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(11) |
EP 1 938 160 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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24.11.2010 Patentblatt 2010/47 |
| (22) |
Anmeldetag: 12.10.2006 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2006/067337 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2007/045596 (26.04.2007 Gazette 2007/17) |
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VERFAHREN UND STEUEREINRICHTUNG ZUR AUTOMATISCHEN BESTIMMUNG EINER MASSE EINES TÜRSYSTEMS
METHOD AND CONTROL UNIT FOR THE AUTOMATIC DETERMINATION OF THE MASS OF A DOOR SYSTEM
PROCEDE ET DISPOSITIF DE COMMANDE POUR DETERMINER AUTOMATIQUEMENT LA MASSE D'UN SYSTEME
DE PORTE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
| (30) |
Priorität: |
18.10.2005 DE 102005050125 19.09.2006 DE 102006043896
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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02.07.2008 Patentblatt 2008/27 |
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Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- KRAUSE, Uwe
30982 Pattensen (DE)
- LUDWIG, Heinz
30823 Garbsen (DE)
- NOLTE, Uwe
30890 Barsinghausen (DE)
- SONNTAG, Guido
30989 Gehrden (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 0 429 835
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EP-A2- 1 087 279
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Bestimmung einer Masse (m
eff) eines von einem Motor angetriebenen Türsystems mit mindestens einer Tür, wobei eine
während einer Beschleunigungsfahrt erfolgte Geschwindigkeitsänderung ermittelt und
während der Beschleunigungsfahrt eine die Antriebskraft des Motors beeinflussende
Kraftgröße aufsummiert oder integriert wird und wobei die Summe bzw. das Integral
der Kraftgröße und die Geschwindigkeitsänderung (ΔV) zur Bestimmung der Masse (m
eff) genutzt werden.
[0002] Unter dem Begriff Tür ist ebenso ein einzelnes Türblatt, ein doppeltes Türblatt,
ein Rolltor mit einer Schließ- und Öffnungsrichtung in beliebigen Lagen zu verstehen.
[0003] Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Steuereinrichtung zur automatischen
Bestimmung einer Masse eines von einem Motor angetriebenen Türsystems mit mindestens
einer Tür.
[0004] Derartige Türen kommen beispielsweise als Gebäudetüren, Türen in Zügen oder als Aufzugstüren
zur Anwendung. Die Ermittlung der effektiven Türmasse und der damit verknüpften kinetischen
Energie ist aus sicherheitstechnischen Gründen von großer Bedeutung. Insbesondere
gibt es Vorschriften, die kinetische Energie einer Schiebetür in Schließfahrt apparativ
auf einen bestimmten Joule-Wert zu begrenzen.
[0005] Verfahren und Vorrichtungen zur automatischen Ermittlung der Türmasse sind bekannt
aus
EP 108 72 79 B1 und
WO 2004/021094 A1. Von Nachteil ist es bei beiden Verfahren, dass bei beispielsweise zweiflügeligen
Türen mit einer sehr geringen Öffnungsweite nur eine halbe Öffnungsweite für einen
Fahrbetrieb zur Massenbestimmung zur Verfügung steht. Diese kurze Strecke reicht nicht
aus um die Masse mit einer geforderten Genauigkeit von kleiner als 10 % zu bestimmen.
[0006] Ein weiterer Nachteil ist, dass die Massenermittlung in einer beliebigen Betriebsfahrt,
beispielsweise beim normalen Öffnen, nicht möglich ist. Es muss vorerst in eine Massenermittlungsfahrt
gewechselt werden.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren zur Massenbestimmung
so zu vereinfachen, dass, ohne auf die Genauigkeit der Massenermittlung zu verzichten,
die Massenermittlung während einer beliebigen Fahrt durchführbar ist.
[0008] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einem gattungsgemäßen Verfahren, bei
dem während der Beschleunigungsfahrt eine die Antriebskraft des Motors beeinflussende
Kraftgröße aufsummiert oder integriert wird und die Summe bzw. das Integral der Kraftgröße
und die Geschwindigkeitsänderung zur Bestimmung der Masse genutzt werden, erfindungsgemäß
die Summation bzw. Integration der Kraftgröße über mehre Betriebssystemzyklen (Δt)
einer dem Türsystem zugeordneten Steuereinrichtung erfolgt und dass als Beschleunigungsfahrt
eine Fahrt des Normalbetriebes verwendet wird, wobei während des Normalbetriebs die
Masse (m
eff) des Türsystems vorzugsweise automatisch von Zeit zu Zeit, zum Beispiel 1-mal pro
Woche, neu ermittelt wird.
[0009] Auf vorteilhafte Weise kann nun erfindungsgemäß während einer beliebigen Fahrt, also
auch während des Normalbetriebes, die Türmasse mittels der gemessenen und rechnerisch
über mindestens zwei Intervalle bzw. Betriebssystemzyklen ermittelt werden, ohne dass
es zu einer Beeinflussung der Fahreigenschaften der Tür kommt. Es kann also nahezu
mit beliebigen Fahrprofilen gearbeitet werden.
[0010] In zweckmäßiger und wartungsfreundlicher Ausgestaltung der Erfindung wird als Beschleunigungsfahrt
eine Fahrt des Normalbetriebes verwendet, wobei während des Normalbetriebs die Masse
des Türsystems vorzugsweise automatisch von Zeit zu Zeit, z.B. einmal pro Woche, neu
ermittelt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise durch Anlegen
eines beliebigen Profils für die Kraftgröße, die Türmasse auch während der Fahrt im
Normalbetrieb ermittelt werden. Daher können auch beispielsweise unterschiedliche
Temperatureinflüsse im Laufe eines Tages oder eines Jahres berücksichtigt werden.
[0011] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Kraftgröße ein den Motor
antreibender Strom, eine Motorspannung, insbesondere eine Ankerspannung und/oder ein
Puls-Weiten-Modulationssignal verwendet. Da die Kraftgröße, wie ein den Motor antreibender
Strom oder eine Motorspannung, insbesondere eine Ankerspannung, oder auch ein Puls-Weiten-Modulationssignal
messtechnisch einfach, kostengünstig und genau ermittelt werden können, ist für das
erfindungsgemäße Verfahren die einfache Ermittlung der Motorkraftgrößen sehr vorteilhaft.
[0012] Zweckmäßig ist es, dass die Kraftgröße zu Beginn und/oder während der Beschleunigungsfahrt
verändert wird. Bislang musste die Masseermittlung über einen Konstantstrom, einem
Spannungssprung oder über eine konstante Motorspannungsrampe erfolgen. Nun kann durch
die Verwendung eines nahezu beliebigen Kraftgrößenprofils, beispielsweise ein sinusförmiger
Verlauf, die Türmasse mit einer Genauigkeit von kleiner als 10 % bestimmt werden.
Die Genauigkeit wird nun im Wesentlichen durch die Auflösung der ermittelten Werte
wie z.B. die Geschwindigkeits-, der Strom-, die Spannungswerte.
[0013] In weiterer bevorzugter Ausgestaltung wird als Beschleunigungsfahrt außerhalb des
Normalbetriebs eine gesonderte Lernfahrt ausgeführt. Der Vorteil von Lernfahrten,
die möglicherweise in einem zeitlichen Abstand von ca. 1 Jahr durchgeführt werden,
ist, dass die "Alterung" des Türsystems erkannt werden kann. Durch den ständigen Betrieb
kann sich beispielsweise die Reibung in den Gleitschienen erhöht haben und somit der
zuvor ermittelte Wert einer effektiven Masse des Türsystems nicht mehr mit dem momentanen
Wert einer effektiven Masse übereinstimmt. Der Veränderungsprozess wird vorzugsweise
in einem dazugehörigen Automatisierungssystem in einer Log-Datei protokolliert.
[0014] Um die Haftreibung zu überwinden ist es zweckmäßig, dass vor der Beschleunigungsfahrt
das Türsystem mindestens in Schleichfahrt angetrieben wird, wobei mindestens ein Reibstrom
fließt. Wird der Reibstrom I
R ermittelt, kann die effektive Türmasse noch genauer ermittelt werden. Die Schleichfahrt
ist vorzugsweise durch eine Geschwindigkeit von kleiner 10 cm/s definiert.
[0015] Eine weitere Steigerung der Genauigkeit der Masseermittlung wird dadurch erreicht,
dass während der Beschleunigungsfahrt beginnend mit der Schleichfahrt ab einem ersten
Zeitpunkt die Beschleunigung zunächst mit einem positiven Wert startet um dann mit
einer negativen Beschleunigung wieder in die Schleichfahrt zu wechseln. Beispielsweise
wird in einer Lernfahrt eine Rampe mit einer ersten Steigung über eine bestimmte Zeit
angelegt. Das Türsystem bzw. die Tür wird hierdurch beschleunigt. Nach dieser Beschleunigungszeit
wird das Türsystem bzw. die Tür mit einer zweiten negativen Steigung, welche wesentlich
steiler sein kann als die erste Steigung, gebremst, bis wieder Schleichfahrt erreicht
ist. Dieses Vorgehen hat den besonderen Vorteil, dass selbst die Massen von sehr leichten
Türen innerhalb sehr geringer Öffnungsweiten ermittelt werden können und die Tür rechtzeitig
vor Anschlag an einen Endpunkt wieder zum Stehen kommt.
[0016] Zweckmäßig ist, dass zur Bestimmung der Masse eine Kraftkonstante des Motors verwendet
wird. Die Kraftkonstante ist die aus einer Drehmomentenkonstante des Motors in ein
tranlatorisches System übertragene Kraftkonstante.
[0017] Zweckmäßig ist es, dass der zu summierende oder zu integrierende Strom aus einer
Differenz eines, insbesondere während der Beschleunigungsfahrt gemessenen, Gesamtstromes
und des Reibstromes gebildet wird. Als vorteilhaft wird erachtet, dass die bestimmte
Masse, als eine effektive Masse, Anteile aus einer translatorischen Masse, einer Masse
eines Gegengewichts und/oder einer Türmasse einer Tür enthält.
[0018] Für eine alternative Bestimmung der Masse ist es vorteilhaft, dass die bestimmte
Masse als eine effektive Masse Anteile aus einer translatorischen Masse, einer zur
Federkraft einer Feder äquivalente Masse und/oder einer Türmasse enthält. Mit diesem
Verfahren kann also die Masse zweier verschiedener Türsysteme bestimmt werden, denn
es gibt Türsysteme, welche mit einem Gegengewicht arbeiten und es gibt Türsysteme,
welche mit einer Federkraft einer Feder arbeiten.
[0019] Weiterhin ist es zweckmäßig, dass die Beschleunigungsfahrt durch eine Erhöhung des
Gesamtstromes, insbesondere über den Reibstrom hinaus, erreicht wird. Vorzugsweise
wird der Reibstrom in einer gesonderten Fahrt zur Reibungsermittlung gemessen. Im
einfachsten Fall wird der Strom solange erhöht bis sich die Tür in Bewegung setzt.
[0020] Für einen sicheren Betrieb der Tür ist es vorteilhaft, dass mittels der Masse eine
kinetische Energie der Tür, insbesondere eine Auftreffenergie, ermittelt wird. Durch
die Ermittlung der Auftreffenergie kann das Türsystem bzw. die Motorkraft oder die
Motorgeschwindigkeit derart eingestellt werden, dass die Auftreffenergie eine gewisse
Grenze nicht überschreitet und somit, beispielsweise in einem Störfall, keine Verletzungen
hervorruft.
[0021] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe auch gelöst durch die eingangs genannte Steuereinrichtung
zur automatischen Bestimmung einer Masse eines von einem Motor angetriebenen Türsystems
mit mindestens einer Tür, aufweisend Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Verfahrensansprüche, mit einem ersten Speicher zur Ablage eines eine Beschleunigungsfahrt
charakterisierenden Verlaufs einer die Antriebskraft des Motors beeinflussenden Kraftgröße,
einem zweiten Speicher zur Ablage eines Programmcodes, einer Recheneinheit zur programmgesteuerten
Massenermittlung, wobei die Speicher und die Recheneinheit derart ausgebildet sind,
dass für unterschiedliche Kraftgrößenverläufe im ersten Speicher bei unverändertem
Programmcode die Massenermittlung möglich ist. Dabei können die beiden Speicher als
unterschiedliche Speicherbereiche in einem gemeinsamen Speicherbaustein organisiert
sein.
[0022] Anhand der Figur wird ein Ausführungsbeispiel zur automatischen Bestimmung einer
Masse eines Türsystems näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt je einen Motorspannungsverlauf 1 und 2 für eine elektrisch
angetriebene Tür mit einer Masse m
T. Über eine Fahrstrecke S ist jeweils eine Motorspannung U aufgetragen. Der Motorspannungsverlauf
1 ist über die Fahrstrecke S für eine Fahrt in Öffnungsrichtung 6 dargestellt. Der
Motorspannungsverlauf 2 ist über die Fahrstrecke S für eine Fahrt in Schließrichtung
7 dargestellt.
[0023] An der Position 4 ist die Tür geschlossen, welches einer Fahrstrecke S = 0 mm entspricht.
Nach einer Anlaufstrecke von vorzugsweise S
A = 100 mm wird ab einem ersten Zeitpunkt bzw. Messpunkt MP1 ein Gesamtstrom I
G für die Fahrstrecke einer für 40 Betriebssystemzyklen Δt mit einer Steigung von einem
Puls-Weiten-Modulations-Inkrement pro Betriebssystemzyklus Δt anliegenden Motorspannungsrampe
gemessen. Für diese Zeitdauer wird ein Motorstrom I aufsummiert. Der Motorstrom I
setzt sich aus dem gemessenen Gesamtstrom I
G abzüglich eines Reibstromes I
R, I = I
G - I
R, zusammen. An der Position 5 ist die Tür vollständig geöffnet.
[0024] Zur Ermittlung des Reibstromes I
R wird in einer gesonderten Lernfahrt, bei der der Motorspannungsverlauf 1, entgegen
der Darstellung in der Figur, einen kontinuierlichen linearen Verlauf aufweist, also
ohne Rampe, ab dem ersten Messpunkt MP1 in Öffnungsrichtung 6 gemessen. Der Reibstrom
I
R wird ab einer zurückgelegten Anlaufstrecke S
A = 100 mm für weitere 150 mm alle 10 mm gemessen und abgespeichert und als ein Mittelwert
für eine spätere Massenermittlungsberechnung bereitgestellt.
[0025] Für die erfindungsgemäße Bestimmung einer effektiven Masse m
eff der Tür, wird die in Formel I dargestellte Berechnung ausgeführt:

[0026] Mit der physikalischen Grundgleichung nach Formel II und einem Überleiten von Formel
II in eine Summendarstellung nach Formel III und einem Einsatz einer Motorkraftkonstante
KΦ nach Formel IV und V ergibt sich die erfindungsgemäße Berechnungsmethode nach Formel
I.

[0027] Letztendlich wird der Wert für die Geschwindigkeitsänderung ΔV pro Betriebssystemzyklus
über einen Inkrementalgeber am Motor ermittelt. Der Inkrementalgeber stellt Impulse
pro Zeiteinheit bereit, welche einer aktuellen Geschwindigkeit V direkt proportional
sind.
[0028] Die gemessenen Motorströme I
G und I
R und die über den Inkrementalgeber ermittelte Geschwindigkeit V bzw. die Geschwindigkeitsänderung
ΔV werden in die Formel I eingesetzt und es kann die effektive Türmasse m
eff bestimmt werden.
[0029] Für eine Gegengewichtsermittlung bzw. für eine Kräftebestimmung wird an den Positionen
der Fahrstrecke S, welche den Messpunkten MP1 bis MP4 entsprechen, die jeweilige Kraft
mit der Formel IV ermittelt.
[0030] Wird bei dem Türsystem eine Feder für eine Gegenkraft eingesetzt, so stellt sich
die größte Kraft F
F der Feder am Ort der Position bzw. Messpunkte MP2 oder MP3 ein. Durch einen Kräftevergleich
der Kräfte in den Messpunkten MP1 und MP4 mit MP2 und MP3 kann bei einer größeren
Kraft an den Positionen MP2 und MP3 als an den Positionen MP1 und MP4 ein Türsystem
mit einer Feder automatisch, vorzugsweise allein aufgrund der gesammelten Messwerte,
ohne das ein Servicetechniker das Türsystem analysiert, bestimmt werden.
[0031] Für den Fall, dass keine Feder erkannt wird, kann ein Gegengewicht wie folgt ermittelt
werden. Die Kraft F
MP2 an der Position MP2 setzt sich nach Formel VI aus der Reibungskraft F
R und der Gegengewichtskraft F
G zusammen. Nach weiteren physikalischen Kräfteadditionen gelangt man zu Formel IX
mit der die Gegengewichtskraft F
G ermittelt wird.

[0032] Da die bestimmte Masse m
eff als eine effektive Masse Anteile aus einer translatorischen Masse m
lin, einer Masse m
G des Gegengewichts bzw. eine zur Federkraft F
F äquivalente Masse oder einer Kombination aus beiden und einer Türmasse m
T enthält, wird die Türmasse m
T nach Formel X. bestimmt.

[0033] Die nachfolgende Tabelle zeigt die über die erfindungsgemäße Berechnung ermittelten
Massewerte der Tür im Vergleich mit dem tatsächlichen Massewerten der Tür. Am Beispiel
einer Tür mit einer tatsächlichen Masse von 300 kg und einer weiteren Tür mit einer
tatsächlichen Masse von 200 kg wird gezeigt, dass die prozentuale Abweichung zwischen
der tatsächlichen Masse und der berechneten Masse unter 10 % liegt.
[0034] Die berechneten Werte ergeben sich aus jeweils drei Messungen bei denen jeweils 78
Strommesswerte pro 10 ms ausgewertet werden. Zusätzlich wird je eine Messfahrt der
Tür bei einem Start von einer linken Seite bzw. von einer rechten Seite durchgeführt.
Der wirksame Masseanteil von Motor und System oder die translatorische Masse beträgt
10 kg.
| Strommessung: |
je 78Werte/10ms |
(Mittelwertbildung über alle Stromwerte). |
[0035] Massebestimmung über KΦ: KΦ = 18,4 N/A
| |
Messung1 |
Messung2 |
Messung3 |
Messung1 |
Messung2 |
Messung3 |
Messung1 |
Messung2 |
Messung3 |
| |
mT (Tatsächlich) [Kg] |
mG (Tatsächlich) [Kg] |
mT (Ermittelt) [Kg] |
mT (Ermittelt) [Kg] |
mT (Ermittelt) [Kg] |
mG (Ermittelt) [Kg] |
mG (Ermittelt) [Kg] |
Prozentuale Abweichung |
Prozentuale Abweichung |
Prozentuale Abweichung |
Prozentuale Abweichung |
| Start Links |
300 |
0 |
300 |
283 |
279 |
1 |
1 |
1 |
0 |
-6 |
-7 |
| Start Rechts |
300 |
0 |
284 |
291 |
290 |
1 |
1 |
1 |
-5 |
-3 |
-3 |
| Start Links |
200 |
0 |
191 |
192 |
193 |
1 |
1 |
1 |
-5 |
-4 |
-4 |
| Start Rechts |
200 |
0 |
182 |
183 |
186 |
0 |
0 |
0 |
-9 |
-9 |
-7 |
1. Verfahren zur automatischen Bestimmung einer Masse (meff) eines von einem Motor angetriebenen Türsystems mit mindestens einer Tür, wobei eine
während einer Beschleunigungsfahrt erfolgte Geschwindigkeitsänderung ermittelt und
während der Beschleunigungsfahrt eine die Antriebskraft des Motors beeinflussende
Kraftgröße aufsummiert oder integriert wird und wobei die Summe bzw. das Integral
der Kraftgröße und die Geschwindigkeitsänderung (ΔV) zur Bestimmung der Masse (meff) genutzt werden
dadurch gekennzeichnet, dass die Summation bzw. Integration der Kraftgröße über mehre Betriebssystemzyklen (Δt)
einer dem Türsystem zugeordneten Steuereinrichtung erfolgt und dass als Beschleunigungsfahrt
eine Fahrt des Normalbetriebes verwendet wird, wobei während des Normalbetriebs die
Masse (meff) des Türsystems vorzugsweise automatisch von Zeit zu Zeit, zum Beispiel 1-mal pro
Woche, neu ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftgröße ein den Motor antreibender Strom (I), eine Motorspannung (U), insbesondere
eine Ankerspannung, und/ oder ein Pulsweitenmodulationssignal verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftgröße zu Beginn oder/ und während der Beschleunigungsfahrt verändert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass als Beschleunigungsfahrt außerhalb des Normalbetriebs eine gesonderte Lernfahrt ausgeführt
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass vor der Beschleunigungsfahrt das Türsystem mindestens in Schleichfahrt angetrieben
wird, wobei mindestens ein Reibstrom (IR) fließt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass während der Beschleunigungsfahrt beginnend mit einer Schleichfahrt ab einem ersten
Zeitpunkt (MP1) die Beschleunigung zunächst mit einem positiven Wert startet um dann
mit einer negativen Beschleunigung wieder in die Schleichfahrt zu wechseln.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Masse (meff) eine Kraftkonstante (KΦ) des Motors verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftkonstante (KΦ) aus einer in ein translatorisches System übertragenen Drehmomentkonstante
des Motors abgeleitet ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der zu summierende oder zu integrierende Strom (I) aus einer Differenz eines, insbesondere
während der Beschleunigungsfahrt gemessenen, Gesamtstromes (IG) und des Reibstromes (IR) gebildet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die bestimmte Masse (meff) als eine effektive Masse (meff) Anteile aus einer translatorischen Masse (mlin), einer Masse (mG) eines Gegengewichts und/oder einer Türmasse (mT) einer Tür enthält.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Masse (meff) als eine effektive Masse (meff) Anteile aus einer translatorischen Masse (mlin), einer zur Federkraft (FF) einer Feder äquivalenten Masse und/ oder einer Türmasse (mT) enthält.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungsfahrt durch eine Erhöhung (IG > IR) des Gesamtstromes (IG) - insbesondere über den Reibstrom (IR) hinaus - erreicht wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Masse (m) eine kinetische Energie der Tür, insbesondere eine Auftreffenergie,
ermittelt wird.
14. Steuereinrichtung zur automatischen Bestimmung einer Masse (m
eff) eines von einem Motor angetriebenen Türsystems mit mindestens einer Tür, aufweisend
Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit
- einem ersten Speicher zur Ablage eines eine Beschleunigungsfahrt charakterisierenden
Verlaufs einer die Antriebskraft des Motors beeinflussenden Kraftgröße,
- einem zweiten Speicher zur Ablage eines Programmcodes,
- einer Recheneinheit zur programmgesteuerten Masseermittlung,
wobei die Speicher und die Recheneinheit derart ausgebildet sind, dass für unterschiedliche
Kraftgrößenverläufe im ersten Speicher bei unverändertem Programmcode die Masseermittlung
möglich ist.
1. Method for automatically determining a mass (meff) of a door system that is driven by a motor and has at least one door, a speed change
accomplished during an acceleration movement being established, and a force variable
influencing the drive force of the motor being summed or integrated during the acceleration
movement, and the sum or the integral of the force variable and the speed change (ΔV)
being used to determine the mass (meff), characterized in that the summation or the integration of the force variable is performed over a number
of operating system cycles (Δt) of a control device assigned to the door system, and
in that a movement of the normal operation is used as acceleration movement, the mass (meff) of the door system being preferably automatically reestablished from time to time,
for example once per week, during normal operation.
2. Method according to Claim 1, characterized in that a current (I) driving the motor, a motor voltage (U), in particular an armature voltage,
and/or a pulse width modulation signal is/are used as force variable.
3. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the force variable is varied at the start of or/and during the acceleration movement.
4. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a separate learning movement is executed outside the normal operation as acceleration
movement.
5. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that before the acceleration movement the door system is driven at least in a creeping
movement, at least a friction current (IR) flowing.
6. Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that during the acceleration movement the acceleration firstly starts, beginning with
a creeping movement, with a positive value from a first instant (MP1) and then changes
to the creeping movement again with a negative acceleration.
7. Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that a force constant (KΦ) of the motor is used to determine the mass (meff).
8. Method according to Claim 7, characterized in that the force constant (KΦ) is derived from a torque constant of the motor transmitted
into a translatory system.
9. Method according to one of Claims 5 to 8, characterized in that the current (I) to be summed or to be integrated is formed from a difference between
the total current (IG), particularly measured during the acceleration movement, and the friction current
(IR).
10. Method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that as an effective mass (meff) the determined mass (meff) includes components consisting of a translatory mass (mlin), a mass (mG) of a counterweight and/or a door mass (mT).
11. Method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that as an effective mass (meff) the determined mass (meff) includes components consisting of a translatory mass (mlin), a mass equivalent to the spring force (FF) of a spring, and/or a door mass (mT).
12. Method according to one of Claims 10 to 11, characterized in that the acceleration movement is achieved by an increase (IG > IR) in the total current (IG) - in particular beyond the friction current (IR) .
13. Method according to one of Claims 1 to 12, characterized in that a kinetic energy of the door, in particular an impact energy, is established by means
of the mass (m).
14. Control device for automatically determining a mass (m
eff) of a door system that is driven by a motor and has at least one door, having means
for carrying out the method according to one of Claims 1 to 13, having
- a first memory for storing a profile, characterizing an acceleration movement, of
a force variable influencing the drive force of the motor,
- a second memory for storing a programme code, and
- an arithmetic logic unit for establishing mass under programmed control,
the memories and the arithmetic logic unit being designed in such a way that mass
can be established for different force variable profiles in the first memory in conjunction
with an unchanged programme code.
1. Procédé de détermination automatique d'une masse ( meff ) d'un système de porte entraîné
par un moteur et comprenant au moins une porte, dans lequel on détermine une variation
de la vitesse, se produisant pendant une marche d'accélération et on somme ou on intègre,
pendant la marche d'accélération, une grandeur de force influençant la force d'entraînement
du moteur et, dans lequel on utilise la somme ou l'intégrale de la grandeur de force
et la variation ( ΔV ) de la vitesse pour la détermination de la masse ( meff )
caractérisé en ce que
on effectue la sommation ou l'intégration de la grandeur de force sur plusieurs cycles
( Δt ) de système de fonctionnement d'un dispositif de commande associé au système
de porte et en ce que l'on utilise, comme marche d'accélération, une marche du fonctionnement normal, en
redéterminant, pendant le fonctionnement normal, la masse ( meff ) du système de porte,
de préférence automatiquement de temps en temps, par exemple une fois par semaine.
2. Procédé suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que l'on utilise, comme grandeur de force, un courant ( I ) entraînant le moteur et une
tension ( U ) du moteur, notamment une tension d'induit et/ou un signal à modulation
d'impulsion en largeur.
3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que l'on modifie la grandeur de force au début ou/et pendant la marche d'accélération.
4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que l'on effectue, comme marche d'accélération, une marche d'apprentissage particulière
en dehors du fonctionnement normal.
5. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce qu'avant la marche d'accélération, on entraîne le système de force, au moins dans une
marche de rampage, avec passage d'au moins un courant ( IR ) de frottement.
6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que, pendant la marche d'accélération, on fait débuter, en commençant par une marche
de rampage à partir d'un premier instant ( MP1 ), l'accélération d'abord, avec une
valeur positive, et on repasse ensuite, avec une accélération négative, dans la marche
de rampage.
7. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que l'on utilise une constante ( KΦ ) de force du moteur pour la détermination de la
masse ( meff ).
8. Procédé suivant la revendication 7,
caractérisé en ce que l'on déduit la constante ( KΦ ) de force d'une constante de couple de rotation du
moteur transposé dans un système de translation.
9. Procédé suivant l'une des revendications 5 à 8,
caractérisé en ce que l'on forme le courant ( I ) à sommer ou à intégrer, à partir d'une différence entre
le courant ( IG ) global mesuré, notamment pendant la marche d'accélération, et le
courant ( IR ) de frottement.
10. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la masse ( meff ) déterminée renferme, comme masse ( meff ) effective, des proportions
provenant d'une masse ( mlin ) de translation, d'une masse ( MG ) d'un contrepoids
et/ou d'une masse ( mT ) de porte.
11. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la masse ( meff ) déterminée renferme, comme masse ( meff ) efficace, des proportions
d'une masse ( mlin ) de translation, d'une force ( FF ) de ressort, d'une masse équivalente
de ressort et/ou d'une masse ( mT ) de porte.
12. Procédé suivant l'une des revendications 10 à 11, caractérisé en ce que l'on atteint la marche d'accélération par une augmentation ( IG > IR ) du courant
( IG ) global, notamment au-delà du courant ( IR ) de frottement.
13. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'on détermine, au moyen de la masse ( m ), une énergie cinétique de la porte, notamment
d'une énergie d'impact.
14. Dispositif de commande pour la détermination automatique d'une masse ( meff ) d'un
système de porte entraîné par un moteur et comprenant au moins une porte comportant
des moyens pour effectuer le procédé suivant l'une des revendications 1 à 13, comprenant
- une première mémoire de mémorisation d'une courbe, caractérisant la marche d'accélération,
d'une grandeur de force influant sur la force d'entraînement du moteur,
- une deuxième mémoire de mémorisation d'un code de programme,
- une unité informatique pour la détermination de la masse commandée par le programme,
dans lequel les mémoires et l'unité informatique sont telles que la détermination
de masse est rendue possible pour des courbes différentes de la grandeur de force
dans la première mémoire, alors que le code de programme reste inchangé.

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