DE3523694A1 - Druckreduziereinrichtung fuer pneumatische tuerantriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckreduziereinricht­ tung für pneumatische Türantriebe mit einem elektro- pneumatischen Ventil, welches in der Leitung von einem Druckluft-Vorratsbehälter zum pneumatischen Türantrieb angeordnet ist und durch eine elektronische Steuervor­ richtung angesteuert wird.

Es sind Einrichtungen bekannt, durch welche beim Auftre­ ten eines Hindernisses im Bewegungsablauf pneumatisch betätigter Türen der Druck im Türantrieb abgesenkt wird, um eingeklemmten Personen die Möglichkeit der Selbstbe­ freiung zu geben. Im allgemeinen wird bei diesen Ein­ richtungen der Druck jedoch nur soweit abgesenkt, daß nach Wegfall des Hindernisses ein selbsttätiges Wieder­ anlaufen der Tür gesichert ist. Bei Kindern und gebrech­ lichen Personen ist jedoch in vielen Fällen eine der­ artige Druckabsenkung nicht ausreichend, um die Selbst­ befreiung zu ermöglichen und Verletzungen mit Sicherheit zu vermeiden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, eine Druckreduziereinrichtung der eingangs und im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erwähnten Bauart so auszubilden, daß beim Auftreten eines Hindernisses im Bewegungsablauf der Tür eine so große Absenkung des Druckes im Arbeitsmedium stattfindet, daß eine Selbstbe­ freiung in jedem Fall ermöglicht wird und daß anderer­ seits trotzdem nach Wegfall des Hindernisses das Wieder­ anlaufen der Tür gesichert ist. Es sollte somit er­ reicht werden, daß die Druckreduziereinrichtung an die vielfältigen Vorschriften und Wünsche der Behörden und Betreiber angepaßt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentan­ spruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungsarten der erfindungsgemäßen Druckreduziereinrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, das in den Weg zwischen dem Luftspeicher und dem Türantrieb einge­ schaltete elektro-pneumatische Ventil so anzusteuern, daß der Türantrieb in periodischer Folge mit dem Luft­ speicher oder mit der Außenluft verbunden wird. Das Taktverhältnis, also das Verhältnis der Zeiten, in denen der Türantrieb mit dem Luftspeicher oder der Außenluft verbunden ist, bestimmt den sich am Türantrieb ein­ stellenden Druck. Durch Variation des Taktverhältnisses kann der am Türantrieb anliegende Druck in vorgegebenen Stufen oder auch stufenlos verstellt werden. Die Takt­ frequenz wird dabei so bemessen, daß die während eines Taktes im Arbeitsmedium auftretenden Druckschwankungen die Funktion des Türantriebes nicht beeinflussen.

Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit, beim Auftreten eines Hindernisses im Bewegungsablauf der Tür einen vorgegebenen Steuerzyklus auszulösen, bei dem zunächst durch entsprechende Vorgabe des Taktverhältnisses der Steuersignale der Druck am Türantrieb sehr weit redu­ ziert wird, was gegebenenfalls dadurch geschehen kann, daß der Türantrieb während eines ersten Zeitraumes ständig mit der Außenluft verbunden wird. Dadurch ist die Möglichkeit einer Selbstbefreiung sichergestellt. Da nach der Selbstbefreiung die Tür wieder anlaufen soll, kann nach Ablauf des ersten Zeitraumes während eines zweiten Zeitraumes das Taktverhältnis der Steuersignale so eingestellt werden, daß der Druck in vorgegebener Weise gerade soweit ansteigt, daß die Tür wieder an­ läuft. Falls sich beim Wiederanlaufen zeigt, daß das Hindernis noch nicht beseitigt ist, kann der Steuerzy­ klus wiederholt werden.

Das Programm für den Ablauf des Steuerzykluses kann entweder durch den Aufbau der elektronischen Steuervor­ richtung mit entsprechenden Zeitgliedern und ansteuer­ baren Schaltelementen gegeben sein, die elektronische Steuervorrichtung kann aber auch einen Mikroprozessor enthalten, durch dessen Programm die erforderlichen Abfrage- und Steuervorgänge ausgelöst werden.

Die erfindungsgemäße Druckreduziereinrichtung ermöglicht bei einer Einklemmsicherungseinrichtung eine sehr va­ riable Gestaltung der Druckverhältnisse am Türantrieb.

Eine weitere wichtige Anwendungsart der erfindungsge­ mäßen Druckreduziereinrichtung ergibt sich aus ihrer Kombination mit einer Notöffnungseinrichtung an einem Türantrieb. Pneumatische Türantriebe besitzen im allge­ meinen ein Notventil, mit dessen Hilfe im Gefahrenfall der Türantrieb drucklos gemacht werden kann, damit sich die Tür von Hand öffnen läßt. Nach Betätigung des Not­ ventils darf nach bestehenden Vorschriften beim Wieder­ anfahren der Tür nicht der volle Nenndruck an den Türan­ trieb angelegt werden, damit ein heftiges Schlagen der Tür vermieden wird. Die erfindungsgemäße Druckre­ duziereinrichtung eröffnet die Möglichkeit, nach der Betätigung des Notventils die Tür mit reduziertem Druck oder mit einem erst nach und nach ansteigenden Druck wieder anfahren zu lassen, so daß ein Schlagen der Tür vermieden wird.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Druckredu­ ziereinrichtung am pneumatischen Türantrieb, beispiels­ weise eines öffentlichen Verkehrsmittels, sowohl mit der Einklemmsicherungseinrichtung als auch mit der Notöff­ nungseinrichtung kombiniert sein, so daß in beiden Fällen eine optimale Gestaltung der am Türantrieb herr­ schenden Druckverhältnisse erreicht wird.

Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für eine Druckreduziereinrichtung nach der Erfindung näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 in einem Prinzipschaltbild eine Druckreduzier­ einrichtung für einen pneumatischen Türantrieb;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Schaltbild nach Fig. 1 in detaillierterer Darstellung;

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm für einen Steuerzyklus der Druckreduziereinrichtung nach Fig. 1 und 2;

Fig. 4 die Anwendung der Druckreduziereinrichtung nach Fig. 1 und 2 mit einer Notöffnungseinrichtung.

In Fig. 1 sind lediglich die Teile eines an sich bekann­ ten pneumatischen Türantriebs dargestellt, die für die Druckreduziereinrichtung von Bedeutung sind. Ein Druck­ luftvorratsbehälter 13 ist über ein elektro-pneumati­ sches Ventil 12 mit einem nicht näher dargestellten Türantrieb, der pneumatische Arbeitszylinder enthalten kann, verbunden. Durch das elektro-pneumatische Ventil 12 kann der Türantrieb 16 wahlweise mit dem Druckluft- Vorratsbehälter 13 oder der Außenluft verbunden werden.

Die Ansteuerung des elektro-pneumatischen Ventils 12 erfolgt von einer elektronischen Steuervorrichtung St aus, die einen steuerbaren Taktgenerator 8 aufweist, welcher Steuersignale mit variablem Taktverhältnis abgibt, die über eine Leistungsstufe 11 dem elektro- pneumatischen Ventil 12 zugeführt werden.

In Fig. 2 ist der in Fig. 1 strichpunktiert umrahmte Teil der Schaltung detaillierter dargestellt.

Der mit "Steuerlogik" bezeichnete Teil 5 der Steuervor­ richtung St kann einen Mikroprozessor enthalten, durch welchen die an die Steuerlogik 5 angeschlossenen Vor­ richtungen, nämlich ein Druckschalter 1, ein Türtaster 2, ein mit dem Türantrieb gekoppelter Wegsensor 3, sowie eine Vorrichtung 4 zur Endlagenerkennung der Tür laufend auf ihren Schaltzustand abgefragt werden. Wird nun beispielsweise beim Schließen der Tür am Wegsensor 3 erkannt, daß die Türbewegung abgestoppt ist und anderer­ seits von der Endlagenerkennung 4 gemeldet, daß die Endlage nicht erreicht ist, so liegt ein Hindernis vor. In diesem Fall wird von der Steuerlogik 5 über die Leitung 5.1 ein Steuerimpuls auf ein als monostabile Kippstufe ausgebildetes Zeitglied 6 gegeben, das damit für einen vorgegebenen Zeitraum t 1 gesetzt wird. Mit dem Setzen des Zeitgliedes 6 wird gleichzeitig über den Eingang "Start" der steuerbare Taktgenerator gestartet und erzeugt an seinem Ausgang ein Steuersignal mit vorgegebenem Taktverhältnis, das über die Leitung 8.1 und die Leistungsstufe 11, sowie die Leitung 11.1 dem elektro-pneumatischen Ventil 12 zugeführt wird. Das Taktverhältnis ist dabei so bemessen, daß der Türantrieb 16 während eines erheblichen Teils des Taktes mit der Außenluft verbunden wird und somit ein starker Druckab­ fall im Türantrieb auftritt. Nach Ablauf des ersten Zeitraumes t 1 wird vom ersten Zeitglied 6 ein Signal auf den Eingang "Umschaltung Taktverhältnis" des steuerbaren Taktgenerators 8 gegeben. Gleichzeitig wird das zweite, ebenfalls als monostabile Kippstufe ausgebildete Zeit­ glied 7 für den Zeitraum t 2 gesetzt. Der steuerbare Taktgenerator 8 liefert nunmehr ein Steuersignal mit einem anderen Taktverhältnis, das so bemessen ist, daß der Druck am Türantrieb 16 bis zu einem vorgegebenen Wert ansteigt. Wenn das Hindernis beseitigt ist, läuft bei diesem Druck die Tür an. Erreicht sie die Endlage, so wird von der Vorrichtung 4 zur Endlagenerkennung ein Rücksetzsignal über die Leitung 4.2 dem Zeitglied 7 zugeführt und gleichzeitig über die Steuerlogik 5 der steuerbare Taktgenerator 8 ausgeschaltet.

Beim Fortbestehen des Hindernisses kann die Endlage der Tür nicht erreicht werden. Nach Ablauf der Zeitdauer t 2 wird das erste Zeitglied 7 rückgesetzt und wieder ge­ startet, so daß der gleiche Steuerzyklus ein zweites Mal abläuft, indem zunächst ein stark reduzierter Druck am Türantrieb 16 anliegt und dann nach Ablauf des Zeitrau­ mes t 1 das Taktverhältnis des Steuersignals umgeschaltet und der Druck erhöht wird. Der Steuerzyklus wird solange wiederholt bis das Hindernis beseitigt ist.

In Fig. 3 ist der Steuerzyklus in einem Ablaufdiagramm dargestellt.

Danach wird beispielsweise während des Öffnens der Tür zunächst abgefragt, ob ein Hindernis aufgetreten ist. Wird die Frage bejaht, so wird zunächst am Schaltpult des Fahrers eine Kontrolleuchte gesetzt und dann in der oben beschriebenen Weise der Steuerzyklus mit dem Absen­ ken des Druckes ausgelöst. Nach Ablauf des zweiten Zeitraumes t 2 wird wiederum abgefragt, ob die Tür ihre Endlage erreicht hat. Ist dies nicht der Fall, so wird der Steuerzyklus wiederholt. Hat die Tür die Endlage erreicht, so wird die Kontrolleuchte gelöscht und es erfolgt eine volle Druckaufschaltung zum Türantrieb.

Der Bereich, in dem sich das Taktverhältnis der Steuer­ signale beim Umschalten ändern soll, kann am steuerbaren Taktgenerator 8 mit Hilfe des einstellbaren Widerstandes R verändert werden.

Selbstverständlich können auch die Zeitglieder 6 und 7 einstellbar ausgebildet sein, so daß die beiden Zeiträu­ me t 1 und t 2 an die Betriebsverhältnisse angepaßt werden können.

Die bisher im Zusammenhang mit der Einklemmsicherungs­ einrichtung beschriebene Druckreduziereinrichtung kann auch mit einer Notöffnungseinrichtung kombiniert sein. Die Zusammenhänge sind in Fig. 4 dargestellt.

Zwischen einen Druckluft-Vorratsbehälter 13′ und einem als Pneumatikzylinder dargestellten Türantrieb 16′ sind in an sich bekannter Weise ein von Hand betätigbares Notventil 14, das an die Druckreduziereinrichtung ange­ schlossene elektro-pneumatische Ventil 12′, sowie ein nicht näher erläutertes und bekanntes Ventil 15, zur Umkehrung der Bewegungsrichtung der Tür geschaltet.

Durch Betätigung des Notventils 14 wird der zum Türan­ trieb 16′ führende Teil der Druckluftleitung mit der Außenluft verbunden. Nach Rückstellung des Notventils 14 bleibt der Zustand des Druckluftsystems unverändert.

Das Wiedereinschalten des Türantriebs geschieht nun in der Weise, daß bei Betätigung des Türtasters 2 die Steuervorrichtung St über die Leitung 5.2 und die in Fig. 1 mit "Nothahn" bezeichnete Vorrichtung 10 die Verriegelung des Notventils aufhebt und gleichzeitig über die Leitung 5.2 die "Anlaufsteuerung über Nothahn" 9, die als Rampengenerator ausgebildet ist, dem "Analog- Eingang" des steuerbaren Taktgenerators 8 über Lei­ tung 9.1 ein solches analoges Eingangssignal zuführt, daß am Ausgang ein Steuersignal abgegeben wird, dessen Taktverhältnis sich stufenlos derart ändert, daß über das Ventil 12′ am Türantrieb 16′ der Druck innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes auf den Nenndruck an­ steigt.

Dies hat zur Folge, daß der Türantrieb 16′ und damit die Tür langsam in der durch die Stellung des über die Leitung 15.1 mit der Steuervorrichtung St verbundenen Ventils 15 gegebenen Richtung anläuft, bis er die End­ lage erreicht hat.

Claims (10)

1. Druckreduziereinrichtung für pneumatische Türantriebe mit einem elektro-pneumatischen Ventil, welches in der Leitung von einem Druckluft-Vorratsbehälter zum pneuma­ tischen Türantrieb angeordnet ist und durch eine elek­ tronische Steuervorrichtung angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzierung des auf den Türan­ trieb wirkenden Druckes das Ventil (12, 12′) mit einer periodischen Folge von Steuersignalen so angesteuert wird, daß es in einem vorgegebenen Taktverhältnis den Türantrieb (16, 16′) abwechselnd mit dem Druckluft- Vorratsbehälter (13, 13′) oder mit der Außenluft verbin­ det.

2. Druckreduziereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Taktverhältnis der von der elektronischen Steuervorrichtung (8) abgegebenen Steuer­ signale in vorgegebenen Stufen veränderbar ist.

3. Druckreduziereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Taktverhältnis der von der elektronischen Steuervorrichtung (8) abgegebenen Steuer­ signale stufenlos veränderbar ist.

4. Druckreduziereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellbereiche, innerhalb derer das Taktverhältnis veränderbar ist, stufenlos einstellbar veränderbar sind.

5. Druckreduziereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuervorrichtung Zeitglieder (6, 7) aufweist, durch welche die Dauer der Zuführung von Steuersignalen mit einem konstanten gegebenen Taktverhältnis oder die Dauer der Zuführung von Steuersignalen mit einem sich konti­ nuierlich ändernden Taktverhältnis vorgebbar sind.

6. Druckreduziereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (3, 4, 10) zur Erkennung von Betriebszuständen der Tür, von denen der elektronischen Steuervorrichtung (5 bis 8) Eingangssig­ nale zugeführt werden, aufgrund derer gemäß einem Steuerprogramm die periodische Folge von Steuersignalen erzeugt wird.

7. Druckreduziereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuervorrichtung ( 5) einen Mikroprozessor enthält zur Abfrage der Vor­ richtungen (3, 4, 10) zur Erkennung von Betriebszustän­ den der Tür und zur Auslösung der Erzeugung von Steuer­ signalen zur Wiedergabe und Änderung von Taktverhält­ nissen.

8. Druckreduziereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie Teil einer Ein­ klemmsicherungseinrichtung an einem Türantrieb ist, wobei die elektronische Steuervorrichtung (8) so ausge­ bildet und einstellbar ist, daß beim Auftreten eines Hindernisses während eines ersten vorgegebenen Zeitrau­ mes (t 1) ein Steuersignal mit einem ersten Taktverhält­ nis erzeugt wird, das zur Einstellung eines stark redu­ zierten Druckes am Türantrieb führt, oder ein Steuersig­ nal, durch welches der Türantrieb ständig mit der Außen­ luft verbunden ist und daß nach Ablauf des ersten Zeit­ raumes während eines zweiten Zeitraumes (t 2) ein Steuer­ signal mit einem zweiten Taktverhältnis erzeugt wird, das zur Einstellung eines gegenüber dem stark reduzier­ ten Druck erhöhten Druckes am Türantrieb führt.

9. Druckreduziereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuervorrichtung (5 bis 8) so ausgebildet und einstellbar ist, daß nach Ablauf des zweiten Zeitraumes (t 2) beim Fortbestehen des Hindernisses der Steuerzyklus vom Beginn des ersten Zeitraumes (t 1) an selbsttäig wiederholt wird, während beim Wegfall des Hindernisses der Steuerzyklus beendet wird und ein Steuersignal erzeugt wird, durch welches der Türantrieb ständig mit dem Druckluft-Vorratsbehälter (13) verbunden wird.

10. Druckreduziereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie Teil einer Not­ öffnungseinrichtung an einem Türantrieb ist, wobei die elektronische Steuervorrichtung (5 bis 8) so ausgebildet und einstellbar ist, daß nach Betätigung eines Notven­ tils (14) beim Rücksetzen desselben über die Anlaufsteu­ erung (9) das Taktverhältnis stufenlos so verändert wird, daß der am Türantrieb anliegende Druck langsam ansteigt.