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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur konfliktfreien Steuerung des elektromotorischen Antriebs eines Außenraffstores.
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Außenraffstores sind Belastungen durch das Wetter ausgesetzt. Deshalb ist es bekannt, mittels eines Wetterwächters das Wetter zu überwachen und bei bestimmten Wetterlagen die Außenraffstores automatisch zu verstellen, um so deren Belastungen zu verringern. Beispielweise überwacht ein Windwächter die Windstärke und veranlasst ein automatisches Einfahren der Außenraffstores bei zu starker Windbelastung.
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Aus der
EP 0 716 214 A2 ist eine Steuerung für einen für Außenraffstores geeigneten elektromotorischen Antrieb bekannt. Bei dieser Steuerung wird eine Drehrichtung des Antriebs zum Schutz vor Beschädigungen gesperrt, wenn beim Betrieb des Antriebs in dieser Drehrichtung ein Hemmnis erkannt wurde.
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Nachteilig bei dieser Art von Beschädigungsschutz ist, dass er sich nicht mit den oben beschriebenen Wetterwächtern kombinieren lässt. In der Tat kann die Sperrung einer Drehrichtung verhindern, dass ein Außenraffstore bei ungünstiger Wetterlage in eine geschützte Stellung versetzt wird.
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Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung des elektromotorischen Antriebs eines Außenraffstores anzugeben, welches die oben beschriebene Wetterwächterfunktion konfliktfrei mit einem Schutz vor Beschädigungen bei Verstellungshemmnissen kombiniert.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das folgende Verfahren gelöst:
Verfahren zur konfliktfreien Steuerung des elektromotorischen Antriebs eines Außenraffstores, wobei der Antrieb den Außenraffstore entlang zwei entgegengesetzter Richtungen verstellen kann, wobei das Verfahren die folgenden zwei Abläufe umfasst:
- a) einen Wetteranpassungsablauf zur Anpassung der Stellung des Außenraffstores an eine Wetterbedingung, wobei der Wetteranpassungsablauf die folgenden Schritte umfasst:
– Erfassung einer Wetterbedingung, wie z.B. der Windstärke oder der Sonneneinstrahlung, durch Messung einer Wettermessgröße; und
– Aktivierung des Außenraffstoreantriebs zur Verstellung des Außenraffstores, falls die Wettermessgröße einem vorbestimmten Kriterium entspricht;
- b) einen Beschädigungsschutzablauf bei Verstellung des Außenraffstores in eine der beiden Richtungen mittels des Antriebs zum Schutz des Außenraffstores vor Beschädigungen bei Verstellungshemmnissen, wobei der Beschädigungsschutzablauf die folgenden Schritte umfasst:
– Überwachung einer Betriebsgröße des Antriebs des Außenraffstores zur Erkennung eines möglichen Hemmnisses, dass die Verstellung des Außenraffstores hemmt;
– bei Erkennung eines Hemmnisses, Stoppen und zeitlich begrenzte Umkehrung des Antriebs zur Entlastung des Außenraffstores, wobei nach dem Abschluss der Antriebsumkehr der Antrieb in beide Richtungen freigegeben ist.
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Dadurch, dass beim Beschädigungsschutz keine Sperrung der Drehrichtung des Antriebs sondern eine kurze Antriebsumkehr mit anschließender Freigabe beider Drehrichtungen erfolgt, kann der Wetterschutz in jeder Betriebslage des Außenraffstores greifen. In der Tat ist bei der Erfindung z.B. ein Einfahren des Außenraffstores bei zu starkem Wind mangels Drehrichtungssperre stets gewährleistet.
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Gemäß bevorzugten Ausführungsformen umfasst das erfindungsgemäße Verfahren eines, mehrere oder alle der folgenden Merkmale, in allen technisch möglichen Kombinationen:
- – der Antrieb ist ein Drehantrieb und es wird bei diesem eine weitere Drehung gesperrt, wenn der Außenraffstore voll ausgefahren oder voll eingefahren ist;
- – der Beschädigungsschutzablauf umfasst weiterhin die Speicherung der Position des Hemmnisses und es wird bei erneutem Anfahren des Außenraffstores in Richtung des Hemmnisses die Steuerung des Antriebs angepasst;
- – die Anpassung der Steuerung des Antriebs ist eine Änderung und insbesondere eine Verringerung der Geschwindigkeit des Antriebs;
- – der Antrieb ist ein Drehantrieb und die überwachte Betriebsgröße das Drehmoment und/oder die Drehmomentänderung des Antriebs;
- – es dient zur Erkennung eines Hemmnisses beim Starten oder kurz nach dem Starten des Antriebs, wie z.B. eine ein Verstellen des Außenraffstores verhindernde Eisschicht;
- – die Hemmung der Verschiebung des unteren Endes des Außenraffstores wird erkannt;
- – die Hemmung der Verschwenkung von Lamellen des Außenraffstores wird erkannt.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Außenraffstoreanlage umfassend:
- – einen Außenraffstore,
- – einen elektromotorischen Antrieb mit integrierter Motorsteuerung zur Verstellung des Außenraffstores,
- – ein Gebäudeleitsystem mittels welches der Antrieb angesteuert werden kann, sowie
- – einen Wetterfühler zur Übertragung von Wetterinformationen an das Gebäudeleitsystem,
wobei die Motorsteuerung zur Durchführung des obigen Beschädigungsschutzablaufs eingerichtet ist, und
wobei das Gebäudeleitsystem zur Durchführung des obigen Wetteranpassungsablaufs eingerichtet ist.
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Die Erfindung wird nun mit Verweis auf die Zeichnungen eingehender beschrieben, wobei:
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1 schematisch ein Gebäude mit einer erfindungsgemäßen Außenraffstoreanlage darstellt; und
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Die 2 bis 6 den Beschädigungsschutzablauf und den Wetteranpassungsablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulichen.
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Die 1 zeigt ein Wohn- oder Gewerbehaus 2, welches mit einer erfindungsgemäßen Außenraffstoreanlage 4 ausgestattet ist.
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Die Außenraffstoreanlage 4 umfasst einen vor einem Fenster des Gebäudes 2 angebrachten Außenraffstore 6, einen elektromotorischen Antrieb 8 für den Außenraffstore 6, eine Steuerungseinheit 10, sowie einen Wetterfühler 12 wie etwa einen Windmesser oder einen Sonnensensor.
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Der Außenraffstore 6 dient als Sonnenschutz und kann, wie durch den Doppelpfeil P angedeutet, zwischen einer eingefahrenen Stellung, in welcher das gesamte Fenster freiliegt, und einer ausgefahrenen Stellung, in welcher er das Fenster vollständig abdeckt, stufenlos verstellt werden. Der Außenraffstore 6 besitzt eine unteres Ende 11 (siehe 6). Er ist aus einem Satz um ihre Längsachse verschwenkbare Lamellen 7 gebildet. Die unterste Lamelle des Außenraffstores 6 hat das Bezugszeichen 7.1. Außerdem verfügt der Außenraffstore 6 über zwei Aufzugsbänder 9.
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Zur Verstellung des Außenraffstores 6 ist ein elektromotorischer Antrieb 8 vorgesehen. Dieser elektromotorische Antrieb 8 umfasst bevorzugt einen Elektromotor, eine mit dem Elektromotor gekoppelte Untersetzung und eine elektronische Motorsteuerung zur Steuerung des Elektromotors. Über eine Abtriebswelle 13 wird eine Drehbewegung des Antriebs 8 an den Außenraffstore 6 übertragen, um diesen anzuheben oder abzusenken. Der Antrieb 8 kann sich in zwei entgegengesetzte Richtungen drehen, wie durch den Doppelpfeil R angedeutet.
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Der Antrieb 8 erhält manuelle Drehbefehle (Hochfahren oder Runterfahren) seitens eines Nutzers, oder automatische Drehbefehle von einem Fühler, wie z.B. dem Windmesser oder Sonnensensor.
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Vorzugsweise ist die Motorsteuerung in der Lage zu erkennen, wenn der Außenraffstore 6 seine eingefahrene Stellung (voll eingefahren) oder seine ausgefahrene Stellung (voll ausgefahren) erreicht hat. Im ersten Fall sperrt die Motorsteuerung dann die Einfahrdrehrichtung des Elektromotors, sodass in der eingefahrenen Stellung eine weitere Drehung des Elektromotors in Einfahrrichtung ausgeschlossen ist. Im zweiten Fall sperrt die Motorsteuerung dann die Ausfahrdrehrichtung des Elektromotors, sodass in der ausgefahrenen Stellung eine weitere Drehung des Elektromotors in Ausfahrrichtung ausgeschlossen ist. So wird in der eingefahrenen Stellung bei Vorliegen eines Einfahrbefehls und in der ausgefahrenen Stellung bei Vorliegen eines Ausfahrbefehls der Befehl nicht ausgeführt. Dadurch werden der Antrieb 8 und der Außenraffstore 6 vor Beschädigungen geschützt.
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Die Steuerungseinheit 10 ist bevorzugt ein Gebäudeleitsystem, oder auf Englisch ein „Building Management System“ (BMS). Das BMS 10 überwacht und steuert die unterschiedlichsten Ausrüstungsteile des Gebäudes 2, wie etwa Außenraffstores, Brandmelder, Gegensprechanlagen, Fenster, usw..
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Die Steuerungseinheit 10 kann über eine Verbindung 14 den Antrieb 8 steuern. Die Verbindung 14 kann eine Kabelverbindung wie z.B. ein Bus sein. Alternativ kann es sich um eine drahtlose Verbindung, z.B. per Funk handeln.
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Der Windmesser 12 ist in der Nähe des Außenraffstores 6 angebracht. Er misst die Windstärke und überträgt die entsprechende Messgröße über eine Verbindung 16 an das BMS 10.
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Anhand der 2 bis 6 wird nun das erfindungsgemäße Verfahren zur konfliktfreien Steuerung des Antriebs 8 beschrieben.
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Dabei veranschaulichen die 2 bis 4 den Beschädigungsschutzablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die 6 zeigt den Wetteranpassungsablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Mit Bezug auf die 2 bis 4 wird nun der Ablauf des Beschädigungsschutzes beschrieben.
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In der 2 ist der Außenraffstore 6 in seiner vollständig ausgefahrenen Stellung gezeigt. Die mit dem Bezugszeichen 18 versehene dicke Linie am unteren Ende des Außenraffstores 6 deutet an, dass die unterste Lamelle 7.1 an der Fensterbank festgefroren ist. Die Eisschicht 18 stellt ein Verstellungshemmnis dar, das ein Einfahren des Außenraffstores verhindert.
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In einer nicht dargestellten Variante kann das Verstellungshemmnis darin bestehen, dass sich eine oder mehrere Lamellen 7 nicht um ihre Längsachse schwenken lassen, da sie z.B. aneinander festgefroren sind.
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Wenn nun, wie in 3 gezeigt, der Antrieb 8 betätigt wird, um den Außenraffstore 6 hochzufahren, kann dieser die Abtriebswelle 13 kaum drehen. In der Tat hängt der Außenraffstore 6 wegen der Eisschicht 18 an der Fensterbank fest, sodass er sich nicht hochziehen lässt. Dementsprechend werden die Aufzugsbänder 9 auseinandergezogen und überbeansprucht, wie durch die Pfeile A angedeutet. Die Motorsteuerung überwacht eine Betriebsgröße, nämlich das Drehmoment des Elektromotors und stellt fest, dass das Drehmoment eine vordefinierte Schwelle überschreitet. Daraus schließt die Motorsteuerung, dass ein Verstellungshemmnis vorliegt. Alternativ oder zusätzlich kann die Motorsteuerung auch die Drehmomentänderung des Elektromotors überwachen.
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Erfindungsgemäß stoppt die Motorsteuerung daraufhin den Elektromotor und veranlasst eine zeitlich begrenzte Umkehrung dessen Drehrichtung, um den Außenraffstore 6 wieder leicht abzusenken und damit die Aufzugsbänder 9 zu entlasten und vor Beschädigung zu schützen. Dieser Vorgang ist in 4 dargestellt. Nach dem Abschluss der Drehrichtungsumkehr bleibt der Elektromotor in beide Drehrichtungen freigegeben. Die Drehrichtungsumkehr kann auch anstelle für eine vorbestimmte Zeit bis zum Erreichen einer vorbestimmten Position des Außenraffstores 6 erfolgen.
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Vorzugsweise kann die Motorsteuerung über Sensorik verfügen, mittels welcher die Position des Verstellungshemmnisses festgestellt und abgespeichert werden kann. Dabei kann die Position des Hemmnisses mit der Position des unteren Endes der untersten Lamelle 7.1 gleichgesetzt werden, die das untere Ende innehat, wenn das Verstellungshemmnis erkannt wird. Wenn der Außenraffstore 6 zu einem späteren Zeitpunkt erneut in Richtung des gespeicherten Hemmnisses verfahren wird, kann dann die Steuerung des Antriebs 8 angepasst werden. So kann z.B. die Motorsteuerung bei Annäherung an das gespeicherte Hemmnis die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors verringern. Zusätzlich oder alternativ kann die Drehmomentschwelle herabgesetzt werden, ab welcher die Steuerung auf das Vorliegen eines Hemmnisses schließt. Dadurch wird das Hindernis frühzeitiger erkannt und die Überdehnung der Aufzugsbänder 9 minimiert.
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Generell ist diese Drehmomentschwelle kleiner als das Drehmoment, dass zum Starten des Motors benötigt wird. Damit der Motorstart nicht fälschlicherweise als Hindernis erkannt wird, wird beim Starten die Hinderniserkennung kurzeitig unterdrückt.
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Durch das erfindungsgemäße Entlasten des Außenraffstores bei Antreffen eines Verstellungshindernisses ohne Sperrung einer Antriebsrichtung wird eine störungsfreie Kombination des Beschädigungsschutzablaufes mit dem erfindungsgemäßen Wetteranpassungsablauf ermöglicht. Dies wird nun anhand der 5 und 6 erläutert.
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5 zeigt wie die Eisschicht 18 durch Sonneneinstrahlung aufgelöst wird, sodass sich der Außenraffstore 6 wieder frei bewegen kann. Wenn dann anschließend ein starker Wind W weht, siehe die Pfeile in 6, erfolgt der erfindungsgemäße Wetteranpassungsablauf. Dabei wird die Windstärke durch den Windmesser 12 erfasst und an das BMS 10 gemeldet. Zum Schutz vor dem starken Wind steuert das BMS 10 dann den Antrieb 8 an, damit dieser den Außenraffstore 6 vollständig einfährt.
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Da trotz des vorher durch die Motorsteuerung erkannten Verstellungshemmnisses der Elektromotor keiner Drehungssperre unterliegt und sich in beide Richtungen frei drehen kann, kann der Einfahrbefehl des BMS 10 störungsfrei ausgeführt werden.
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Der erfindungsgemäße Beschädigungsschutzablauf bietet weiterhin den Vorteil, dass mit diesem manche Verstellungshindernisse oder -hemmnisse ausgeräumt werden können. Durch das Auftreffen des Außenraffstores 6 auf ein Hindernis und die anschließende Bewegungsumkehr, wird auf das Hindernis eingewirkt und dieses sodann wieder entlastet. Auf diese Weise wird sozusagen an dem Hindernis gerüttelt, wodurch dieses sich eventuell entfernen lässt. Im Falle z.B. der Eisschicht 18 kann die unterste Lamelle 7.1 durch dieses Rütteln manchmal freikommen.
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Falls Hindernisse durch Überwachung der Drehmomentänderung des Elektromotors erkannt werden, bietet das erfindungsgemäße Entlasten des Außenraffstores 6 durch kurze Bewegungsumkehr einen zusätzlichen Vorteil. Nachdem ein Hindernis erstmalig erkannt wurde und der Außenraffstore 6 durch ein leichtes Zurückfahren entlastet wurde, kann bei einem anschließenden erneuten Auffahren auf das Hindernis dieses schneller und genauer erkannt werden. In der Tat ergibt sich eine rasche und merkliche Drehmomentsteigerung beim Elektromotor, wenn der Außenraffstore 6 aus seiner entspannten Stellung wieder gegen das Hindernis gefahren wird. Diese Steigerung lässt sich gut und präzise messen, sodass das Hindernis beim wiederholten Male rascher erkannt wird und die Entspannung der Aufzugsbänder 9 durch Bewegungsumkehr früher einsetzen kann. Dadurch werden die Aufzugsbänder 9 geschont.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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