DE102013210867A1

DE102013210867A1 - Rauch- oder Brandschutzvorrichtung und Einrichtverfahren dafür

Info

Publication number: DE102013210867A1
Application number: DE102013210867.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Wegner; Thilo Herrmann
Original assignee: PROTRONIC INNOVATIVE STEUERUNGSELEKTRONIK GmbH
Current assignee: PROTRONIC INNOVATIVE STEUERUNGSELEKTRONIK GmbH
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2033-06-12
Also published as: DE102013210867B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rauch- oder Brandschutzvorrichtung (10), insbesondere zum Verschließen einer Gebäudeöffnung (30), mit einem Brandschutzelement (12) und zumindest einem Antrieb (14), mittels dessen das Brandschutzelement (12) in eine Lageranordnung zum Nicht-Verschließen der Gebäudeöffnung (30) und in eine Verschlussanordnung zum Verschließen der Gebäudeöffnung (30) bewegbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine, insbesondere elektronische, Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung (36), mittels derer das Antriebs-Drehmoment des Antriebs (14) auf ein vorgebbares Maximal-Drehmoment (M_max) begrenzbar ist und die eingerichtet ist zum Absenken des Antriebs-Drehmoments auf ein Minimal-Drehmoment (M_min), das insbesondere höchstens ein Drittel des Maximal-Drehmoments (M_max) beträgt, wenn ein Drehwinkel (φ) des Antriebs (14) länger als eine vorgebbare Haltezeit (Δt) unverändert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rauch- oder Brandschutzvorrichtung, insbesondere zum Verschließen einer Gebäudeöffnung, mit (a) einem Brandschutzelement und (b) zumindest einem Antrieb, mittels dem das Brandschutzelement in eine Lageranordnung zum Nicht-Verschließen der Gebäudeöffnung und in eine Verschlussanordnung zum Verschließen der Gebäudeöffnung (30) bewegbar ist. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einrichten einer derartigen Rauch- und Brandschutzvorrichtung.
Eine solche Rauch- oder Brandschutzvorrichtung wird beispielweise dadurch aus der Verschlussanordnung in die Lageranordnung gebracht, dass das Brandschutzelement mittels des Antriebs auf einer Wickelwelle aufgewickelt wird. Dazu ist zunächst ein relativ großes Drehmoment vom Motor aufzubringen. Je weiter das Brandschutzelement aufgewickelt ist, desto geringer wird in der Regel das notwendige Drehmoment. Wenn das Brandschutzelement seine Lageranordnung erreicht hat, wird der Motor abgestellt, um dessen Leistungsaufnahme zu verringern. Des Weiteren verhindert das rechtzeitige Abschalten des Motors, dass eine zumeist vorhandene Fußleiste die Verkleidung, an die die Fußleiste in der Lageranordnung anschlägt, nicht beschädigt.
Aus der DE 198 41 958 ist eine Rauch- oder Brandschutzvorrichtung bekannt, bei der der Wickel des Vorhangs kippend gelagert ist. Beim Erreichen der oberen Endlage kippt oder dreht ein bisher feststehender Teil des Wickels und betätigt so einen elektromechanischen Endschalter. Dieses System hat neben der mechanisch aufwändigen Konstruktion und dem zusätzlich benötigten elektromechanischen Endschalter den Nachteil, dass plötzliche Lastwechsel ebenfalls zu einem Kippen und somit zu einer Betätigung des Endschalters führen können.
Aus der DE 35 03 816 und der DE 102 11 736 sind Rauch- oder Brandschutzvorrichtungen bekannt, bei denen der Antrieb ein Getriebe mit Endschalter aufweist, der in Abhängigkeit von der Anzahl der Wickelumdrehungen den Antrieb abschalten. Nachteilig an derartigen Systemen ist, dass etwaig auftretende Falten beim Aufwickeln des Brandschutzelementes dazu führen können, dass die Fußleiste früher als erwartet an die Verkleidung anschlägt. Der Motor übt in diesem Fall eine sehr große Kraft auf das Brandschutzelement und die Verkleidung aus, sodass diese beschädigt werden können. Die genannten Systeme werden daher fast ausschließlich für Rollläden verwendet, bei denen Wickelfehler weitgehend ausgeschlossen sind.
Aus der DE 44 33 797 ist bekannt, den Drehmomentverlauf beim Aufwickeln eines Rollladens mit einer gespeicherten Drehmomentkurve zu vergleichen und daraus ein Abschaltdrehmoment zu berechnen. Es werden zudem zwei Messeinrichtungen benötigt, nämlich ein vom Weg abhängiger und ein zusätzlich vom Drehmoment abhängiger Schalter. Ein derartiges System ist relativ aufwändig.
Bekannt ist zudem, die Drehmomenterhöhung zu detektieren, die auftritt, wenn die Fußleiste gegen die Verkleidung schlägt. Nachteilig hieran ist, dass die Verkleidung relativ stabil ausgelegt werden muss, da das höchste Drehmoment in der Regel zu Beginn des Auffahrens anliegt und der Motor erst abgeschaltet werden kann, wenn das Brandschutzelement sicher aufgefahren wurde. Das Abstands-Drehmoment muss deutlich größer als das maximale Drehmoment gewählt werden, damit zufällig auftretende Drehmomentspitzen, die durch Wind hervorgerufen werden können, nicht zu einem vorzeitigen Abschalten führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Nachteile im Stand der Technik zu vermindern.
Die Erfindung löst das Problem durch eine gattungsgemäße Rauch- oder Brandschutzvorrichtung, die eine elektronische Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung aufweist, mittels der das Antriebs-Drehmoment des Antriebs auf ein vorgebbares Maximal-Drehmoment begrenzbar ist, das insbesondere höchstens ein Drittel, beispielsweise höchstens ein Zehntel, des Maximal-Drehmoments beträgt, wenn der Drehwinkel länger als eine vorgebbare Haltezeit unverändert ist.
Gemäß einem zweiten Effekt löst die Erfindung das Problem durch ein Verfahren zum Einrichten einer erfindungsgemäßen Rauch- oder Brandschutzvorrichtung, wobei das Verfahren die Schritte (a) Bringen des Brandschutzelements aus seiner Verschlussanordnung in seine Lageranordnung, dabei Erfassen eines Drehmomentverlaufs des Antriebs-Drehmoments des Antriebs, und (b) Setzen des Maximal-Drehmoments, sodass es größer ist als das Maximum des Drehmomentverlaufs, umfasst. Diese Schritte können auch als Durchführen einer Lernfahrt bezeichnet werden.
Erfindungsgemäß ist insbesondere eine Rauch- oder Brandschutzvorrichtung in Form einer Rauchschürze, mit (a) einem Rauchschutzelement und (b) zumindest einem Antrieb, mittels dessen das Brandschutzelement in eine Lageranordnung, in der das Rauchschutzelement in einer kompakten Anordnung ist, und in eine Verschlussanordnung, in der das Rauchschutzelement in einer ausgestreckten Anordnung ist, bewegbar ist, wobei diese Rauch- oder Brandschutzvorrichtung die die oben genannte Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung besitzt.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass das Erreichen der Lageranordnung mit einfachen Mitteln detektierbar ist. So muss lediglich erfasst werden, ob die Abtriebswelle des Antriebs sich weiter dreht. Tut sie das nicht, ist die Lageranordnung erreicht.
Es ist möglich, wenngleich entbehrlich, dass die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung einen Positionsschalter aufweist, mittels dem feststellbar ist, ob das Brandschutzelement, insbesondere dessen Fußleiste, sich über eine vorgegebene Position bewegt hat, wobei diese Position nicht der Lagerstellung entspricht. Beispielsweise ist der Positionsschalter im oberen Drittel angeordnet, das heißt, dass eine Fußleiste zumindest zwei Drittel des Wegs von der Verschlussanordnung in die Lageranordnung zurück gelegt hat. Es ist dann möglich, die elektronische Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung so auszubilden, dass das Maximal-Drehmoment auf einen Wert festgelegt wird, der kleiner ist als das Maximum des Drehmomentsverlaufs. In anderen Worten kann das Maximal-Drehmoment kleiner sein als das größtmögliche Drehmoment, das beim Auffahren des Brandschutzelements benötigt wird. Auf diese Weise wird die Maximalkraft verringert, die die Fußleiste auf die Deckenstruktur ausüben kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung einen optischen Sensor und das Brandschutzelement besitzt eine optische Kodierung, die die Stelle kodiert, an der die Kodierung angebracht ist, so dass durch Erfassen der optischen Kodierung mittels des Sensors die Position, insbesondere der Weg, den das Brandschutzelement aus seiner Lageranordnung zurückgelegt hat, ermittelbar ist.
Vorteilhaft ist zudem, dass standardisierte Motoren verwendet werden können, was die Produktion der Rauch- oder Brandschutzvorrichtung erleichtert. Das maximal benötigte Drehmoment des Antriebs hängt vom Gewicht des Brandschutzelements, insbesondere von der Breite ab. Da Brandschutzvorhänge nach den spezifischen Anforderungen des jeweiligen Einsatzgebietes konfiguriert werden, unterscheiden sich Rauch- oder Brandschutzvorrichtungen häufig in den benötigten maximalen Drehmomenten. Wegen der Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung ist es möglich, mit wenigen Motorvarianten auszukommen und einfach den nächstkräftigeren Motor vorzusehen. Es ist dabei nicht zu befürchten, dass dieser ein so großes Drehmoment hat, dass die Verkleidung beim Zufahren des Brandschutzelementes beschädigt wird. Das verringert die Zahl der Varianten an Antrieben in der Gesamtheit aller Rauch- oder Brandschutzvorrichtungen, die von einem Unternehmen hergestellt und/oder gewartet werden.
Vorteilhaft ist zudem, dass die Endlage sicher erkannt werden kann. Kommt es zu einem Stromausfall, so muss das Brandschutzelement lediglich einmalig in seine Lagerposition gebracht werden, um die Endlage sicher zu bestimmen. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Brandschutzelement mehr als ein Segment aufweist und die Segmente synchronisiert aufgefahren werden sollen. In diesem Fall ist eine Wegregelung notwendig, die wiederum eine Positionserfassung erfordert. Eine derartige Positionserfassung, die auch als Wegerfassung bezeichnet werden könnte, kann bei der erfindungsgemäßen Rauch- oder Brandschutzvorrichtung einfach durch die Drehwinkel-Messvorrichtung realisiert werden. Diese muss lediglich Drehwinkeländerungen erfassen können, da der Startpunkt stets bekannt ist oder einfach durch Auffahren, das heißt durch Bringen in die Lageranordnung, des Brandschutzelementes ermittelbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Rauch- oder Brandschutzvorrichtung ist die Endlage zudem robust ermittelbar. Kommt es aufgrund von Temperaturänderungen, Materialalterung oder Wickelfehlern zu einer veränderten Endlage, so wird diese dennoch prozesssicher erkannt.
Vorteilhaft ist schließlich der einfache Aufbau, da gesonderte Endlagenschalter oder sonstige Positionsermittlungsvorrichtungen entbehrlich sind, wenngleich sie vorhanden sein können.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Brandschutzelement insbesondere ein flächiges, flexibles Objekt verstanden, mittels dem eine Öffnung in einem Gebäude rauch- und/oder brandfest verschlossen werden kann. Das Brandschutzelement kann mehrlagig aufgebaut sein und zumindest eine Lage an Brandschutztextil aufweisen. Ein Brandschutztextil ist insbesondere ein aus Fasern aufgebautes Objekt, beispielsweise ein Gewebe oder Gelege, das aus einem nicht brennbaren Fasermaterial besteht. Beispielsweise umfasst ein Brandschutztextil Glasfasern und/oder Metallfasern und/oder Metalldrähte. Ein Brandschutztextil ist insbesondere an den Faltstellen flexibel. Das Brandschutzelement kann zudem zumindest eine Lage an Metallfolie aufweisen, das ist aber nicht notwendig. Das Brandschutzelement könnte auch als Rauch- oder Brandschutzelement bezeichnet werden.
Unter einer Anordnung wird insbesondere die Art verstanden, wie sich das Brandschutzelement im Raum erstreckt. Auch ein einziges Brandschutzelement hat folglich eine Anordnung.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Brandschutzelement eine Vielzahl an Lamellen aufweist, die miteinander gelenkig verbunden sind, sodass ein Rollpanzer gebildet ist. Es sei darauf hingewiesen, dass ein flexibles Objekt elastisch sein kann, nicht aber sein muss.
Unter dem Antrieb wird insbesondere ein Elektromotor verstanden, beispielsweise ein Asynchronmotor oder ein Gleichstrommotor.
Unter dem Merkmal, dass das Brandschutzelement in die Verschlussordnung bewegbar ist, wird insbesondere verstanden, dass das Brandschutzelement so ausgebildet ist, dass eine entsprechende Gebäudeöffnung verschließbar ist. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung bereits so an einem Gebäude montiert ist, dass eine zu verschließende Öffnung tatsächlich durch Zufahren des Brandschutzelements verschlossen wird. Insbesondere ist es denkbar, dass die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung als Rauchschürze ausgebildet ist, die Rauch auf einen vorgegebenen Pfad leitet, ohne eine Gebäudeöffnung vollständig zu verschließen, mittels der eine Gebäudeöffnung jedoch auch verschließbar ist. Wenn die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung eine Rauchschutzvorrichtung ist, beispielsweise eine Rauchschürze, könnte auch von einem Rauchschutzelement anstelle von einem Brandschutzelement gesprochen werden.
Unter dem Merkmal, dass das Antriebs-Drehmoment auf ein vorgebbares Maximal-Drehmoment begrenzbar ist, wird insbesondere verstanden, dass die Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung auf zumindest zwei, insbesondere auf eine Vielzahl, an Drehmomenten begrenzbar einstellbar ist. Insbesondere umfasst die Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung einen Speicher, insbesondere einen digitalen Speicher, in dem das Maximal-Drehmoment durch eine Eingabe von außen veränderbar abgelegt ist. Es ist dann möglich, extern auf diesen Speicher zuzugreifen und das Maximal-Drehmoment so zu verändern. Günstig ist es, wenn in dem digitalen Speicher ein Wert für das Maximal-Drehmoment voreingestellt ist.
Insbesondere ist die Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung ausgebildet zum Bestromen des Antriebs, so dass sich das vorgegebene Drehmoment, das größer als null ist, einstellt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung eine Drehwinkel-Messvorrichtung, mittels der eine Drehwinkeländerung einer Abtriebswelle des Antriebs ermittelbar ist. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Hall-Sensor halten, mittels dem die Drehgeschwindigkeit des Abtriebs mit hoher Genauigkeit feststellbar ist. Alternativ kann die Drehwinkel-Messvorrichtung einen Impulszähler aufweisen, der Winkelschritte zählt. Beispielsweise gibt die Drehwinkel-Messvorrichtung einen Impuls ab, sobald sich der Drehwinkel um mehr als ein vorgegebenes Winkelinkrement ändert. Der Drehwinkel wird dann errechnet als Produkt aus der Summe der Impulse und dem Drehwinkelinkrement pro Impuls.
Die Drehwinkel-Messvorrichtung könnte auch eine Widerstandsmessvorrichtung zum Messen des komplexen Widerstands umfassen. Dieser ändert sich, wenn der Motor sich nicht mehr dreht.
Vorzugsweise umfasst die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung eine elektrische Steuerung, die mit der Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung verbunden und eingerichtet ist zum Berechnen einer Position des Brandschutzelements aus Drehwinkeländerungen der Drehwinkel-Messvorrichtung relativ zu einem End-Drehwinkel, bei dem das Antriebs-Drehmoment abgesenkt wird. Insbesondere ist die Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung in die Steuerung integriert. In diesem Fall ist die Steuerung ausgebildet zum Ansteuern des zumindest einen Antriebs, so dass dessen Antriebs-Drehmoment stets höchstens gleich dem Maximal-Drehmoment ist.
In anderen Worten ist die elektrische Steuerung eingerichtet zum Erfassen, wann sich der elektrische Antrieb für eine Zeit, die größer ist als die Haltezeit, sich nicht mehr gedreht hat, und zum Erfassen der Drehlage des Antriebs, insbesondere der Abtriebswelle des Antriebs, zu diesem Zeitpunkt.
Unter der Position des Brandschutzelements wird insbesondere ein Abstand einer Abschlussleiste des Brandschutzelements von einer, beispielsweise oberen, Endlage, in der das Brandschutzelement in der Lageranordnung ist, verstanden. Die elektrische Steuerung ist eingerichtet zum Berechnen dieser Position aus dem End-Drehwinkel und den aufsummierten oder aufintegrierten Drehwinkeländerungen. Die Endlage ist diejenige Anordnung, in der das Brandschutzelement am kompaktesten ist. Die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung kann auch zum Verschließen einer sich horizontal erstreckenden Öffnung, insbesondere in einer Decke eines Gebäudes, ausgebildet sein.
Vorzugsweise umfasst die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung eine Bremse zum Verhindern einer Bewegung des Brandschutzelements. In anderen Worten stellt die Bremse sicher, dass das Brandschutzelement in der Lageranordnung gehalten wird. Der Motor muss kein Drehmoment mehr aufbringen und verbraucht daher zumindest in guter Näherung keinen Strom. Besonders bevorzugt ist es daher, wenn alternativ oder zusätzlich das Minimal-Drehmoment höchstens ein Zehntel des Maximal-Drehmoments beträgt und insbesondere null ist
Alternativ ist das Minimal-Drehmoment so groß, dass das Brandschutzelement in seiner Lageranordnung haltbar ist. In diesem Fall muss der Motor ständig ein Drehmoment aufbringen, um zu verhindern, dass das Brandschutzelement sich aus der Lageranordnung in die Verschlussanordnung bewegt. Vorteilhaft hieran ist, dass eine Bremse entbehrlich ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung eine Wickelwelle, auf der das Brandschutzelement aufgewickelt ist, wenn es in seiner Lageranordnung ist. Durch zumindest teilweises Abwickeln des Brandschutzelements von der Wickelwelle kann es in seine Verschlussanordnung gebracht werden. Für den Fall, dass das Brandschutzelement auf einer Wickelwelle aufgenommen ist, ist die Lageranordnung diejenige Anordnung, in der das Brandschutzelement auf der Wickelwelle aufgewickelt ist. Die Verschlussanordnung ist diejenige Anordnung, bei der das Brandschutzelement zumindest teilweise, insbesondere fast vollständig, von der Wickelwelle abgewickelt ist.
Es ist nicht notwendig, dass das Brandschutzelement auf eine Wickelwelle aufgewickelt ist. Beispielsweise kann das Brandschutzelement auch beim Bewegen von der Verschlussanordnung in die Lageranordnung gerafft werden und dazu beispielsweise eine verbreiterte Fußleiste aufweisen, auf der sich das Brandschutzelement im gerafften Zustand ablegt.
Günstig ist es, wenn das Brandschutzelement ein erstes Segment, das mit einem ersten Antrieb antreibbar ist, und zumindest ein zweites Segment, das mit einem zweiten Antrieb antreibbar ist, aufweist, wobei die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung eine erste Wegmessvorrichtung zum Messen eines ersten Wegs, den das Erstsegment aus der Lageranordnung in die Verschlussanordnung zurückgelegt hat, und zumindest eine zweite Wegmessvorrichtung zum Messen eines zweiten Wegs, dass das zweite Segment aus der Lageranordnung in die Verschlussanordnung zurückgelegt hat, umfasst, wobei das erste Segment eine erste Abschlussleiste und das zumindest eine zweite Segment zumindest eine zweite Abschlussleiste aufweist und wobei der erste Antrieb und zumindest der eine zweite Antrieb so weggeregelt sind, dass die erste Abschlussleiste und die zweite Abschlussleiste, gegebenenfalls nach Durchlaufen eines Einlaufweges, eine Höhendifferenz aufweisen, die kleiner ist als eine vorgegebene Maximal-Höhendifferenz. Oft umfasst das Brandschutzelement jedoch nur ein Segment.
In diesem Fall steuert die elektrische Steuerung, die aus zumindest zwei Teil-Steuerungen aufgebaut sein kann, die je zu einem der Antriebe zugeordnet sind, den jeweiligen Antrieb so an, dass die Abschlussleiste zu einem vorgegebenen Zeitpunkt auf einer vorgegebenen Position ist (Weg-Steuerung oder Weg-Regelung). Alle Antriebe sind mit einer, insbesondere mit jeweils einer, Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung verbunden, sodass keiner der Antriebe sein Maximal-Drehmoment überschreitet. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass alle Antriebe das gleiche Maximal-Drehmoment besitzen.
Unter dem Merkmal, dass die Antriebe weggeregelt sind, wird insbesondere Verstanden, dass die Antriebe eine Regelung umfassen, die jedem Zeitpunkt nach einem Startzeitpunkt einen Soll-Weg zuweist. Weicht ein Ist-Weg, den das Segment nach dem Startzeitpunkt zurückgelegt hat, von dem Soll-Weg ab, so wird eine Geschwindigkeit des Brandschutzelementes nachgeregelt, mit der das jeweilige Segment bewegt wird. Die Zuordnung von Zeitpunkt zu Soll-Weg kann beispielsweise in Form einer Tabelle und/oder als mathematische Funktion gegeben sein, die in einem digitalen Speicher abgelegt ist. Ein derartiges System umfasst zumeist bereits eine Vorrichtung zum Begrenzen des Antriebs-Drehmoments, da dies zur Weg-Regelung benötigt wird. Die Begrenzung auf das Maximal-Drehmoment ist in solchen Systemen besonders einfach realisierbar.
Vorzugsweise umfasst die elektronische Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung eine Pulsweitenmodulationsvorrichtung, mittels der die Ansteuerspannung für den Antrieb oder der Ansteuerstrom für den Antrieb modulierbar ist. Um Spannungsspitzen zu vermeiden, umfasst die Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung vorzugsweise einen Glättkondensator. Eine derartige Pulsweitenmodulationsvorrichtung ist technisch besonders einfach und robust.
Erfindungsgemäß ist zudem ein Gebäude mit einer Gebäudeöffnung und mit einer erfindungsgemäßen Rauch- oder Brandschutzvorrichtung, die so angeordnet ist, dass die Gebäudeöffnung durch das Brandschutzelement verschließbar ist, wenn das Brandschutzelement in seiner Verschlussanordnung ist, und wobei die Gebäudeöffnung in einen Nicht-Verschlossenen-Zustand bringbar ist, wenn das Brandschutzelement in seiner Lageranordnung ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
1 schematisch eine erfindungsgemäße Rauch- oder Brandschutzvorrichtung,
2 in der Teilfiguren 2a einen Drehmomentverlauf einer nicht erfindungsgemäßen Rauch- oder Brandschutzvorrichtung, Teilfigur 2b einen Drehmomentverlauf einer erfindungsgemäßen Rauch- oder Brandschutzvorrichtung und Teilfigur 2c einen Verlauf der Ansteuerspannung für einen Antrieb, und
3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rauch- oder Brandschutzvorrichtung.
1 zeigt eine Rauch- oder Brandschutzvorrichtung 10, die ein Brandschutzelement 12 und einen Antrieb 14 aufweist. Der Antrieb 14 ist im vorliegenden Fall als Wickelwellenmotor ausgebildet, der in einer Wickelwelle 16 angeordnet ist. Das Brandschutzelement 12 ist auf die Wickelwelle 16 aufwickelbar. Ein dafür notwendiges Drehmoment M wird von dem Antrieb 14 aufgebracht. Das Brandschutzelement 12 umfasst eine Fußleiste 18, die unten an einem Brandschutzvorhang 20 angebracht ist.
1 zeigt, dass die Wickelwelle 16 mit dem Brandschutzelement 12 einen Wickel 22 bildet, der auf zwei Aufnahmen 24.1, 24.2 aufliegt und damit schwimmend gelagert ist. Der Antrieb 14 weist einen Drehmomentanker 26 auf, mit dem das erzeugte Drehmoment in ein schematisch eingezeichnetes Gebäude 28 eingeleitet wird. Im Gebäude 28 ist eine Gebäudeöffnung 30 ausgebildet, die vom Brandschutzelement 12 reversibel verschließbar ist. Seitliche Führungen der Rauch- oder Brandschutzvorrichtung, mittels denen das Brandschutzelement 12 und/oder die Fußleiste 18 geführt werden, sind der Einfachheit halber nicht eingezeichnet.
1 zeigt schematisch eine Verkleidung 32, die auch als Verblendung bezeichnet werden könnte und die relativ zum Gebäude 28 befestigt ist. Die Verkleidung 32 ist so gestaltet, dass die Fußleiste 18 formschlüssig an ihr anliegt, wenn das Brandschutzelement 12 in seiner Lageranordnung ist. Von unten gesehen bildet die Unterseite der Fußleiste 18 mit der Verkleidung 32 im günstigsten Fall eine durchgehende Fläche, sodass das Vorhandensein der Rauch- oder Brandschutzvorrichtung möglichst wenig auffällt.
2a zeigt schematisch den Verlauf des Drehmoments M über eine Position z. Z ist normiert, sodass die Fußleiste 18 in ihrer Position z = 1 ganz oben angeordnet ist, das heißt, dass das Brandschutzelement 12 in seiner Lageranordnung ist. Liegt die Fußleiste 18 auf einem Boden 34 der Gebäudeöffnung 30 auf, so ist sie in ihrer Position z = 0. Die Position z=0 kann, beispielsweise dann, wenn die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung 10 eine Rauchschürze ist, dann erreicht sein, wenn das Brandschutzelement in seiner Schutzanordnung ist.
Es ist zu erkennen, dass beim Auffahren des Brandschutzelements aus seiner Lageranordnung das Drehmoment M zunächst leicht ansteigt, bis das Brandschutzelement gestrafft ist. Sobald die Fußleiste 18 vollständig vom Boden abgehoben ist, ist das Maximum M_h des Drehmomentverlaufs erreicht. Das Antriebs-Drehmoment M sinkt danach in der Regel streng monoton ab und steigt erst wieder an, wenn der erste Teil der Fußleiste 18 in Kontakt mit der Verkleidung 32 kommt. Wegen der Steifigkeit der Verkleidung 32 steigt das Antriebs-Drehmoment M steil an und würde schließlich entweder das Nenn-Drehmoment M_nenn des Antriebs 14 erreichen oder nach Erreichen eines elektrischen Antriebs-Drehmoments M_V, bei dem die Verkleidung 32 versagt, wieder abfallen.
1 zeigt schematisch eine Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung 36, die elektrisch mit dem Antrieb 14 verbunden ist. Sie umfasst eine Pulsweitenmodulationsvorrichtung, die die eine elektrische Spannung ausgibt, deren Verlauf schematisch in 2c gezeigt ist. Die Grundschwingung ist eine Sinusschwingung, die jedoch für jeweils sehr kurze Zeitabschnitte an- und ausgeschaltet ist. Je größer der Anteil der Zeit, zu der die Spannung ausgeschaltet ist, desto geringer ist das vom Antrieb 14 aufgebrachte Antriebs-Drehmoment M.
Die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung 10 umfasst zudem eine schematisch eingezeichnete Drehwinkel-Messvorrichtung 38 in Form eines Hall-Sensors, mittels dem eine Drehwinkel-Änderung φ . = ω erfassbar ist. Die Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung 38 umfasst zudem eine Zeitmessvorrichtung und gegebenenfalls eine nicht eingezeichnete Sende- und Empfangsvorrichtung zum Abgeben und Empfangen von Signalen an und von der Steuerung 40.
Zum Auffahren des Brandschutzelements 12 sendet eine elektrische Steuerung 40 der Rauch- oder Brandschutzvorrichtung 10 ein Steuersignal an die Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung 36. Diese bestromt daraufhin den Antrieb 14, sodass dieser ein Antriebs-Drehmoment M auf die Wickelwelle 16 ausübt. Über die Drehwinkel-Messvorrichtung 38 wird beständig die Drehwinkeländerung w und die Position z der Fußleiste 18 berechnet und mit in einem digitalen Speicher der Steuerung 40 abgelegten Soll-Verlauf verglichen. Kommt es zu einer Abweichung zwischen Soll-Weg Z_soll(t) und Ist-Weg Z_ist(t), so wird das Antriebs-Drehmoment M so verändert, dass sich diese Differenz verringert. In keinem Fall wird jedoch ein Maximal-Drehmoment M_max überschritten, das beispielsweise in der Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung 36 und/oder der Steuerung 40 in einem Speicher gespeichert ist.
Es ist aber auch möglich und in der Regel vorteilhaft, wenn die Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung 36 als virtueller Teil der Steuerung 40 ausgebildet ist. In anderen Worten ist die Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung 36 gebildet durch die Steuerung 40, die zum Begrenzen des Antriebs-Drehmoments eingerichtet ist, wobei die Steuerung 40 selbstverständlich in der Regel weitere Funktionen hat.
Die Drehwinkel-Messvorrichtung 38 ist mit der Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung 36 verbunden. Erfasst die Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung 36, dass sich der Drehwinkel φ über eine im Speicher abgelegte Zeitspanne Δt_H von beispielsweise einer Sekunde nicht oder nur um weniger als einen Grenzwert Δφ verändert hat, so regelt die Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung 36 das Antriebs-Drehmoment M auf ein Minimal-Drehmoment M_min, insbesondere auf null. In diesem Fall wird eine nicht eingezeichnete Bremse aktiviert, um zu verhindern, dass das Brandschutzelement 12 schwerkraftbedingt wieder zufährt.
Alternativ wird das Antriebs-Drehmoment M auf ein Minimal-Drehmoment M_min abgesenkt, das um einen kleinen Betrag größer ist als das Minimum M_l des Drehmomentverlaufs M(z). In diesem Fall ist keine Bremse notwendig.
Um das Maximal-Drehmoment M_max und gegebenenfalls das Minimal-Drehmoment M_min zu bestimmen, wird das Brandschutzelement 12 aus seiner Verschlussanordnung in seine Lageranordnung gefahren und dabei der Drehmomentverlauf M(z) aufgenommen. Aus dem Drehmomentverlauf M(z) wird dann das Maximum M_h bestimmt und gegebenenfalls auch das Minimum M_e. Das Maximal-Drehmoment M_max wird dann um einen kleinen Betrag größer als der Maximalwert M_h gewählt, beispielsweise das 1,05-fache bis 1,35-fache.
Danach wird das Antriebs-Drehmoment M so lange verringert, bis sich die Wickelwelle 16 in Bewegung setzt und sich der Drehwinkel φ ändert. Der größte gemessene Wert, bei dem das Brandschutzelement 12 in seiner Verschlussanordnung gehalten werden kann, ist das Grenz-Drehmoment M_grenz. Sofern keine Bremse vorhanden ist, wird das Minimal-Drehmoment M_min auf einen kleinen Wert größer als das Grenz-Drehmoment M_grenz eingestellt, beispielsweise das 1,5 bis 1,35-fache. Besitzt die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung eine Bremse, so wird der Antrieb 14 vorzugsweise drehmomentfrei geschaltet, also nicht bestomt.
2b zeigt den Drehmomentverlauf M(z) bei Verwendung der Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung. Das Drehmoment überschreitet M_max nicht und nach der Haltezeit Δt wird der Antrieb 14 drehmomentfrei geschaltet.
3 zeigt den Fall, in dem das Brandschutzelement 12 aus einem ersten Segment 42.1, einem zweiten Segment 42.2 und einem dritten Segment 42.3 aufgebaut ist. Alle drei Segmente besitzen einen eigenen Antrieb, nämlich die Antriebe 14.1, 14.2, 14.3. Jedem dieser Antriebe ist eine Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung zugeordnet, die für jedes einzelne Segment 42 wie oben beschrieben sicherstellt, dass keiner der Antriebe sein, gegebenenfalls individuelles, Maximal-Drehmoment M_max übertrifft.
Bezugszeichenliste

10: Rauch- oder Brandschutzvorrichtung
12: Brandschutzelement
14: Antrieb
16: Wickelwelle
18: Fußleiste
20: Brandschutzvorhang
22: Wickel
24: Aufnahme
26: Drehmomentanker
28: Gebäude
30: Gebäudeöffnung
32: Verkleidung
34: Boden
36: Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung
38: Drehwinkel-Messvorrichtung
40: Steuerung
42: Segment
M: Drehmoment
M_max: Maximal-Drehmoment
φ: Drehwinkel
M_min: Minimal-Drehmoment
M_grenz: Grenz-Drehmoment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19841958 [0003]
DE 3503816 [0004]
DE 10211736 [0004]
DE 4433797 [0005]

Claims

Rauch- oder Brandschutzvorrichtung (10), insbesondere zum Verschließen einer Gebäudeöffnung (30), mit (a) einem Brandschutzelement (12) und (b) zumindest einem Antrieb (14), mittels dem das Brandschutzelement (12) – in eine Lageranordnung, in der das Brandschutzelement (12) in einer kompakten Anordnung ist, und – in eine Verschlussanordnung, in der das Brandschutzelement (12) in einer ausgestreckten Anordnung ist, bewegbar ist, gekennzeichnet durch (c) eine, insbesondere elektronische, Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung (36), – mittels derer das Antriebs-Drehmoment des Antriebs (14) auf ein vorgebbares Maximal-Drehmoment (M_max) begrenzbar ist und – die eingerichtet ist zum Absenken des Antriebs-Drehmoments auf ein Minimal-Drehmoment (M_min), das insbesondere höchstens ein Drittel des Maximal-Drehmoments (M_max) beträgt, wenn ein Drehwinkel (φ) des Antriebs (14) länger als eine vorgebbare Haltezeit (Δt) unverändert ist.
Rauch- oder Brandschutzvorrichtung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektrische Steuerung (40), die – mit der Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung (36) verbunden ist und – eingerichtet ist zum Berechnen einer Position des Brandschutzelements (12) aus Drehwinkeländerungen relativ zu einem End-Drehwinkel, bei dem das Antriebs-Drehmoment abgesenkt wird.
Rauch- oder Brandschutzvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch – eine Bremse zum Verhindern einer Bewegung des Brandschutzelements (12), – wobei das Minimal-Drehmoment (M_min) höchstens ein Zehntel des Maximal-Drehmoments (M_max) beträgt, insbesondere null ist.
Rauch- oder Brandschutzvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Minimal-Drehmoment (M_min) so groß ist, dass das Brandschutzelement (12) in seiner Lageranordnung haltbar ist.
Rauch- oder Brandschutzvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Minimal-Drehmoment (M_min) kleiner ist als das Dreifache eines Grenz-Drehmoments (M_grenz), welches das kleinste Drehmoment (M) ist, mit dem das Brandschutzelement (12) in seiner Verschlussanordnung haltbar ist.
Rauch- oder Brandschutzvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brandschutzelement (12) (a) ein erstes Segment (42), das mit einem ersten Antrieb (14) antreibbar ist, und (b) zumindest ein zweites Segment (42), das mit einem zweiten Antrieb (14) antreibbar ist, aufweist, und dass die Rauch- oder Brandschutzvorrichtung (10) (c) eine erste Wegmessvorrichtung zum Messen eines ersten Wegs, den das erste Segment (42) aus der Lageranordnung in die Verschlussanordnung zurückgelegt hat, und (d) zumindest eine zweite Wegmessvorrichtung zum Messen eines zweiten Wegs, den das zweite Segment (42) aus der Lageranordnung in die Verschlussanordnung zurückgelegt hat, umfasst, (e) wobei das erste Segment (42) eine erste Abschlussleiste und das zumindest eine zweite Segment (42) zumindest eine zweite Abschlussleiste aufweist, (f) wobei der erste Antrieb (14) und der zumindest eine zweite Antrieb (14) so weggeregelt sind, dass die erste Abschlussleiste und die zweite Abschlussleiste, gegebenenfalls nach Durchlaufen eines Einlaufwegs, eine Höhendifferenz aufweisen, die kleiner ist als eine vorgegebene Maximal-Höhendifferenz.
Rauch- oder Brandschutzvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Drehmoment-Begrenzungsvorrichtung (36) eine Pulsweitenmodulationsvorrichtung umfasst.
Gebäude mit einer Gebäudeöffnung und mit einer Rauch- oder Brandschutzvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die so angeordnet ist, dass die Gebäudeöffnung durch das Brandschutzelement verschließbar ist, wenn das Brandschutzelement in seiner Verschlussanordnung ist, und wobei die Gebäudeöffnung in einen Nicht-Verschlossenen-Zustand bringbar ist, wenn das Brandschutzelement in seiner Lageranordnung ist.
Verfahren zum Einrichten einer Rauch- oder Brandschutzvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den Schritten: (a) Bringen des Brandschutzelements (12) aus seiner Verschlussanordnung in seine Lageranordnung und dabei Erfassen eines Drehmomentverlaufs (M(t), M(y)) des Antriebs-Drehmoments des Antriebs (14) und (b) Setzen des Maximal-Drehmoments (M_max), so dass es größer ist als das Maximum (M) des Drehmomentverlaufs.
Verfahren zum Einrichten einer Rauch- oder Brandschutzvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den Schritten: (a) Bringen des Brandschutzelements (12) in seine Lageranordnung und (b) Erfassen des Grenz-Drehmoments (M_grenz) durch stufenweises Verringern des Drehmoments (M), bis das Brandschutzelement (12) sich zu bewegen beginnt.