunigt, um den rein mechanisch Schließermechanismus zu unterstützen, wird abgeschaltet. Dadurch wird das Türblatt nur noch vom Schließermechanismus, durch eine vorhandene, gespannte Schließerfeder, bis zur gewünschten Geschwindigkeit beschleunigt.
Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Reduktion der Massebeschleunigung in Auf-Richtung erfolgen. Dazu wird, wie später erläutert, ein dem Motor des Türantriebs zugeführter Beschleunigungsstrom in Form eines erhöhten Motorstroms begrenzt.
Rechtsseitig in
Hierzu kann beispielsweise der Motorstrom von 0,1 Ampere bis 10 Ampere in 100 Inkremente aufgeteilt sein. Wird ein maximaler Motorstrom von beispielsweise 10 Ampere zugelassen, ist keine Anpassung des ersten Ausgangsparameters A1 erforderlich. Wird jedoch eine Anpassung des ersten Ausgangsparameters A1 vorgenommen, so kann ein Wert < 100 Inkremente des Motorstroms als Motorstrombegrenzung vorgesehen werden, wobei die Begrenzung des Motorstroms derart angepasst ist, dass dennoch eine Ausführung der Öffnungsbewegung des Türblattes noch ermöglicht ist.
Ein zweiter Ausgangsparameter A2 wirkt ebenfalls auf den elektrischen Motor 3, wobei der zweite Ausgangsparameter A2 die Zu- oder Abschaltung einer motorischen Unterstützung der Schließbewegung des Türblattes durch eine Schließerfeder beschreibt. Wird der zweite Ausgangsparameter A2 angepasst, so kann beispielsweise die motorische Unterstützung der Schließerfeder durch den elektrischen Motor 3 unterbleiben. Ferner kann eine Verzögerung des Türblattes kurz vor der Schließstellung unterbleiben.
Der dritte Ausgangsparameter A3 wirkt beispielhaft auf einen Lüfter 6, der hinsichtlich dessen Betriebes entweder ein- oder ausgeschaltet werden kann, oder der Lüfter 6 wird in seiner Geschwindigkeit bzw. Drehzahl angepasst. Ein Dauerbetrieb des Lüfters 6 kann unerwünscht sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Lüfter 6 weder im Maximalbetrieb noch im ausgeschalteten Zustand betrieben werden soll. Folglich kann über den dritten Ausgangsparameter A3 der Lüfter 6 derart betrieben werden, dass die Belastungshöhe des Türantriebs einen Maximalwert nicht überschreitet. Ein voller Betrieb des Lüfters 6 bewirkt eine Kühlung des Türantriebs und folglich eine Rückkopplung in der Temperatur, so dass dadurch der erste Betriebsparameter E1, nämlich die Temperatur im Türantrieb, wieder reduziert werden kann.
Als vierter Ausgangsparameter A4 kann die Offenhaltungszeit des Türblattes angepasst werden. Eine Verlängerung der Offenhaltungszeit bewirkt eine Reduktion der Häufigkeit der Türbetätigung, so dass die Gesamt-Belastungshöhe des Türantriebs reduziert werden kann. Dies kann über ein Steuerungsmodul SM erfolgen, das vorzugsweise ferner zur Freischaltung, wie später erläutert, dient. Alternativ betrifft der Ausgangsparameter A4 die Bestromung einer Feststell- oder Arretierungsvorrichtung, die dafür sorgt, dass das Türblatt in Offenstellung gehalten wird. Alternativ wird der Motor 3 in Auf-Richtung des Türblatts derart bestromt, sodass das Türblatt offen gehalten wird.
Weitere Ausgangsparameter sind durch Am angedeutet, die ebenfalls durch die Steuerung 4 beeinflussbar sein können.
Ferner ist der Türantrieb 1 mit dem Steuerungsmodul SM gezeigt, das nach Art eines Funktionsmoduls mit der Steuerung 4 zusätzlich ausgeführt werden kann. Der Türantrieb 1 kann auch ohne das Vorhandensein des Steuerungsmoduls SM betrieben werden, wobei das erfindungsgemäße Verfahren initial nicht ausführbar ist und durch das Steuerungsmodul SM erst freigeschaltet werden muss. D. h. die Überlastschutz-Funktion ist bereits in der Steuerung 4 vorimplementiert.
Des Weiteren ist der Temperatursensor 7 zur Ermittlung der Temperatur im Türantrieb 1 gezeigt. Dieser ist angrenzend an einen Lüfter 6 angeordnet, der beispielhaft als Axiallüfter ausgeführt ist und vorzugsweise warme Luft aus dem Türantrieb 1 heraussaugt, angedeutet durch mehrere Strömungspfeile. Folglich kann durch diese Anordnung der Temperatursensor 7 eine Temperatur im Türantrieb 1 erfassen, und als erster Betriebsparameter E1 an die Steuerung 4 übermitteln. Alternativ kann jedoch auch der Temperatursensor 7 auf dem Steuerungsmodul SM vorhanden sein, so dass der Temperatursensor 7 erst durch Hinzufügen des Steuerungsmoduls SM in den Türantrieb 1 hinzugefügt wird. Er kann aber genauso gut auf der Steuerung angeordnet sein.
Die Nutzung lediglich eines Temperatursensors 7 ist insbesondere dann vorteilhaft möglich, wenn der vom Lüfter 6 erzeugte Luftstrom an allen zu kühlenden Komponenten des Türantriebs 1 vorbeigeleitet wird und damit jede dieser Komponenten erreicht.
Das Steuerungsmodul SM kann in einen Standard-Steckplatz auf der Steuerung 4 eingesteckt werden, wobei der Steckplatz auch durch Funktionsmodule besetzt werden kann, die eine andere Funktion als die Ausübung des vorliegenden Verfahrens durch das Steuerungsmodul SM ermöglichen.
In dem Fall ist das Steuerungsmodul SM zwar für die Freischaltung der Überlastfunktion kurzfristig erforderlich, aber nicht für den laufenden Betrieb mit Überlastfunktion.
Zusammenfassend sind, um eine Überlastung des Türantriebs zu vermeiden, durch das vorbeschriebene Verfahren insbesondere folgende Schutzmaßnahmen vorsehbar:
Gemäß dieser Tabelle kann im Rahmen des Überlastschutzes auf bestimmte, zu hohe Ist-Werte bestimmter Betriebsparameter mit geeigneten Schutzmaßnahmen reagiert werden, um den Türantrieb von bestimmten Belastungen zu entlasten und damit vor Schäden zu bewahren. Im Rahmen der ermittelten Temperatur kann, wie vorstehend beschrieben, die Massebeschleunigung beim Öffnen des Türblatts reduziert werden, indem der an den Motor angelegte Strom zumindest im Bereich der Beschleunigung, also der Beschleunigungsstrom, verringert wird. Dadurch wird die daraus resultierende Rampe, d. h. der Anstieg im Beschleunigungsstrom, verringert. Beim Schließen, wenn der Motor unterstützend wirkt, wird dieser geringer bestromt oder gar abgeschaltet, sodass er abkühlen kann. Fällt gar der Lüfter aus, sodass er nicht mehr kühlen kann, wird der Motor des Türantriebs vorzugsweise komplett abgeschaltet, um Schäden am Türantrieb zu vermeiden.
Die Anzahl so genannter Reversiervorgänge, wenn das Türblatt also in seiner Bewegungsrichtung umgekehrt wird, kann zu einer Belastung führen, sofern der Motor beim Reversieren unterstützend wirkt. Eine geeignete Schutzmaßnahme ist das Erhöhen der Offenhaltezeit, in der der Motor Zeit hat abzukühlen.
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.