DE102016204104B4 - DRIVE FOR THE WING OF A WINDOW OR DOOR - Google Patents
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Abstract
Antrieb (10) für den Flügel eines Fensters, einer Tür, einer Klappe oder dergleichen, mit einer elektromotorischen Antriebseinheit (12) und einer elektronischen Steuerungseinheit (14) zur Ansteuerung der elektromotorischen Antriebseinheit (12), wobei der Antrieb (10) wenigstens einen Kraftsensor (16) zur Messung einer durch den Antrieb (10) auf den Flügel ausgeübten Kraft oder einer dazu proportionalen Kraft umfasst und die elektronische Steuerungseinheit (14) so ausgeführt ist, dass die elektromotorische Antriebseinheit (12) in Abhängigkeit von der durch den Kraftsensor (16) gemessenen Kraft ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die motorische Antriebseinheit (12) zum Öffnen und/oder Schließen des Flügels mit einem einseitig auslenkbaren Schubelement (18) zusammenwirkt, das über ein Antriebsrad (20) oder dergleichen mit der elektromotorischen Antriebseinheit (12) verbunden ist, und dass der wenigstens eine Kraftsensor (16) im Bereich des Antriebsrades (20) angeordnet ist.Drive (10) for the wing of a window, a door, a flap or the like, with an electric motor drive unit (12) and an electronic control unit (14) for controlling the electric motor drive unit (12), wherein the drive (10) at least one force sensor (16) for measuring a force exerted by the drive (10) on the wing force or a force proportional thereto and the electronic control unit (14) is designed so that the electric motor drive unit (12) in dependence on the by the force sensor (16 ) measured force is characterized, characterized in that the motor drive unit (12) for opening and / or closing the wing with a one-way deflectable thrust element (18) cooperates, via a drive wheel (20) or the like with the electric motor drive unit (12) is connected, and that the at least one force sensor (16) in the region of the drive wheel (20) arrange t is.
Description
Die folgende Erfindung betrifft einen Antrieb für den Flügel eines Fensters, einer Tür, einer Klappe oder dergleichen mit einer elektromotorischen Antriebseinheit und einer elektronischen Steuerungseinheit zur Ansteuerung der elektromotorischen Antriebseinheit.The following invention relates to a drive for the wing of a window, a door, a flap or the like with an electric motor drive unit and an electronic control unit for controlling the electric motor drive unit.
Aus der
Elektromotorisch betätigbare Antriebe der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt. Dabei wird die motorische Antriebseinheit über die zugeordnete elektronische Steuerungseinheit bzw. eine entsprechende Programmierung dieser Steuerungseinheit meistens so geregelt, dass der der elektromotorischen Antriebseinheit zugeführte Motorstrom auf einen Wert begrenzt wird, um sicherzustellen, dass die Kraft, mit der der Flügel betätigt wird, einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Die entsprechenden Motorgrenzwerte werden während der Entwicklungsphase der Antriebe ermittelt und in der Software für die betreffende elektronische Steuerungseinheit festgelegt. Die durch die Antriebe auf den jeweiligen Flügel tatsächlich aufgebrachte Kraft unterliegt in der Praxis jedoch starken Schwankungen. Zudem kann sich diese Kraft durch eine Vielzahl von Einflüssen über die Lebensdauer des jeweiligen Antriebs verändern.Electromotive actuators of the type mentioned are well known. In this case, the motor drive unit via the associated electronic control unit or a corresponding programming this control unit is usually controlled so that the electric motor drive unit supplied motor current is limited to a value to ensure that the force with which the wing is actuated, a certain Value does not exceed. The corresponding engine limit values are determined during the development phase of the drives and specified in the software for the relevant electronic control unit. However, the actually applied by the drives on the respective wing force is subject to strong fluctuations in practice. In addition, this force can be changed by a variety of influences over the life of the respective drive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die zuvor erwähnten Nachteile beseitigt sind. Dabei soll auf möglichst einfache und zuverlässige Weise insbesondere gewährleistet sein, dass die auf den Flügel einwirkenden Kräfte zumindest im Wesentlichen unabhängig von möglichen Einflussfaktoren sowie über den gesamten Lebenszyklus des Antriebs hinweg den jeweiligen geforderten oberen Grenzwert nicht überschreiten.The invention has for its object to provide a drive of the type mentioned, in which the aforementioned disadvantages are eliminated. It should be ensured in the simplest possible and reliable manner, in particular, that the forces acting on the wing forces not exceed at least substantially independent of possible influencing factors and over the entire life cycle of the drive away the respective required upper limit.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebs ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.The object is achieved by a drive with the features of claim 1. Preferred embodiments of the drive according to the invention will become apparent from the dependent claims, the present description and the drawings.
Der erfindungsgemäße Antrieb für den Flügel eines Fensters, einer Tür, einer Klappe oder dergleichen umfasst eine elektromotorische Antriebseinheit und eine elektronische Steuerungseinheit zur Ansteuerung der elektromotorischen Antriebseinheit. Dabei umfasst der Antrieb wenigstens einen Kraftsensor zur Messung einer durch den Antrieb auf den Flügel ausgeübten Kraft oder einer dazu proportionalen Kraft. Zudem ist die elektronische Steuerungseinheit so ausgeführt, dass die elektromotorische Antriebseinheit in Abhängigkeit von der durch den Kraftsensor gemessenen Kraft ansteuerbar ist.The drive according to the invention for the wing of a window, a door, a flap or the like comprises an electromotive drive unit and an electronic control unit for controlling the electromotive drive unit. In this case, the drive comprises at least one force sensor for measuring a force exerted by the drive on the wing force or a force proportional thereto. In addition, the electronic control unit is designed so that the electromotive drive unit can be controlled as a function of the force measured by the force sensor.
Aufgrund dieser Ausbildung kann bei der Ansteuerung der elektromotorischen Antriebseinheit durch die elektronische Steuerungseinheit die durch den Kraftsensor gemessene, tatsächlich auf den Flügel ausgeübte Kraft mit einbezogen werden. So kann durch die elektronische Steuerungseinheit beispielsweise eine vorgesehene obere Motorstromgrenze für die elektromotorische Antriebseinheit entsprechend angepasst werden, falls die vom Kraftsensor gemessene Kraft bei Erreichen dieser oberen Motorstromgrenze nicht mit der geforderten bzw. zulässigen maximalen Kraft übereinstimmt. Die durch den Kraftsensor gemessene, tatsächlich auf den Flügel ausgeübte Kraft kann durch die elektronische Steuerungseinheit auch beispielsweise mit einer vorgebbaren maximalen Kraft verglichen werden, um bei Erreichen dieser Kraft die elektromotorische Antriebseinheit zumindest zeitweise abzuschalten, womit ebenfalls ein Überschreiten des jeweils geforderten oberen Grenzwertes für die auf den Flügel einwirkende Kraft verhindert wird. Es ist somit auf einfache und zuverlässige Weise sichergestellt, dass die auf den Flügel einwirkenden Kräfte zumindest im Wesentlichen unabhängig von möglichen Einflussfaktoren sowie über die gesamte Lebensdauer des Antriebs den jeweils geforderten oberen Grenzwert nicht überschreiten.Due to this design, the force applied by the force sensor, actually applied to the blade, can be included in the control of the electromotive drive unit by the electronic control unit. Thus, for example, an intended upper motor current limit for the electromotive drive unit can be adapted accordingly by the electronic control unit if the force measured by the force sensor does not coincide with the required or permissible maximum force when this upper motor current limit is reached. Measured by the force sensor, actually exerted on the wing force can be compared by the electronic control unit, for example, with a predetermined maximum force to turn off the electromotive drive unit at least temporarily upon reaching this force, thus also exceeding the respective required upper limit for the force acting on the wing is prevented. It is thus ensured in a simple and reliable manner that the forces acting on the wing, at least substantially independent of possible influencing factors and over the entire life of the drive does not exceed the respective required upper limit.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs ist die elektronische Steuerungseinheit so ausgeführt, dass ein für die motorische Antriebseinheit vorgebbarer maximaler Stromwert in Abhängigkeit von der durch den Kraftsensor gemessenen Kraft justierbar ist.According to a preferred practical embodiment of the drive according to the invention, the electronic control unit is designed so that a maximum current value which can be predetermined for the motor drive unit can be adjusted as a function of the force measured by the force sensor.
Dabei kann durch die elektronische Steuerungseinheit die durch den Kraftsensor gemessene Kraft, die bei einer Beaufschlagung der motorischen Antriebseinheit mit einem jeweiligen maximalen Stromwert erzeugt wird, beispielsweise mit einem vorgegebenen Kraftwert verglichen werden. Bei einer jeweiligen Abweichung kann dann durch die elektronische Steuerungseinheit der jeweils vorgegebene maximale Stromwert entsprechend angepasst oder justiert werden.In this case, the force measured by the force sensor, which is generated when the motor drive unit is acted upon by a respective maximum current value, can be compared, for example, with a predetermined force value by the electronic control unit. In a respective deviation can then be adjusted or adjusted accordingly by the electronic control unit of the respective predetermined maximum current value.
Dabei ist der vorgebbare maximale Stromwert zweckmäßigerweise in vorgebbaren Zeitabständen durch die elektronische Steuerungseinheit in Abhängigkeit von der durch den Kraftsensor gemessenen Kraft justierbar.In this case, the predefinable maximum current value is expediently adjustable in predefinable time intervals by the electronic control unit as a function of the force measured by the force sensor.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs ist die elektromotorische Antriebseinheit durch die elektronische Steuerungseinheit so ansteuerbar, dass sie zumindest zeitweise abgeschaltet wird, sobald die durch den Kraftsensor gemessene Kraft einer vorgebbaren maximalen Kraft entspricht. Durch eine entsprechende Ausführung oder Programmierung der elektronischen Steuerungseinheit kann der Antrieb in Verbindung mit der Kraftmessung somit die elektromotorische Antriebseinheit bei Erreichen der maximalen Kraft selbst abschalten. Auch in diesem Fall ist sichergestellt, dass der jeweils geforderte obere Grenzwert der den Flügel beaufschlagenden Kraft nicht überschritten wird. According to a further preferred embodiment of the drive according to the invention, the electric motor drive unit is controlled by the electronic control unit so that it is at least temporarily switched off as soon as the force measured by the force sensor corresponds to a predetermined maximum force. By an appropriate design or programming of the electronic control unit of the drive in conjunction with the force measurement thus the electromotive drive unit when reaching the maximum force itself off. Also in this case it is ensured that the respectively required upper limit of the force acting on the wing is not exceeded.
Die elektronische Steuerungseinheit kann insbesondere einen Speicher umfassen, in dem der vorgebbare maximale Stromwert, die gegebenenfalls justierten maximalen Stromwerte bzw. der vorgebbare maximale Kraftwert speicherbar sind.The electronic control unit may in particular comprise a memory in which the predefinable maximum current value, the possibly adjusted maximum current values or the predefinable maximum force value can be stored.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die elektronische Steuerungseinheit Mittel zur variablen Einstellung des vorgebbaren maximalen Stromwertes bzw. des vorgebbaren maximalen Kraftwertes umfasst.It is also particularly advantageous if the electronic control unit comprises means for variably setting the predefinable maximum current value or the predefinable maximum force value.
Damit kann der Anwender die auf den Flügel einwirkende Kraft für den individuellen Anwendungsfall entsprechend den jeweiligen Anforderungen auch nachträglich noch genauer einstellen bzw. abändern. Wird die mögliche Höchstkraft nicht benötigt und die Kraft bei einer jeweiligen Anwendung durch den Anwender reduziert, so können zudem der Stromverbrauch entsprechend verringert und die Lebensdauer des gesamten Systems entsprechend erhöht werden.Thus, the user can adjust the force acting on the wing for the individual application according to the respective requirements even more accurate later or change. If the highest possible power is not required and the power is reduced by the user in each application, then the power consumption can be reduced accordingly and the life of the entire system can be increased accordingly.
Wirkt die motorische Antriebseinheit zum Öffnen und/oder Schließen des Flügels beispielsweise mit einem einseitig auslenkbaren Schubelement zusammen, das über ein Antriebsrad oder dergleichen mit der elektromotorischen Antriebseinheit verbunden ist, so ist vorteilhafterweise wenigstens ein Kraftsensor im Bereich des Antriebsrades angeordnet.Does the motor drive unit for opening and / or closing the wing, for example, together with a thrust element deflectable on one side, which is connected via a drive wheel or the like with the electric motor drive unit, so at least one force sensor is advantageously arranged in the region of the drive wheel.
Ist das Antriebsrad in einem Gehäuse des Antriebs drehbar gelagert, so ist bevorzugt wenigstens ein als Drucksensor ausgeführter Kraftsensor zur Messung der von der Lagerung des Antriebsrades auf das Gehäuse ausgeübten Drucks vorgesehen. Durch eine entsprechende Anordnung des Kraft- bzw. Drucksensors ist eine zuverlässige genaue Messung der tatsächlich auf den Flügel ausgeübten Kraft möglich.If the drive wheel is rotatably mounted in a housing of the drive, it is preferable to provide at least one force sensor designed as a pressure sensor for measuring the pressure exerted on the housing by the bearing of the drive wheel. By a corresponding arrangement of the force or pressure sensor, a reliable accurate measurement of the force actually exerted on the wing is possible.
Ist das Antriebsrad beispielsweise über ein Nadellager in dem Gehäuse des Antriebs drehbar gelagert, so kann insbesondere wenigstens ein als Drucksensor ausgeführter Kraftsensor zur Messung der von dem Nadellager auf das Gehäuse ausgeübten Drucks vorgesehen sein.If the drive wheel is rotatably mounted, for example, in the housing of the drive via a needle bearing, in particular at least one force sensor designed as a pressure sensor can be provided for measuring the pressure exerted by the needle bearing on the housing.
Von Vorteil ist insbesondere, wenn wenigstens zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Achse des Antriebsrades angeordnete Kraft- bzw. Drucksensoren vorgesehen sind. Dabei kann von der elektronischen Steuerungseinheit beispielsweise ein Mittelwert der von den beiden Sensoren gelieferten Werte ermittelt und dieser Mittelwert zur Ansteuerung der elektromotorischen Antriebseinheit bzw. zur Justierung des vorgebbaren maximalen Stromwertes herangezogen werden. Entsprechend wird eine höhere Messgenauigkeit erzielt.It is particularly advantageous if at least two arranged on opposite sides of the axis of the drive wheel force or pressure sensors are provided. In this case, for example, an average value of the values supplied by the two sensors can be determined by the electronic control unit, and this mean value can be used to control the electromotive drive unit or to adjust the predefinable maximum current value. Accordingly, a higher measurement accuracy is achieved.
Umfasst das einseitig auslenkbare Schubelement beispielsweise eine einseitig auslenkbare Kette, so ist wenigstens ein Kraft- bzw. Drucksensor bevorzugt im Bereich eines das Antriebsrad bildenden Kettenrades oder Ritzels bzw. dessen Achse angeordnet.If, for example, the unilaterally deflectable thrust element comprises a chain which can be deflected on one side, at least one force or pressure sensor is preferably arranged in the region of a sprocket or pinion or its axis forming the drive wheel.
Grundsätzlich kann das einseitig auslenkbare Schubelement jedoch auch ein anderes elastisches Element wie beispielsweise einen Zahnriemen oder dergleichen umfassen, das biegsam ist und eine ausreichende Festigkeit aufweist, um die auftretenden Kräfte aufzunehmen.In principle, however, the one-way deflectable pusher may also comprise another elastic element, such as a toothed belt or the like, which is flexible and of sufficient strength to absorb the forces involved.
Umfasst der Antrieb ein Gehäuse mit aufeinander gegenüberliegenden Seiten vorgesehenen Endkappen, über die der Antrieb an einem Rahmen, einer Laibung oder dem Flügel montierbar ist, so ist vorteilhafter Weise im Bereich wenigstens einer der Endkappen wenigstens ein Kraftsensor vorgesehen.If the drive comprises a housing with end caps provided on opposite sides, by way of which the drive can be mounted on a frame, a soffit or the sash, at least one force sensor is advantageously provided in the region of at least one of the end caps.
Sind die Endkappen mit Antriebshaltern verbunden, so ist zweckmäßigerweise wenigstens ein als Drucksensor ausgeführter Kraftsensor zur Messung des von einer jeweiligen Endkappe auf den zugeordneten Antriebshalter ausgeübten Drucks vorgesehen.If the end caps are connected to drive holders, then at least one force sensor designed as a pressure sensor is expediently provided for measuring the pressure exerted by a respective end cap on the associated drive holder.
Ein jeweiliger Kraft- bzw. Drucksensor kann insbesondere in der betreffenden Endkappe integriert sein.A respective force or pressure sensor can in particular be integrated in the relevant end cap.
Um eine möglichst zuverlässige Messung der jeweils auf den Flügel einwirkenden Kräfte zu gewährleisten, kann im Bereich jeder der Endkappen jeweils wenigstens ein Kraft- bzw. Drucksensor vorgesehen sein.In order to ensure the most reliable possible measurement of the forces acting on the wing, in each case at least one force or pressure sensor can be provided in the region of each of the end caps.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
-
1 eine schematische, teilweise geschnittene Teilansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebs, bei der der Flügel über eine einseitig auslenkbare Kette betätigbar und wenigstens ein Kraft- bzw. Drucksensor im Bereich eines Kettenrades oder Ritzels angeordnet ist, -
2 eine schematische perspektivische Teildarstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebs, dessen Gehäuse auf einander gegenüberliegenden Seiten mit Endkappen versehen ist, die mit Antriebshaltern verbunden sind, wobei im Bereich wenigstens einer der Endkappen wenigstens ein Kraft- bzw. Drucksensor angeordnet ist, und -
3 eine schematische perspektivische Teildarstellung eines Antriebs gemäß2 , wobei die Endkappen mit zugeordneten Antriebshaltern abgenommen sind.
-
1 1 is a schematic, partially sectioned partial view of an exemplary embodiment of a drive according to the invention, in which the wing is actuated via a chain deflectable on one side and at least one force or pressure sensor is arranged in the region of a sprocket or pinion; -
2 a schematic partial perspective view of another exemplary embodiment of a drive according to the invention, the housing is provided on opposite sides with end caps, which are connected to drive holders, wherein in the region of at least one of the end caps at least one force or pressure sensor is arranged, and -
3 a schematic perspective partial view of a drive according to2 , wherein the end caps are removed with associated drive holders.
Die
Der Antrieb
Damit kann bei der Ansteuerung der elektromotorischen Antriebseinheit
Die elektronische Steuerungseinheit
Dabei kann der vorgebbare maximale Stromwert insbesondere in vorgebbaren Zeitabständen durch die elektronische Steuerungseinheit in Abhängigkeit von der durch den Kraftsensor
Alternativ oder zusätzlich kann die elektromotorische Antriebseinheit
Die elektronische Steuerungseinheit
Zudem kann die elektronische Steuerungseinheit
Wirkt die motorische Antriebseinheit
Ist das Antriebsrad
Ist das Antriebsrad
Zur Erhöhung der Messgenauigkeit können wenigstens zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Achse
Im vorliegenden, in
Umfasst der Antrieb
Sind die Endkappen
Im vorliegenden, in den
Zur Erhöhung der Messgenauigkeit kann im Bereich jeder der beiden Endkappen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Antriebdrive
- 1212
- Elektromotorische AntriebseinheitElectromotive drive unit
- 1414
- Elektronische SteuerungseinheitElectronic control unit
- 1616
- Kraft- bzw. DrucksensorForce or pressure sensor
- 1818
- Schubelement, KetteThrust element, chain
- 2020
- Antriebsrad, Kettenrad, RitzelDrive wheel, sprocket, pinion
- 2222
- Gehäusecasing
- 2424
- Achseaxis
- 2626
- Endkappeendcap
- 2828
- Antriebshalterdrive holder
- 3030
- Zapfenspigot
- 3232
- Öffnungopening
Claims (14)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |