DE102013004098A1

DE102013004098A1 - Vorrichtung zur Steuerung elektromotorischer Antriebe für auf- und abwickelbare Stoffbehänge, Rollladen, Rolltore od. dgl.

Info

Publication number: DE102013004098A1
Application number: DE102013004098.1A
Authority: DE
Inventors: Frank Grothe; Jörg Tebbe
Original assignee: Selve Vermoegensverwaltung GmbH and Co KG
Current assignee: Selve Vermoegensverwaltung GmbH and Co KG
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2014-09-11
Anticipated expiration: 2033-03-12
Also published as: DE102013004098B4

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Vorrichtung zur Steuerung elektromotorischer Antriebe für auf- und abwickelbare Stoffbehänge, Rollladen, Rolltore od. dgl. mit einem begrenzt schwenkbar angeordneten Motorkopf, und einem Drehimpulse zählendem Magnetrad. Aufgabe der Erfindung ist es, eine einzige gemeinsame, platzsparende Einrichtung zur Absicherung der Beschattungseinrichtung bei der Auf- und Abwärtsbewegung zu schaffen, welche auch zur Hinderniserkennung einsetzbar ist sowie darüber hinaus aufgrund einer verringerten Zahl der Teile die Kosten für die Herstellung und Montage senkt. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass das Magnetrad innerhalb des Motorkopfes gelagert und zumindest mittelbar mit der Wickelwelle bewegungsgekoppelt ist, wobei dass die Abschaltung des Motors hervorrufende Signal sich aus einer Änderung der Drehimpulsabfolge durch eine kurzzeitige Überlagerung der Drehbewegung der Wickelwelle und der Schwenkbewegung des Motorkopfes ergibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung elektromotorischer Antriebe für auf- und abwickelbare Stoffbehänge, Rollladen, Rolltore od. dgl. mit einem begrenzt schwenkbar angeordneten Motorkopf, und einem Drehimpulse zählendem Magnetrad.
Aus der EP 0822316 A2 ist eine Vorrichtung zur Erfassung von Messwerten, zur Realisierung von Motorsteuerungen elektromotorischer Antriebe für auf- und abwickelbare Behänge bekannt, bei der der Motorkopf in einer Mittelstellung federgelagert ist. Wenn die Beschattungseinrichtung, beispielsweise ein Rollladen, bei der Abwärtsbewegung beispielsweise auf der Fensterbank aufsetzt bzw. auf ein Hindernis aufläuft, entfällt die auf den Motorkopf einwirkende Gewichtskraft und zusätzlich entsteht aufgrund der sich noch drehenden Wickelwelle ein Gegenimpuls, wodurch eine Schwenkbewegung des federgelagerten Motorkopfes stattfindet. Konkret weist der auf diesem Prinzip basierende Stand der Technik zwei Mikroschalter auf, wobei der erste Mikroschalter während des Betriebs kontaktiert wird und der zweite Mikroschalter erst nach einer durch den Wegfall der Gewichtskraft sowie durch das Entstehen des Gegenimpulses erzeugten Schwenkbewegung des Motorkopfs kontaktiert wird, wodurch die Abschaltung des Motors erfolgt.
Ergänzend sind derartige Vorrichtungen mit einem am Motor angeordneten Magnetrad versehen. Dieses Magnetrad zählt pro Umdrehung der Motorwelle eine festgelegte Impulsanzahl. Die Drehzahl und die Stellung des Stoffbehangs, Rollladen od. dgl. kann dadurch jederzeit ermittelt werden. Darüber hinaus erfolgt auch eine automatische Abschaltung des Motors, wenn das Magnetrad keine Umdrehung tätigt oder eine gewisse Geschwindigkeit unterschreitet.
Nachteiligerweise hat der oben geschilderte Stand der Technik zwei aus vielen Teilen bestehende bauaufwändige und auch montageaufwändige Vorrichtungen zur Kontrolle der Bewegung von auf- und abwickelbaren Behängen, nämlich einerseits den schwenkbaren Motorkopf einschließlich zweier Mikroschalter und andererseits eine Magnetradeinrichtung mit Impulszählung.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine einzige gemeinsame, platzsparende Einrichtung zur Absicherung der Beschattungseinrichtung bei der Auf- und Abwärtsbewegung zu schaffen, welche auch zur Hinderniserkennung einsetzbar ist.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruch 1, insbesondere den Merkmalen des Kennzeichenteils, wonach das Magnetrad innerhalb des Motorkopfes gelagert und zumindest mittelbar mit der Wickelwelle bewegungsgekoppelt ist, wobei das die Abschaltung des Motors hervorrufende Signal sich aus einer Änderung der Drehimpulsabfolge durch eine kurzzeitige Überlagerung der Drehbewegung der Wickelwelle und der Schwenkbewegung des Motorkopfes ergibt.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf sehr einfache und zuverlässige, wie auch platzsparende Weise ein elektromotorischer Antrieb für auf- und abwickelbare Stoffbehänge, Rollladen od. dgl. gesteuert werden.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird es darüber hinaus möglich, mit kurzer Reaktionszeit Hindernisse zu erkennen, wobei dann durch die ausgelöste Schwenkbewegung des Motorkopfes sich die Bewegung des Magnetrads ändert und durch die Änderung der vom Hallelement gezählten Impulse/Zeiteinheit unmittelbar der Motor stillgesetzt wird. Durch die erfindungsgemäße Art des Aufbaus der Vorrichtung werden die beim Stand der Technik zusätzlich vorhandenen zwei Mikroschalter überflüssig und des Weiteren auf sehr platzsparende Weise das Magnetrad im schwenkbaren Motorkopf integriert.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung greift das Magnetrad zum Zwecke der Bewegungskopplung mit der Wickelwelle über ein Steuerritzel in eine Innenverzahnung eines Steuerlaufringes ein, wobei das Steuerritzel innerhalb eines Bewegungsfreiraumes eines Stützgehäuses angeordnet ist.
Durch diese einfache Konstruktion wird es ermöglicht, dass das Magnetrad über den Steuerlaufring mit der Wickelwelle bewegungsgekoppelt ist.
Damit die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere bei Stoffbehängen (Screens) eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit aufweist, ist nach einer weiteren Ausführungsform eine Mittelstellung des Steuerritzels innerhalb des Bewegungsfreiraums des Stützgehäuses durch ein zwischen Motorkopf und Stützgehäuse angeordnetes Federelement garantiert. Bei der Abwärtsfahrt wird dabei der Motorkopf entgegen der Kraft der Blattfeder aufgrund der Gewichtskraft des Stoffbehangs (Stoff + Fallstab) aus der Mittelstellung bewegt. Beim Auftreffen auf ein festes Hindernis bzw. beim Abbremsen des Stoffbehangs (erhöhte Reibung in den Führungen des Stoffbehangs) durch Auftreten einer Windböe entfällt schlagartig zumindest ein Teil der Gewichtskraft des Stoffbehangs und der Motorkopf bewegt sich mit Unterstützung der Feder schnell in Mittelstellung. Durch diese Bewegung ändert sich die Geschwindigkeit des Magnetrades sowie die Anzahl der festgestellten Drehimpulse/Zeiteinheit und der Motor wird sofort abgeschaltet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der vorgenannten Ausführungsform ist die Feder als im Stützgehäuse angeordnete Blattfeder ausgebildet, die in einem Schlitz des Motorkopfes ragt.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus weiteren Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
1: ein elektromotorischer Antrieb für auf- und abwickelbare Behänge in der Ansicht,
2: eine perspektivische Ansicht von Stützgehäuse, Steuerlaufring und Motorkopf,
3: eine Darstellung gemäß 3 mit abgenommener Abdeckhaube,
4: eine Explosionsdarstellung von Stützgehäuse, Steuerlaufring und Motorkopf,
5: eine perspektivische Darstellung des Motorboard der Magnetradeinrichtung einschließlich Impulszählung sowie des Steuerlaufrings,
6. eine Schnittdarstellung gemäß VI-VI in 3 und
7: eine Schnittdarstellung gemäß Schnitt VII-VII in 3.
In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung zur Steuerung elektromotorischer Antriebe für auf- und abwickelbare Stoffbehänge, Rollladen, Rolltore od. dgl. innerhalb eines Motors M insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
Der in einer Wickelwelle 11 angeordnete Motor M weist gemäß 1 innerhalb eines Motorrohrs R neben der Steuerung des elektronischen Antriebs 10 einen Kondensator K, ein Motorpaket P, ein Getriebe G und einen Kupplungsadapter A auf. In der 1 ist des Weiteren zu erkennen, dass die Wickelwelle 11 über einen Steuerlaufring 12 mit der Vorrichtung zur Steuerung des elektromotorischen Antriebs 10 verbunden ist und darüber hinaus über ein in 1 nicht dargestelltes Stützgehäuse 13 sowie ein Wandlager W gebäudeseitig gelagert ist.
In den 2 und 3 ist die Vorrichtung 10 in vergrößerter Form dargestellt. Man erkennt in beiden Darstellungen das Stützgehäuse 13, den Steuerlaufring 12 – der mit der nicht dargestellten Wickelwelle 11 bewegungsverbunden ist – sowie den auch als Drehring bezeichneten Motorkopf 14. Während der Motorkopf 14 in der 2 durch eine Abdeckhaube 15 abgedeckt ist, ist in der 3 die Abdeckhaube 15 entfernt worden.
Eine Explosionsdarstellung der Vorrichtung 10 zeigt die 4. Von rechts ausgehend erkennt man zunächst wiederum das Stützgehäuse 13, eine Blattfeder 16, deren Funktion zu einem späteren Zeitpunkt erläutert wird, sowie den Steuerlaufring 12. Der auf nicht dargestellte Weise mit der Wickelwelle 11 bewegungsverbundene Steuerlaufring 12 weist eine Innenverzahnung 17 auf, in die im zusammengebauten Zustand in ein Steuerritzel 18 eingreift.
Das im zusammengebauten Zustand im Motorkopf 14 gelagerte Steuerritzel 18 ist an seinem vom Steuerlaufring 12 weg weisenden Ende mit einem weiteren Zahnrad 19 versehen, welches mit einem Zentralritzel 20 zusammenwirkt, an deren einem Ende ein mehrpoliges Magnetrad 21 angeordnet ist.
Neben den zuvor beschriebenen Teilen ist in der 4 noch ein Platinenträger 22, ein Motorboard 23 und Adapterkabel 24 dargestellt. Beim Vergleich der Explosionsdarstellung der 4 mit der 3 erkennt man, dass der Platinenträger 22 im zusammengebauten Zustand am Motorkopf 14 angeordnet ist und dass im Platinenträger 22 das Motorboard 23 und das Adapterkabel 24 befestigt sind. Auf dem Motorboard 23 sind nahe des Magnetrades 21 darüber hinaus zwei Hallelemente H dargestellt, die die Magnetimpulse/Zeiteinheit feststellen.
In der 4 eine ist des Weiteren eine Zentralschraube Z zu erkennen, welche (s. gestrichelte Linie) in eine Gewindebohrung Gz befestigbar ist. Damit wird der Motorkopf 14 unverlierbar, jedoch schwenkbar am Stützgehäuse 13 befestigt.
Letztlich ist in der 5 das in die Verzahnung 17 des Steuerlaufrings 12 eingreifende Steuerritzel 18 sowie das Zusammmenwirken mit den Zahnrad 19, dem Zentralritzel 20 sowie dem mehrpoligen Magnetrad 21 zu erkennen. Zusätzlich zeigt diese Darstellung eines der beiden Hallelemente H, die die Magnetradimpulse zählen.
Aus der 3 in Verbindung mit den Schnittzeichnungen gemäß 6 und 7 ist zu erkennen, dass der Motorkopf 14 schwenkbeweglich am Stützgehäuse 13 angeordnet ist. Die Schwenkbeweglichkeit wird dadurch ermöglicht, dass für das Steuerritzel 18 im Stützgehäuse 13 ein Bewegungsbereich 25 vorhanden ist, wobei zusätzlich aus der 6 erkennbar ist, dass im Stützgehäuse 13 eine Blattfeder 26 befestigt ist, die mit ihrem freien Endbereich 27 in eine schlitzförmige Aufnahme 28 des Motorkopfes 14 (Drehringes) eingreift.
Die vorbeschriebene, mit einer Blattfeder 26 versehene Ausführungsform der Vorrichtung 10 ist speziell für Stoffbehänge – so genannte Screens – vorgesehen, die grundsätzlich biegeschlaff sind und an ihrem unteren Endbereich einen Fallstab aufweisen.
Bei der Bewegung eines derartigen Stoffbehangs in Abwärtsrichtung, bewegt sich das Steuerritzel 18 aus der in 6 dargestellten Mittellage gegen die Kraft der Blattfeder 26 hinaus. Falls der Stoffbehang auf ein festes Hindernis stößt bzw. seine untere Maximalposition erreicht, fällt die Gewichtskraft des Fallstabes weg und das Steuerritzel 18 einschließlich des schwenkbeweglichen Motorkopfs 14 bewegt sich mit Unterstützung der Blattfeder 26 reaktionsschnell in Richtung der Mittelstellung. In diesem Moment kommt es beim Magnetrad 21 zu einer Überlagerung der Drehbewegung der Wickelwelle 11 sowie der Schwenkbewegung des Motorkopfes 14, wodurch entweder ein momentaner Stillstand des Magnetrades 21 erfolgt oder eine Beschleunigung des Magnetrades 21. In beiden Fällen ändert sich jedoch die von einem nicht dargestellten Hallelement H festgestellte Impulsfolge. Diese Veränderung der Impulsfolge führt unmittelbar zu einem Steuersignal, welches die Antriebsvorrichtung stillsetzt. Durch das schnelle Abschalten des Antriebs wird das weitere Abwickeln des teuren und empfindlichen Stoffbehangs von der Wickelwelle mit der Gefahr der Beschädigung desselben zuverlässig verhindert.
Gleiches gilt auch bei der Aufwärtsbewegung des Stoffbehanges, sofern beispielsweise durch eine Windböe vorübergehend der Stoffbehang durch auftretende Reibung des Stoffbehangs in der Führung bzw. am Fenster verlangsamt wird oder auch ein kurzzeitiger Stillstand stattfindet. Auch dann wird ein Teil der Gewichtskraft des Stoffbehangs einschließlich Fallstab kompensiert und eine Bewegung des Motorkopfs 14 mit Steuerritzel 18 mit der oben genannten schnellen Abschaltung hervorgerufen.
Für den Fall, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht für einen biegeschlaffen Stoffbehang, sondern für einen Rollladen eingesetzt wird, weist das Stützgehäuse 13 auf nicht dargestellte Weise keine Blattfeder 26 auf, da aufgrund des großen Gewichts der schwenkbare Motorkopf 14 sich an einem Rand des Bewegungsbereichs 25 anlegt. Eine die Abschaltung hervorrufende Bewegung des Motorkopfs 14 wird auch noch nicht durch den Wegfall der Gewichtskraft hervorgerufen, sondern erst durch den aufgrund der zunächst weiterlaufenden Wickelwelle 11 sich ergebenden Gegenimpuls.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
11: Wickelwelle
12: Steuerlaufring
13: Stützgehäuse
14: Motorkopf/Drehring
15: Abdeckhaube von 14
16: Blattfeder
17: Innenverzahnung
18: Steuerritzel
19: Zahnrad
20: Zentralritzel
21: Magnetrad
22: Platinenträger
23: Motorboard
24: Adapterkabel
25: Bewegungsbereich
26: Blattfeder
27: freier Endbereich von 26
28: schlitzförmige Aufnahme von 14
Z: Zentralschraube
G_Z: Gewindebohrung für Z
H: Hallelement
W: Wandlager
M: Motor
R: Motorrohr
P: Motorpaket
G: Getriebe
A: Kupplungsadapter
K: Kondensator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0822316 A2 [0002]

Claims

Vorrichtung zur Steuerung elektromotorischer Antriebe für auf- und abwickelbare Stoffbehänge, Rollladen, Rolltore od. dgl. mit einem begrenzt schwenkbar angeordneten Motorkopf, und einem Drehimpulse zählendem Magnetrad, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetrad (21) innerhalb des Motorkopfes (14) gelagert und zumindest mittelbar mit der Wickelwelle (11) bewegungsgekoppelt ist, und dass das die Abschaltung des Motors (M) hervorrufende Steuersignal sich aus einer Änderung der Drehimpulsabfolge durch eine kurzzeitige Überlagerung der Drehbewegung der Wickelwelle (11) und der Schwenkbewegung des Motorkopfes (14) ergibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetrad (21) zum Zwecke der Bewegungskopplung mit der Wickelwelle (11) über ein Steuerritzel (18) in eine Innenverzahnung (17) eines Steuerlaufringes (12) eingreift, wobei das Steuerritzel (18) innerhalb eines Bewegungsfreiraumes eines Stützgehäuses (13) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittelstellung des Steuerritzels (18) innerhalb des Bewegungsfreiraumes des Stützgehäuses (13) durch ein zwischen Motorkopf (14) und Stützgehäuse (13) angeordnetes Federelement garantiert wird
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als im Stützgehäuse angeordnete Blattfeder (16) ausgebildet ist, die in einen Schlitz (28) des Motorkopfes (14) ragt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorkopf (14) einen Schwenkwinkelbereich gegenüber dem Stützgehäuse (13) der Wickelwelle (11) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetrad (21) mehrpolig ausgebildet ist, dessen Impulse von einem Hallelement (H) gezählt werden.