VERFAHREN ZUM AUTOMATISCHEN ERMITTELN EINER KOPPELSTRECKE

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Ermitteln einer Koppelstrecke (S1, S2). Darüber hinaus wird ein Türantriebssystem zum automatischen Ermitteln einer Koppelstrecke (S1, S2) mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben. Zum einfachen und automatischen Ermitteln einer Koppelstrecke (S1, S2) eines Türsystems (100) werden die folgenden Schritte vorgeschlagen:
- Öffnen oder Schließen der ersten Tür (110) mit einem definierbaren Geschwindigkeitsverlauf (V1) mittels des Steuergeräts (130) und des Antriebs (120),
- Erfassen eines für den Koppelvorgang charakteristischen Signals (SIG1) durch das Steuergerät und Erkennen eines Ein- oder Auskoppelns der ersten Tür (110) in die zweite Tür (210) oder aus der zweiten Tür (210).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Ermitteln einer Koppelstrecke. Die Erfindung betrifft weiter ein Betriebsverfahren zum Betrieb eines Türantriebssystems sowie ein Türantriebssystem zum automatischen Ermitteln einer Koppelstrecke.

[0002] Die Koppelstrecke ist dabei die Strecke, die eine erste Tür zurücklegt, bis sie beim Öffnen in eine zweite Tür einkoppelt oder nachdem sie beim Schließen aus der zweiten Tür auskoppelt.

[0003] Ein derartiges Verfahren kommt beispielsweise in Antriebssystemen für Türen von Aufzügen, Fahrzeugen mit Bahnsteigtüren, Werkzeugmaschinen oder weiteren Türsystemen zum Einsatz, bei denen eine erste Tür in eine zweite Tür einkoppelt.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit der eine Koppelstrecke einfach ermittelt werden kann.

[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

[0006] Zum automatischen Ermitteln einer Koppelstrecke eines Türsystems, das mindestens eine erste Tür, einen Antrieb zum Bewegen der ersten Tür, ein Steuergerät zum Ansteuern des Antriebs und eine zweite Tür aufweist, wobei die Koppelstrecke die Strecke bezeichnet, die die erste Tür zurücklegt, bis sie beim Öffnen in die zweite Tür einkoppelt oder nachdem sie beim Schließen aus der zweiten Tür auskoppelt, werden die folgenden Schritte vorgeschlagen:

• Öffnen oder Schließen der ersten Tür mit einem definierbaren Geschwindigkeitsverlauf mittels des Steuergeräts und des Antriebs,
• Erfassen eines für den Koppelvorgang charakteristischen Signals durch das Steuergerät und Erkennen eines Ein- oder Auskoppelns der ersten Tür in die zweite Tür oder aus der zweiten Tür.

[0007] Die erste Tür ist dabei beispielsweise die innere Tür eines Aufzugs und die zweite Tür eine äußere Schachttür eines Aufzugs. Damit nun effizienterweise der Antrieb für beide Türen auf dem Aufzug angebracht werden kann und die äußere zweite Tür somit keinen eigenen Antrieb benötigt, ist es nun nötig, dass die erste Tür beim Öffnen in die zweite Tür einkoppelt und diese ebenfalls mit öffnet. Beim Schließen der Türen muss die innere Tür die äußere Tür schließen und kann dann auskoppeln. Die Strecke, die die erste Tür zurücklegt bis sie in die zweite Tür einkoppelt, wird bei einem Aufzug neben Koppelstrecke auch Schwertstrecke genannt. Analog wird auch die Strecke als Schwertstrecke bezeichnet, die die erste Tür beim Schließen der Tür zurücklegt, nachdem die zweite Tür ausgekoppelt wurde. Je nach verwendetem Mechanismus können sich sowohl Schwertstrecke als auch Koppelstrecke zum Einkoppeln von denen zum Auskoppeln unterscheiden. Bei dem definierbaren Geschwindigkeitsverlauf kann es sich beispielsweise um einen sehr langsamen, kontinuierlichen Geschwindigkeitsverlauf der ersten Tür handeln. Als charakteristisches Signal können jegliche Größen verwendet werden, die bei Betrieb des Steuergeräts in Verbindung mit dem Antrieb und der ersten Tür einen Hinweis auf ein Ein- oder Auskoppeln liefern können. Das Auswerten des charakteristischen Signals erfolgt beispielsweise durch das Steuergerät und einem darin enthaltenen Prozessor. Besonders vorteilhaft an diesem Verfahren ist, dass das Ermitteln der für den Betrieb der Türen und des Türsystems nötigen Koppelstrecke einfach und automatisch geschieht. Bei der Inbetriebnahme oder dem Einrichten eines solchen Systems ist es mit der vorliegenden Erfindung nicht mehr nötig, dass ein Techniker manuell eingreift.

[0008] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das charakteristische Signal eine Änderung der Stromaufnahme des Antriebs. Koppelt die erste Tür also in die zweite Tür ein, so erhöht sich die nötige Kraft zum bewegen beider Türen, die der Antrieb zur Verfügung stellen muss. Handelt es sich beispielsweise um einen Elektromotor der die Türen über einen Riemen antreibt, so müsste dieser ein erhöhtes Drehmoment zur Verfügung stellen. Das Steuergerät und eine darin integrierte Leistungselektronik zur Ansteuerung des Elektromotors müssen also mit dem erhöhten Drehmomentbedarf einen dazu proportionalen Strom zur Verfügung stellen. Dieser Stromsprung kann nun als Indiz dafür gewertet werden, dass die erste Tür in die zweite Tür eingekoppelt hat. Ein mögliches Erkennungsmerkmal des Ein- oder Auskoppelns ist also ein Stromsprung ohne Geschwindigkeitsänderung, denn im Regelbetrieb ist eine Stromänderung mit einer Geschwindigkeitsänderung verbunden. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da oftmals bei elektrischen Antrieben eine Auswertung des Stroms zur Steuerung oder zur Regelung bereits implementiert ist und das charakteristische Signal so einfach mit abgegriffen werden kann.

[0009] In einer weiteren Ausführungsform ist das charakteristische Signal eine Änderung im Drehzahlverlauf des Antriebs. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann denkbar, wenn der Antrieb einen Drehgeber zur Aufnahme einer Drehzahl aufweist. Koppelt nun die erste Tür in die zweite Tür ein, so erhöht sich das Massenträgheitsmoment der angehängten Last sprunghaft und die Drehzahl wird kurz einbrechen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Drehzahl oder eine dazu korrespondierende Größe als Messgröße zur Verfügung steht.

[0010] In einer weiteren Ausführungsform wird die ermittelte Koppelstrecke zur Parametrierung für eine Fahrkurve herangezogen. Die Fahrkurve ist dabei der Geschwindigkeitsverlauf der ersten Tür über die Strecke, die die Tür vom geschlossenen Zustand in den offenen Zustand zurücklegt. Für die Fahrkurve zum Öffnen der Tür würde die ermittelte Koppelstrecke beispielsweise die Strecke kennzeichnen, in der die erste Tür sehr langsam fährt, um ein sanftes Einkoppeln in die zweite Tür zu ermöglichen. In die Fahrkurve zum Schließen der ersten Tür würde die ermittelte Koppelstrecke als Parameter einfließen, der kennzeichnet ab wann die Tür beim Schließen abgebremst werden muss, um ein übermäßiges Schlagen der Tür beim Auskoppeln zu verhindern. Damit ist auch beim Schließen festgelegt, wie lange oder über welche Strecke die erste Tür mit einer höheren Geschwindigkeit verfahren kann. So kann durch einmaliges Einrichten die Fahrkurve einfach parametriert werden.

[0011] In einer weiteren Ausführungsform wird für mindestens zwei zweite Türen jeweils eine Koppelstrecke ermittelt. Da jede zweite Tür eine andere Mechanik zum Koppeln aufweisen kann, ist es möglich, dass für jede zweite Tür eine abweichende Koppelstrecke ermittelt werden kann. Bei Aufzügen kann dabei beispielsweise für jede Etage eine eigene Koppelstrecke ermittelt werden, die die erste Tür in dieser Etage bis zum Einkoppeln zurücklegt, bei Bahnsteigtüren für jeden Halt des Fahrzeugs und jede Fahrzeugtür. Dies ist insbesondere dann wichtig und von Vorteil, wenn sich die Türweiten der zweiten Tür variieren. Dies kann beispielsweise bei einem Aufzug der Fall sein, wenn die Türbreiten in den unterschiedlichen Stockwerken voneinander unterscheiden. Bei Bahnsteigtüren kann dies der Fall sein, wenn an verschiedenen Bahnsteigen die Bahnsteigtüren eine unterschiedliche Breite aufweisen. Die unterschiedlichen Koppelstrecken können dann beispielsweise in einem Speicher im Steuergerät hinterlegt werden.

[0012] In einer weiteren Ausführungsform bestimmt das Steuergerät die Öffnungsweite mindestens einer ersten und/oder mindestens einer zweiten Tür. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn im Rahmen einer so genannten Lernfahrt bei Inbetriebnahme des Türsystems alle erforderlichen Parameter bestimmt werden. Dazu kann neben den durch das Verfahren bestimmten Koppelstrecken auch die Öffnungsweite der ersten und/oder der zweiten Tür zählen. Auf diese Weise ergänzt das erfindungsgemäße Verfahren die Inbetriebnahme des Türsystems besonders effizient. Es ist also Denkbar, dass bei Inbetriebnahme die erste Tür einmal einen kompletten Öffnungs- und Schließvorgang durchfährt und danach sowohl die beiden Koppelstrecken und die Öffnungsweite der Tür bekannt sind. Dieses Verfahren kann ebenso für jede Etage und jeden Halt durchgeführt werden.

[0013] Kommt die automatisch ermittelte Koppelstrecke in einem Betriebsverfahren zum Betrieb eines Türantriebssystems zum Einsatz, wobei die durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ermittelte Koppelstrecke als Parameter für eine Fahrkurve herangezogen wird, so ist dies besonders vorteilhaft, da der Betrieb der Türen so besonders geräuscharm und für die Komponenten mit vermindertem Stress verbunden ist. Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Tür nur die absolut nötige Strecke mit langsamer Geschwindigkeit fährt. Damit ist ein zeitoptimales Öffnen und Schließen der Tür möglich.

[0014] Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Türantriebssystem zum automatischen Ermitteln einer Koppelstrecke nach einem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst, das ein Steuergerät und einen Antrieb aufweist.

[0015] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

FIG 1

eine schematische Darstellung eines Türsystems und einer Koppelstrecke beim Öffnen der Türen,

FIG 2

das Türsystem aus FIG 1 mit gekoppelten Türen,

FIG 3

eine schematische Darstellung eines Türsystems und einer Koppelstrecke beim Schließen der Türen und

FIG 4

die Auswertung eines Stroms als charakteristisches Signal.

[0016] FIG 1 zeigt ein Türsystem 100 aufweisend eine erste Tür 110, die von einem Steuergerät 130 und einem Antrieb 120 angetrieben wird, eine zweite Tür 210 sowie einen Mitnehmer 111 der ersten Tür 110 und einen Mitnehmer 211 der zweiten Tür 210. Bei dem Antrieb 120 kann es sich beispielsweise um einen elektrisch kommutierten Motor handeln, der über einen Riemen die erste Tür 110 antreibt. Die erste Tür 110 könnte die Kabinentür eines Aufzugs 300 sein. Die zweite Tür 210 verschließt dabei den Aufzugsschacht, der sich hinter der Wand 50 befindet oder in diese integriert ist. Die Wand 50 weist außerdem einen Türanschlag 51 auf. Die Öffnungsrichtung der ersten Tür 110 ist mit x bezeichnet. Eine Koppelstrecke S1 ist eingezeichnet als die Strecke, die die erste Tür 110 zurücklegen muss, damit der Mitnehmer 111 der ersten Tür 110 in den Mitnehmer 211 der zweiten Tür 210 einkoppelt. Die Koppelstrecke S1 könnte also auch als Schwertstrecke bezeichnet werden. Die verwendete Darstellung ist rein schematisch und soll eine mögliche Art der Koppelstrecke S1 darstellen. Wie die tatsächliche Mechanik der Tür ausgebildet ist, ist von Türsystem zu Türsystem verschieden. Folglich unterscheiden sich auch die Koppelstrecken S1, S2 mit der Art des Türsystems.

[0017] FIG 2 zeigt unter Beibehaltung der Bezugszeichen aus FIG 1 eine teilweise geöffnete erste Tür 110, die über ihren Mitnehmer 111 mit der zweiten 210 und der Mitnehmer 211 gekoppelt ist. Die zweite Tür 210 ist dabei ebenfalls teilweise geöffnet. In diesem Zustand kann die Tür mit erhöhter Geschwindigkeit verfahren um ein möglichst schnelles Öffnen und Schließen der Türen (110, 210) zu gewährleisten.

[0018] FIG 3 zeigt unter Beibehaltung der Bezugszeichen aus FIG 1 und FIG 2 ein Türsystem 100, bei dem die äußeren Tür 210 bereits vollständig oder fast vollständig geschlossen ist und die innere Tür 110 aus der äußeren Tür 210 auskoppeln muss. Die Strecke, die die innere Tür 110 beim Schließen noch zurücklegen muss, ist hier als eine Koppelstrecke S2 eingezeichnet. Die Koppelstrecke S2 könnte ebenfalls als Schwertstrecke bezeichnet werden. Beim Schließen der beiden Türen 110, 210 kann also die Strecke bis zur Koppelstrecke S2 mit einer erhöhten Geschwindigkeit durchfahren werden um so möglichst schnell die Türen 110, 210 schließen zu können. Vor der Koppelstrecke S2 würde dann die Geschwindigkeit deutlich reduziert, um einen Auskoppelvorgang der ersten Tür 110 aus der zweiten Tür 210 möglichst sanft und geräuschfrei zu gestalten.

[0019] FIG 4 zeigt im oberen Diagramm einen möglichen Geschwindigkeitsverlauf V1 über eine Strecke x. Der zeigte Geschwindigkeitsverlauf V1 ist dabei ein typischer, schematischer Geschwindigkeitsverlauf, den eine erste Tür 110 durchläuft, wenn diese geöffnet werden soll. Es können auch andere, frei wählbare Geschwindigkeitsverläufe V1 gewählt werden. Im Bereich V10 wird die erste Tür 110 auf eine erste Geschwindigkeit eines Bereichs V11 beschleunigt. Der Bereich V11 ist dabei der Bereich, den die erste Tür 110 langsam durchfährt, um ein sanftes Einkoppeln in die zweite Tür 210 zu ermöglichen. Nach dem Einkoppeln wird die Tür im Bereich V12 beschleunigt, um dann im Bereich V13 ihre endgültige Geschwindigkeit zum Öffnen zu erreichen. Der Abbremsvorgang ist in diesem Diagramm nicht mehr gezeigt. Der Geschwindigkeitsverlauf ist proportional zur Drehzahl eines Motors, wenn ein solcher als Antrieb zum Einsatz kommt.

[0020] Das untere Diagramm zeigt einen Stromverlauf I1 eines Differenzstromes ΔI über der Strecke x. Der Stromverlauf I1 soll hier nicht den tatsächlichen Stromverlauf des Antriebs darstellen, sondern den Verlauf des Differenzstromes ΔI, der sich aus dem Einkoppeln der ersten Tür 110 in die zweite Tür 210 und der damit veränderten Lastsituation ergibt. Dabei spiegeln der Differenzstrom ΔI und der Stromverlauf I1 keinen tatsächlichen Stromverlauf, sondern einen schematischen Stromverlauf wieder. Der Stromverlauf I1 könnte sich beispielsweise aus der Differenz der Stromverläufe einer Fahrt mit nur einer ersten Tür und einer Fahrt mit einer ersten Tür, die in eine zweite Tür einkoppelt, ergeben. Effekte wie Beschleunigung der Türen insbesondere in den Beschleunigungsphasen V10 und V12 werden der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Auch die Richtung des Sprunges kann sich je nach verwendetem Kopplungsmechanismus positiv oder negativ auf die hier nicht dargestellte Gesamtstromaufnahme auswirken.

[0021] Der Stromverlauf I1 weist einen Bereich I10, I11 und I12 auf. Im Bereich I10 ist ΔI noch nicht vorhanden, da die zweite Tür 210 noch nicht in die erste Tür 110 eingekoppelt ist. Im Bereich I11 ist ein deutlicher Sprung im Verlauf des Stromes zu sehen. Dieser Sprung ergibt sich aus dem Einkoppeln der ersten Tür 110 in die zweite Tür 210. Nach dem Überwinden der Massenträgheit der zweiten Tür 210 geht der Stromsprung etwas zurück und pendelt sich auf einem etwas erhöhten Level I12 ein. Dies ist durch das nun höhere Gewicht beider Türen 110, 210 zu erklären. In diesem Fall wäre ein charakteristisches Signal SIG1 der Stromsprung, der durch das Einkoppeln entsteht. Bis zu dieser Position handelt es sich also um eine Koppelstrecke S1.

[0022] Dieses charakteristische Signal SIG1 kann beispielsweise während der langsamen Fahrt im Bereich V11 detektiert werden. Anschließend könnten beide Türen 110, 210 im Bereich V12 beschleunigt werden. Soll anschließend direkt die Öffnungsweite des Systems bestimmt werden, so wäre es denkbar, im Bereich V12 nicht zu beschleunigen und bis zum Bestimmen der kompletten Öffnungsweite die Geschwindigkeit V11 beizubehalten. Für das Bestimmen der nicht gezeigten Koppelstrecke S2 könnte das in FIG 4 gezeigt Verfahren analog angewendet werden.

[0023] Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren zum automatischen Ermitteln einer Koppelstrecke S1, S2. Darüber hinaus wird ein Türantriebssystem zum automatischen Ermitteln einer Koppelstrecke S1, S2 mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben. Zum einfachen und automatischen Ermitteln einer Koppelstrecke S1, S2 eines Türsystems 100 werden die folgenden Schritte vorgeschlagen:

• Öffnen oder Schließen der ersten Tür 110 mit einem definierbaren Geschwindigkeitsverlauf V1 mittels des Steuergeräts 130 und des Antriebs 120,
• Erfassen eines für den Koppelvorgang charakteristischen Signals SIG1 durch das Steuergerät und Erkennen eines Ein- oder Auskoppelns der ersten Tür 110 in die zweite Tür 210 oder aus der zweiten Tür 210.

Ansprüche

1. Verfahren zum automatischen Ermitteln einer Koppelstrecke (S1, S2) eines Türsystems (100), das mindestens eine erste Tür (110), einen Antrieb (120) zum Bewegen der ersten Tür (110), ein Steuergerät (130) zum Ansteuern des Antriebs (120) und eine zweite Tür (210) aufweist, wobei die Koppelstrecke (S1, S2) die Strecke bezeichnet, die die erste Tür (110) zurücklegt,
bis sie beim Öffnen in die zweite Tür (210) einkoppelt oder nachdem sie beim Schließen aus der zweiten Tür (210) auskoppelt,
umfassend die folgenden Schritte:

- Öffnen oder Schließen der ersten Tür (110) mit einem definierbaren Geschwindigkeitsverlauf (V1) mittels des Steuergeräts (130) und des Antriebs (120),

- Erfassen eines für den Koppelvorgang charakteristischen Signals (SIG1) durch das Steuergerät (130) und Erkennen eines Ein- oder Auskoppelns der ersten Tür (110) in die zweite Tür (210) oder aus der zweiten Tür (210).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das charakteristische Signal (SIG1) eine Änderung der Stromaufnahme des Antriebs (120) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das charakteristische Signal (SIG1) eine Änderung im Drehzahlverlauf des Antriebs (120) ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ermittelte Koppelstrecke (S1, S2) zur Parametrierung für eine Fahrkurve herangezogen wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für mindestens zwei zweite Türen (210) jeweils eine Koppelstrecke (S1, S2) ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuergerät (130) die Öffnungsweite mindestens einer ersten und/oder mindestens einer zweiten Tür (110, 210) bestimmt.

7. Betriebsverfahren zum Betrieb eines Türantriebssystems, wobei die durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ermittelte Koppelstrecke (S1, S2) als Parameter für eine Fahrkurve herangezogen wird.

8. Türantriebssystem zum automatischen Ermitteln einer Koppelstrecke (S1, S2) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend ein Steuergerät (130) und einen Antrieb (120).

Zeichnung