DE102019124389A1

DE102019124389A1 - Vorhangsystem und Verfahren zum Betreiben des Vorhangsystems

Info

Publication number: DE102019124389A1
Application number: DE102019124389.0A
Authority: DE
Inventors: Gunther Maasberg; Norbert Dischinger
Original assignee: Maasberg GmbH
Current assignee: MAASBERG GMBH, DE
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2021-03-11
Anticipated expiration: 2039-09-12
Also published as: DE102019124389B4

Abstract

Es werden ein Vorhangsystem (100) mit mindestens einer Antriebseinheit, einer Energiespeichereinrichtung und einem Vorhangelement, das über die Antriebseinheit längs verschiebbar oder auf- und abrollbar ist, und ein Verfahren zum Betreiben des Vorhangsystems (100) beschrieben. Die Antriebseinheit ist mit einem oberen Vorhangträger gekoppelt, an welchem das obere Ende des Vorhangelements angeordnet ist, wobei das Vorhangelement an seinem unteren Ende einen Fallstab (18) aufweist und der Fallstab (18) mindestens eine Ladeschnittstelle aufweist, über welche die Energiespeichereinrichtung aufladbar ist. Das Vorhangsystem (100) weist zusätzlich eine Steuerung auf, die nach dem Unterschreiten eines festlegbaren Ladezustands der Energiespeichereinrichtung die Antriebseinrichtung so ansteuert, dass die Antriebseinrichtung das Vorhangelement in eine ausgefahrene oder abgewickelte Stellung verbringt.

Description

Es werden ein Vorhangsystem und ein Verfahren zum Betreiben des Vorhangsystems beschrieben. Das Vorhangsystem weist mindestens eine Antriebseinheit, eine Energiespeichereinrichtung und ein Vorhangelement auf, das über die Antriebseinheit längs verschiebbar oder auf- und abrollbar ist, wobei die Antriebseinheit mit einem oberen Vorhangträger gekoppelt ist, an welchem das obere Ende des Vorhangelements angeordnet ist.
Vorhangelemente können bspw. klassische Vorhänge, Rollos, Plisses, Lamellen, Jalousien oder Flächenvorhänge sein, die aus Textilien oder anderen Stoffen/Materialien bestehen. Unter „Textil“ wird nachfolgend jede Art von Vorhangmaterial verstanden (Gewebe, Gewirke, Gestricke, Vliese, feste flächige Elemente, wie z.B. Lamellen, Paneele, Schuppen, etc. Fäden - jeweils aus beliebigem Material).
Hintergrund
Vorhangsysteme der hier betreffenden Art dienen zur Verschattung in Räumen und werden im Raum an Fenstern und dergleichen angeordnet.
Die Vorhangsysteme weisen bspw. eine Aufwickelrolle und Lagerelemente für die Aufwickelrolle auf. Die Aufwickelrolle ist über die Lagerelemente drehbar gelagert. Auf der Aufwickelrolle ist ein Vorhang aufgewickelt. Eine Rotation der Aufwickelrolle führt entweder zu einem Auf- oder zu einem Abwickeln des Vorhangs, wobei ein Ende des Vorhangs fest mit der Aufwickelrolle verbunden ist. Am unteren Ende des Vorhangs ist häufig ein Fall- oder Beschwerungsstab angeordnet, welcher dazu dient, den Vorhang nach unten hin gespannt zu halten. Zusätzlich ist eine Antriebseinheit vorgesehen, welche die Rotation der Aufwickelrolle bewirkt. Die Ansteuerung der Antriebseinheit erfolgt über eine Steuereinheit, die drahtlos oder drahtgebunden Bedienbefehle erhält. Die Stromversorgung erfolgt klassischer Weise mittels Verdrahtung. Alternativ kann auch eine Energieversorgungseinheit in Form von Akkus oder Batterien in der Aufwickelrolle oder in einem die Aufwickelrolle aufnehmenden Kasten vorgesehen sein.
Alternativ zu drehbaren Aufwickelrollen gibt es auch verschiebbare Vorhänge, bspw. für Flächenvorhänge. Hierzu ist mindestens ein mit dem Vorhang verbundener Schlitten vorgesehen, der entlang einer Schiene verfahrbar ist.
Stand der Technik
Herkömmliche Antriebs- und Stromversorgungs-Lösungen von Rollos, Plisses und Jalousien weisen Rohrmotoren auf, die z.B. in der Aufwickelrolle fest eingebaut und in standardisierten Durchmessern und Leistungen als Katalogprodukt verfügbar sind. Es ist ferner bekannt Akkus in Standardgrößen, z.B. AA oder A zu je 1,2V, in Serie zu schalten und z.B. in der Aufwickelrolle des Rollos zu verbauen.
Aus WO 2015 006270 A1 ist ein Vorhangsystem bekannt, welches in einer Aufwickelrolle aufgenommene Batterien umfasst.
Der Zugang zum Motor erfolgt von der Stirnseite der Aufwickelrolle nach Entnahme der Rolle aus ihren Lagerböcken. Der Zugang zu den Akkus, die immer eine sehr begrenzte Lebensdauer aufweisen, erfolgt in der Regel nach vollständigem Abrollen des Rollos und Öffnen einer Versorgungsklappe auf der Hüllfläche der dann nackten Rollo-Welle.
Alternativ kann der Motor auch außerhalb der Wickelrolle montiert sein, was jedoch ein Getriebe zum Antrieb der Wickelrolle erforderlich macht und wiederum höhere Geräuschemissionen zur Folge hat.
Alternativ kann ein Akkublock außerhalb der Rolle verbaut sein, wodurch dieser dann leichter auszutauschen ist.
Sind der Akku oder der Motor außerhalb der Wickelrolle verbaut und das jeweils andere Bauteil in der Rolle, so erfordert die elektrische Verbindung der beiden Bauteile Schleifkontakte, welche ein Korrosions- und Kontaktrisiko mit sich bringen.
Das Aufladen des Akkus erfolgt über eine in oder auf dem Gehäuse der Wickelrolle angebrachten Ladebuchse, üblicherweise mit 12V Niedergleichspannung.
Alternativ zur preisgünstigen Niedervoltversorgung kann auch eine Hochvolt-Versorgung über direkte Netzanbindung erfolgen. Hierzu ist eine höhere Qualifikation des Monteurs nötig.
Mit der Netzanbindung wird häufig auch eine Einbindung in ein Hausbus-Kommunikationssystem realisiert.
Alle bekannten Akku-gestützten Niedervolt-Versorgungslösungen erfordern ein Einstecken des Kabels des Ladegerätes am Gehäuse der Wickeleinrichtung. Dieses ist fast immer oberhalb des Fensters montiert. Um diese Position zu erreichen, ist eine Steighilfe (z.B. Küchenleiter, Elefantenfuß etc.) nötig, deren Benutzung Konsequenzen in den anzuwendenden Arbeitsschutzvorschriften in vielen Industrieländern haben und somit einen erheblichen Aufwand mit sich bringt.
Bei der Gebäudezweitausrüstung, also im Gebäudebestand, sind die Netzsteckdosen in der Regel 30cm über dem Fußboden angebracht und damit vom Rollokasten aus nur schwer zugänglich. Um eine Ladebuchse über der Fensteroberkante zu erreichen, muss das Ladekabel des Steckernetzteiles meist deutlich über 2m lang sein. Dies ist unüblich, da auf der Niederspannungsseite dann ein zu hoher Energieverlust auftritt. Es ist daher davon auszugehen, dass Anwender dann mit unbequemen und gefährlichen Kabelverlängerungen auf der Hoch- oder Niederspannungsseite des Netzteiles arbeiten.
Akkus haben eine durchschnittliche Lebensdauer von 1.000 Ladezyklen, Batterien von wenigen Stunden. Nach dem Stand der Technik werden die Stromspeicher als Teil der Antriebsstrangbaugruppe in der Aufwickelrolle mit dem Rohrmotor auf einer Achse verbaut, teilweise als untrennbare Einheit. Der Austausch der Stromspeicher erfordert, den Behang komplett herabzulassen, über den regulären unteren Anschlagpunkt hinaus, bis die Wickelrolle auf einem Segment ihres Umfanges frei von Behangmaterial liegt. Das Gehäuse des Vorhangsystems ist zu öffnen, um an die Wickelrolle fassen zu können. Hier ist dann eine Wartungsklappe auf der Umhüllung der Wickelrolle zugänglich und nach deren Öffnen können die auszutauschenden Stromspeicher entnommen und durch neue ersetzt werden. Dieser Vorgang erfordert das Arbeiten auf einer Leiter, da sich das Rollogehäuse über der oberen Kante des Fensterrahmens befindet.
Aufgabe
Demgegenüber besteht die Aufgabe darin, ein Vorhangsystem anzugeben, welches auf einfache Art und Weise ein Laden von Energiespeichereinrichtungen bereitstellt, wobei die Nachteile des Stands der Technik behoben werden.
Lösung
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch ein Vorhangsystem mit mindestens einer Antriebseinheit, einer Energiespeichereinrichtung und einem Vorhangelement gelöst, das über die Antriebseinheit längs verschiebbar oder auf- und abrollbar ist, wobei die Antriebseinheit mit einem oberen Vorhangträger gekoppelt ist, an welchem das obere Ende des Vorhangelements angeordnet ist, wobei das Vorhangelement an seinem unteren Ende einen Fallstab aufweist, und wobei der Fallstab mindestens eine Ladeschnittstelle aufweist, über welche die Energiespeichereinrichtung aufladbar ist.
Das vorgeschlagene Vorhangsystem bietet den Vorteil, ein Laden des Energiespeichers dann durchzuführen, wenn der Vorhang abgerollt/abgewickelt oder in eine Endstellung verschoben wurde. Hierzu kann das Vorhangsystem entweder einen Schlitten, der entlang einer Schiene des Vorhangsystems über einen Antrieb verfahrbar ist, wobei an dem Schlitten bspw. ein Flächenvorhang befestigt ist, oder eine Aufwickelrolle aufweisen, die drehbar gelagert ist, wobei an der Aufwickelrolle ein Vorhang derart befestigt ist, dass dieser auf- und abgewickelt werden kann.
Das Vorhangsystem kann ferner eine Steuerung aufweisen, welche die Antriebseinheit, die wiederum einen Motor zum Verschieben des Schlittens oder zur Rotation der Aufwickelrolle aufweist, ansteuert.
Die Energiespeichereinrichtung kann bspw. Akkus in Standardgrößen aufweisen. Die Energiespeichereinrichtung kann an verschiedenen Positionen des Vorhangsystems vorgesehen sein. Die Verbindung der mindestens einen Schnittstelle am Fallstab zur Energiespeichereinrichtung kann verschiedenartig ausgeführt sein und erfolgt in der Regel entlang des Vorhangs von „unten“ (Fallstab) nach „oben“ zur Energiespeichereinrichtung. Bei aufwickelbaren Vorhängen kann die elektrische Verbindung mit aufgewickelt werden.
Wesentliches Merkmal des Vorhangsystems stellt die Ladeschnittstelle dar, die sich am Fallstab befindet. Insbesondere ist das Vorhangsystem so ausgebildet, dass ein Laden der Energiespeichereinrichtung nur dann möglich ist, wenn der Vorhang bspw. vollständig abgewickelt ist.
Die Benutzung eines Vorhangsystems wird durch die vorgeschlagene Lösung erheblich verbessert, weil mit geringerem Zeitaufwand (keine Vorbereitung nötig), niedrigerem Verletzungsrisiko (alle Tätigkeiten vom Boden aus), reduziertem Bedarf an Hilfsmitteln (keine Leiter oder Verlängerungskabel) das gleiche Ergebnis erzielt werden kann, wie bei konventionellen Vorhangsystemen aus dem Stand der Technik. Es ist ferner bei konventionellen Vorhangsystemen aus dem Stand der Technik festgestellt worden, dass Nutzer die herkömmliche Methode des Austausches der Stromspeicher nicht nutzen, sondern das Vorhangsystem ungenutzt lassen oder entsorgen, weil die erforderlichen Maßnahmen (hochklettern, abwickeln, wechseln) sehr zeitaufwendig und umständlich sind.
Die hier vorgeschlagene Lösung bietet hingegen eine Ladeschnittstelle (z.B. eine Ladebuchse) an der unteren Kante des Vorhangs bzw. am Fallstab. Damit ist die Ladeschnittstelle vom Boden aus bequem zugänglich und in der Nähe von vorhandenen Steckdosen.
Das Vorhangsystem ist ferner nicht auf Stoffvorhänge beschränkt, sondern eignet sich auch für Rollos, Plisses, Lamellen, Jalousien und Flächenvorhänge, die bspw. über einen angetriebenen Schlitten verfahrbar sind. Unter „Textil“ wird hierin jede Art von Vorhangmaterial verstanden. Der Vorhang kann bspw. ein Gewebe, ein Gewirk, ein Gestrick, ein Vlies, feste flächige Elemente (Lamellen, Paneele, Schuppen, etc.), Fäden, jeweils aus beliebigem Material, aufweisen.
Der Motor wird in der Regel über eine Steuerungsplatine angesteuert, die leitungsgebunden oder mittels Funk im Raum oder zentralisiert über eine Gebäudesteuerung oder auch über das Internet von jedem Ort aus angesprochen werden kann. Mit der Netzanbindung wird häufig auch eine Einbindung in ein Hausbus-Kommunikationssystem realisiert.
Das Laden der Energiespeichereinrichtung kann bspw. durch ein einfaches Anschließen eines Ladekabels durch Einstecken, ohne Steighilfe, ohne Verlängerungskabel, ohne Notwendigkeit, ein Gehäuse öffnen zu müssen usw. erfolgen, wenn der Vorhang ganz nach unten gefahren ist. Über entsprechende Auslegung der Steuerung kann vorgesehen sein, dass ein Laden der Energiespeichereinrichtung auch nur dann erfolgen kann, wenn der Vorhang ganz nach unten, also vollständig ausgefahren bzw. abgewickelt ist. Damit wird verhindert, dass auch in teilweise ausgefahrenen Positionen ein Laden „versucht“ werden kann. Dies dient zur Vermeidung von Unfällen.
Das Vorhangsystem eignet sich insbesondere für Akku- oder batteriegestützte Niedervoltantriebssysteme für innen am Fenster installierte Vorhänge gleich welcher Art, wobei diese wiederaufladbar sind.
Unter Auf- und Abwickeln werden hierunter auch ein Zusammenziehen und Herablassen verstanden, sofern es ein „Verkürzen“ oder „Vergrößern“ der Fläche eines Vorhangs bewirkt.
Die mindestens eine Ladeschnittstelle kann elektrisch leitende Kontakte aufweisen. Die elektrisch leitenden Kontakte ermöglichen das Laden über die Ladeschnittstelle und einer korrespondierenden Ladeeinheit.
Die mindestens eine Ladeschnittstelle kann in weiteren Ausführungen magnetische Verbindungselemente aufweisen, die mit korrespondierenden magnetischen Verbindungselementen einer externen Vorrichtung verbindbar sind. Hierüber können die elektrisch leitenden Kontakte der Ladeschnittstelle zu korrespondierenden elektrisch leitenden Kontakten der externen Vorrichtung (z.B. Ladeeinheit) exakt ausgerichtet werden. In solchen Ausführungen ist es ausreichend, die Ladeeinheit in die Nähe der Ladeschnittstelle zu bringen, wobei dann über die magnetischen Verbindungselemente automatisch eine Verbindung der Schnittstellen erfolgt.
Hierdurch kann eine steckerlose Ausführung der Ladeschnittstelle durch magnetisch fixierte Parkposition an einer an der Wand oder am Boden fest montierten, der untersten Vorhangposition entsprechenden Ladestation für die untere Vorhangkante mit zwei sich durch die Magnetkraft findenden stromführenden Kontakten bereitgestellt werden. Die Ausführung ist als steckerlos, jedoch nicht als „berührungslos“ zu verstehen. Die Ladestation wird aus dem Netz versorgt. Die offenen Kontakte führen Niederspannung.
In weiteren Ausführungen kann die vorstehend beschriebene Variante auch dahingehend weitergebildet sein, dass ein „berührungsloses“ Laden erfolgt, wobei die Ladeschnittstelle des Vorhangsystems und die am Boden oder an der Wand angeordnete Ladestation entsprechend ausgebildet sind. Der Vorhang wird in dieser Ausführung so weit nach unten verfahren, wenn ein Laden erforderlich ist, bis eine Energieübertragung stattfinden kann. Es ist dabei auch denkbar, dass der Fallstab auf einem entsprechenden Abschnitt der Ladeeinheit aufliegt. Die energieübertragenden Elemente sind jedoch von einer Isolierung bzw. Gehäuse geschützt, so dass es zu keinem direkten, leitenden Kontakt zwischen dem Fallstab und der Ladeeinheit kommt. In einer Weiterbildung von später noch angegebenen Verfahren zum Steuern des Vorhangsystems kann für die vorstehend beschriebene Ausführungsform jedes Mal dann ein Laden erfolgen, wenn der Vorhang ausgefahren bzw. abgewickelt ist. Im Betrieb des Vorhangsystems kann es häufig zu einem vollständigen Ausfahren bzw. Abwickeln des Vorhangs kommen. Dabei wird jedes Mal dann, wenn der Vorhang heruntergefahren ist, der Energiespeicher geladen, sodass gesonderte Ladevorgänge auf ein Minimum reduziert werden können.
Die mindestens eine Ladeschnittstelle kann in weiteren Ausführungen auch als Ladebuchse ausgebildet sein. In die Ladebuchse können dann Ladestecker einer Ladeeinheit eingesetzt werden.
Die Ladeschnittstelle ermöglicht bspw. ein Laden für 12 Volt-Systeme. In noch weiteren Ausführungen kann die Ladeschnittstelle als USB-Schnittstelle ausgebildet sein und ein Laden mit Spannungen von 5 Volt ermöglichen. Entsprechend sind dann die Energiespeichereinrichtungen und die Antriebseinheiten ausgebildet. Dies bietet die Möglichkeit herkömmliche Ladekabel, wie sie bspw. für Smartphones oder dergleichen verwendet werden, auch zum Laden der Vorhangsysteme zu verwenden. Es ist weiterhin auch möglich, lediglich die Netzteile solcher Ladekabel zu verwenden und entsprechende Verbindungsladekabel für die Vorhangsysteme über die USB-Schnittstellen am Netzteil und des Verbindungsladekabels für das Vorhangsystem miteinander zu verbinden. Vorteilhafterweise weisen dazu die Verbindungsladekabel eine USB-Schnittstelle und eine weitere Schnittstelle zur Verbindung mit der Schnittstelle des Vorhangsystems auf. Die Schnittstelle des Vorhangsystems kann dabei eine beliebige Gestalt aufweisen.
Die mindestens eine Ladeschnittstelle kann zusätzlich eine Ladezustandsanzeige aufweisen. Es kann bspw. über LEDs der Ladezustand („state of charge“ - SOC) angezeigt werden. Beim Laden kann auch der Ladefortschritt angezeigt werden. Der SOC kann bspw. über die abgegebene Farbe und Lichtstärke angezeigt werden. Es ist dabei möglich, die Ansteuerung von mindestens einer Leuchtdiode oder eines anderen Leuchtmittels so vorzunehmen, dass die Lichtstärke oder Farbe in veränderbaren Intervallen zu- oder abnimmt.
Die Energiespeichereinrichtung kann im oberen Abschnitt des Vorhangsystems oder im Fallstab angeordnet sein. Es ist dabei möglich, die Energiespeichereinrichtung bspw. in einer Aufwickelrolle anzuordnen. Die Energiespeichereinrichtung kann in alternativen Ausführungen auch im Fallstab angeordnet sein. Hierzu kann der Fallstab hohl und gegenüber einer Ausführung lediglich als Beschwerungselement stärker und größer ausgeführt sein. In dem Fallstab können dann ein oder mehrere Akkus aufgenommen sein. Hierdurch wird ein späterer möglicher Wechsel der Akkus erleichtert.
Zwischen der mindestens einen Ladeschnittstelle und der Energiespeichereinrichtung kann mindestens eine Leitung vorgesehen sein. Dabei kann die mindestens eine Leitung

- eine elektrisch isolierte Leiterbahn sein, die auf einer Seite des Vorhangelements angeordnet ist,
- eine hinter dem Vorhangelement auf- und abwickelbare Flachbandleitung sein,
- eine elektrisch isolierte und in ein als Textil ausgebildetes Vorhangelement eingewebte oder gewirkte Leiterbahn sein,
- als Rollband ausgebildet sein,
- als Führungs- und/oder Verstellseil für das Vorhangelement ausgebildet sein, und/oder
- durch mindestens zwei gegeneinander elektrisch isolierte leitfähige Textilien gebildet sein.

In weiteren Ausführungen kann es notwendig sein, mindestens zwei Niedervolt-Leitungswege, häufig aber vier für einen Kommunikationsweg bereitzustellen.
Bis zu zwei Leitungswege können über die seitlichen Führungsseile bei einem Vorhangsystem mit Führungsseilen vorgesehen sein. Bei einem Vorhangsystem mit einem Doppelvorhang können bis zu vier Leitungswege über dessen vier Führungsseile vorgesehen sein. Bei einer Jalousie können über deren Führungs- und Verstellseile ebenfalls vier Leitungswege bereitgestellt werden.
Die Führungsseile sind über Kunststoffverbindungsteile ausreichend für Niedervoltanwendungen gegen das Vorhangsystem elektrisch isoliert.
Bei Vorhangsystemen ohne Führungsseil, z.B. Rollo, können alternativ gerade, in sich elektrisch isolierte Leiterbahnen auf der dem Fenster zugewandten Seite des Vorhangs aufgeklebt sein.
In weiteren Ausführungen können in sich elektrisch isolierte Leiterbahnen in Laufrichtung in eine Textilie eingewebt oder zwei gegeneinander isolierte elektrisch leitfähige Textilien verwendet werden.
Darüber hinaus ist es möglich, hinter der Textilie bzw. dem Vorhang ein mit dem Vorhang auf- und abwickelbares mehradriges Niedervolt(flachband)kabel vorzusehen.
Bei Jalousien oder anderen mit solchen Rollbändern ausgestatteten Vorhangsystemen können die Leitungs- und Kommunikationswege über Rollbänder oder Seile erfolgen.
In weiteren Ausführungen kann auf der Rückseite des Vorhangelements mindestens eine photovoltaische Zelle ein- und/oder aufgebracht sein. Photovoltaische Zellen können zur kontinuierlichen Aufladung der Energiespeichereinrichtung (z.B. Akku) beitragen.
Über Verbindungsleitungen können Schnittstellen mehrerer Vorhangsysteme parallel geschaltet werden. Es kann dann ein Laden der miteinander verbundenen Vorhangsysteme über ein Ladekabel erfolgen, dass über ein Netzteil am Stromnetz angeschlossen ist.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Betreiben eines Vorhangsystems gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungen gelöst, wobei das Vorhangsystem eine Steuerung aufweist, die nach dem Unterschreiten eines festlegbaren Ladezustands der Energiespeichereinrichtung die Antriebseinrichtung so ansteuert, dass die Antriebseinrichtung das Vorhangelement in eine ausgefahrene oder abgewickelte Stellung verbringt.
Das System fährt den Vorhang automatisch vollständig aus, sobald der Energiespeicher (z.B. Akku) nachgeladen werden muss. Damit wird die Ladeschnittstelle automatisch an der gewünschten festgelegten Position zugänglich und es wird auf den Ladebedarf stark sichtbar hingewiesen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen.
Figurenliste
In den Zeichnungen zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Vorhangsystems;
2 eine schematische Darstellung einer Anordnung mehrerer Vorhangsysteme;
3 eine schematische Darstellung eines Vorhangsystems einer weiteren Ausführungsform;
4 eine perspektivische Darstellung des Vorhangsystems von 3 mit einer korrespondierenden Ladeeinheit;
5 eine perspektivische Darstellung eines Vorhangsystems einer noch weiteren Ausführungsform;
6 eine perspektivische Darstellung eines Vorhangsystems einer noch weiteren Ausführungsform; und
7 eine perspektivische Darstellung eines Vorhangsystems einer noch weiteren Ausführungsform.

In den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehene Elemente entsprechen im Wesentlichen einander, sofern nichts anderes angegeben ist. Darüber hinaus wird darauf verzichtet, Bestandteile zu zeigen und zu beschreiben, welche nicht wesentlich zum Verständnis der hierin offenbarten technischen Lehre sind. Im Weiteren werden nicht für alle bereits eingeführten und dargestellten Elemente die Bezugszeichen wiederholt, sofern die Elemente selbst und deren Funktion bereits beschrieben wurden oder für einen Fachmann bekannt sind.
Ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Vorhangsystems 100. Das Vorhangsystem 100 weist eine Aufwickelrolle 10, einen Vorhang 16 und einen Fallstab 18 auf. Die Aufwickelrolle 10 ist über seitlich angeordnete Lagerelemente 12 drehbar um die Längsachse der Aufwickelrolle 10 gelagert. Die Lagerelemente 12 können direkt an einer Wand befestigt werden oder in einem die Aufwickelrolle 10 umgebenden Gehäuse aufgenommen sein. Die Aufwickelrolle 10 wird über eine nicht näher dargestellte Antriebseinheit, die einen Motor und eine Steuerungseinheit aufweist, angetrieben.
Das Vorhangsystem 100 weist zusätzlich eine Energiespeichereinrichtung auf. Die Energiespeichereinrichtung kann beispielsweise Akkuzellen aufweisen, die in der Aufwickelrolle 10 aufgenommen sind. Die Aufnahme von Batterien in Aufwickelrollen 10 ist bereits beschrieben worden. Bei derartigen aus dem Stand der Technik bekannten Systemen sind in Aufwickelrollen Batterien enthalten, die in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden müssen. Hierzu ist es im Stand der Technik erforderlich, einen Vorhang vollständig abzuwickeln und die Aufwickelrolle abzunehmen oder zu öffnen, um die Batterien zu entnehmen.
Da die Energiespeichereinrichtung für das Vorhangsystem 100 wiederaufladbare Akkuzellen 30 aufweist, wie sie bspw. in 5 gezeigt sind, wobei die Aufnahme an einer anderen Stelle erfolgen kann, ist in der Regel keine Entnahme der Akkuzellen 30 erforderlich, sodass auf ein vollständiges Abrollen des Vorhangs 16 zur Entnahme der Aufwickelrolle 10 oder der Akkuzellen 30 und/oder zum Freilegen der Akkuzellen 30 durch ein Öffnen einer Klappe der Aufwickelrolle 10 verzichtet werden kann.
Am unteren Ende des Vorhangs 16 ist ein Fallstab 18 angeordnet. Der Fallstab 18 dient dazu, den Vorhang 16 zu beschweren, damit dieser möglichst ohne Falten und gleichmäßig gespannt ist.
Im unteren Bereich des Vorhangs 16 weist der Fallstab 18 mindestens eine Schnittstelle 20 auf. In 1 sind mögliche Positionen der Schnittstelle 20 gezeigt. Die Schnittstelle 20 ist eine Ladeschnittstelle und kann als Ladebuchse ausgebildet sein. In einer Ausführung als Ladebuchse erfolgt ein Aufladen der Energiespeichereinrichtung über ein entsprechendes Ladekabel, das eine Leitung 50 und ein Netzteil 52 aufweist.
Die Verbindung der Schnittstelle 20 zu der Energiespeichereinrichtung kann wie in den 6 und 7 gezeigt über Leitungen 40 oder Rollseile 42 erfolgen, die sich längs des Vorhangs 16 erstrecken und zusammen mit dem Vorhang 16 aufwickelbar sind.
Der Vorhang 16 kann im unteren Bereich eine Öffnung aufweisen, welche eine Schnittstelle 20 entlang des Fallstabs 18 im Bereich des Vorhangs 16 freilegt. Bei seitlichen Schnittstellen 20, die direkt über den Fallstab 18 zugänglich sind, benötigt der Vorhang 16 keine gesonderten Öffnungen.
Die Steuereinheit der Antriebseinheit steuert den Motor so, dass der Vorhang 16 über die Aufwickelrolle 10 vollständig abgewickelt und nach unten gefahren wird, wenn die Energiespeichereinrichtung bzw. die Akkuzellen einen festlegbaren Mindestladezustand unterschreiten.
Das Vorhangsystem 100 wird beispielsweise bei einem Fenster oder einer Tür so angeordnet, dass sich die Aufwickelrolle 10 über dem Fenster oder der Tür befindet. Der Vorhang 16 weist in der Regel eine solche Länge auf, dass im vollständig abgewickelten Zustand das Fenster oder die Tür vollständig verdeckt werden können. Vorzugsweise weist der Vorhang 16 eine solche Länge auf, dass dieser in der vollständig abgewickelten Position auf einem Boden aufliegt oder um ein geringes Stück (wenige Zentimeter) oberhalb des Bodens endet.
Dadurch kann ein Laden der Energiespeichereinrichtung erfolgen, ohne dass für einen Benutzer Leitern oder sonstige Hilfsmittel erforderlich sind, um ein Ladekabel mit der Energiespeichereinrichtung zu verbinden. Da im Lademodus der Vorhang 16 vollständig abgewickelt ist und sich der Fallstab 18 mit den Schnittstellen 20 im Bereich des Bodens befindet, können Ladekabel in Steckdosen eingesteckt werden, welche eine geringe Höhe (in der Regel etwa 30 cm über dem Boden) aufweisen. Es werden zudem auch keine Verlängerungskabel benötigt, die dann zwischen einer Leiste und dem Boden hängen würden. Das Laden kann schneller erfolgen, da nur ein einfaches Einsetzen eines Ladesteckers in die entsprechende Lagerbuchse erfolgen muss. Dadurch wird das Verletzungsrisiko reduziert und der Zeitaufwand für den Ladevorgang ist gering.
Vorteilhafterweise ist die Steuerung so ausgebildet, dass ein Laden nur dann erfolgen kann, wenn sich der Vorhang 16 in seiner vollständig abgewickelten Position befindet. Hierdurch wird verhindert, dass ein Laden dann durchgeführt wird, wenn der Vorhang 16 einen größeren Abstand zum Boden aufweist, wodurch ein Ladekabel in der Luft hängen kann. Zudem veranlasst die Steuerung ein Abwickeln des Vorhangs 16 dann, wenn ein Unterschreiten eines Mindestladezustands festgestellt wird. Hierdurch wird optisch signalisiert, dass ein Laden erfolgen muss.
Im Betrieb veranlasst die Steuerung ein Auf- und Abwickeln des Vorhangs 16 in Abhängigkeit von Bedienbefehlen, die über eine drahtgebundene Steuerung oder drahtlos von einer Bedienperson ausgegeben werden.
Der Vorhang 16 selbst kann aus einem Stoff, Lamellen oder anderen Elementen bestehen, die über eine Aufwickelrolle 10 auf- und abwickelbar sind.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung mehrerer Vorhangsysteme 100, die zum Laden in Reihe geschaltet sind. Die einzelnen Vorhangsysteme 100 können gemeinsam geladen werden, wobei hierzu zwischen benachbarten Vorhangsystemen 100 Verbindungsleitungen 50 in den entsprechenden Schnittstellen 20 eingesetzt sind. Ein weiteres Vorhangsystem 100 weist eine Verbindung zum Stromnetz über eine Verbindungsleitung 50 und ein Netzteil 52 auf. Dadurch können die drei gezeigten Vorhangsysteme 100 gemeinsam geladen werden.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Vorhangsystems 100 einer weiteren Ausführungsform. Die in 3 gezeigte Ausführungsform eines Vorhangsystems 100 weist im unteren Abschnitt des Vorhangs 16 eine Schnittstelle 20 auf, die zwei Magnete 24 und zwei elektrisch leitende Kontakte 22 aufweist. Die so ausgebildete Kontaktstelle kann sich vorzugsweise an der Unterseite des Fallstabs 18 befinden, welche einem Boden gegenüberliegt. Die Magnete 24 und die Kontakte 22 können auch im Fallstab 18 aufgenommen sein und den Fallstab 18 nach unten hin nur ein geringes Stück überragen. In weiteren Ausführungsformen können diese auch bündig mit dem Fallstab 18 und dem Vorhang 16 abschließen.
Die elektrisch leitenden Kontakte 22 sind über Leitungen 40 mit Akkuzellen 30 bzw. der Energiespeichereinrichtung verbunden. Die Magnete 24 sind zur Kopplung mit einer Ladeeinheit 60 vorgesehen, die korrespondierende Magnete 64 aufweist, sodass durch die Anziehung der Magnete 24, 64 automatisch eine Verbindung der Ladeeinheit 60 mit der Schnittstelle 20 des Vorhangsystems 100 erfolgt. Durch eine entsprechende Ausrichtung und Polung der Magnete 24, 64 kann eine fehlerfreie Verbindung der Schnittstelle 20 mit der Ladeeinheit 60 sichergestellt werden.
Zugleich erfolgt aufgrund der definierten Ausrichtung der Magnete 24, 64 eine Ausrichtung und Kontaktierung der Kontakte 22, 62.
4 zeigt eine perspektivische Darstellung des Vorhangsystems 100 von 3 mit einer korrespondierenden Ladeeinheit 60. Die Ladeeinheit 60 weist Magnete 64 und Kontakte 62 auf. Über eine Leitung 66 und einen Netzstecker 68 erfolgt die Stromzufuhr zu den Kontakten 62.
Die Ladeeinheit 60 kann als bewegliche Einheit ausgebildet sein und nach einem Laden wieder aufgeräumt werden. Die Ladeeinheit 60 kann in weiteren Ausführungsformen auch als festinstallierte Einheit am Boden angeordnet sein. Die Position der Ladeeinheit 60 ist dabei so gewählt, dass die Magnete 64 den Magneten 24 der Schnittstelle 20 und die Kontakte 62 der Ladeeinheit 60 den Kontakten 22 der Schnittstelle 20 gegenüberliegen. Wenn der Vorhang 16 vollständig abgewickelt ist, liegen die Kontakte 22 und 62 aneinander an. Die Verbindung der Kontakte 22 und 62 wird über die Magnete 24, 64 unterstützt. Die Magnete 22 und 62 ziehen sich gegenseitig an und bewirken eine Kontaktierung der Schnittstelle 20 mit der Ladeeinheit 60. Da die Ladeeinheit 60 fest am Boden angeordnet ist, wird lediglich die Schnittstelle 20 in Richtung der Ladeeinheit 60 bewegt. Dabei gilt zu beachten, dass ein direkter Kontakt zwischen den Kontakten 22 und 62 zur Stromversorgung auftreten muss. Entsprechend sind die Anordnung des Vorhangsystems 100 und das Abwickeln des Vorhangs 16 auszuführen und zu berücksichtigen.
Die hierin beschriebenen Vorhangsysteme 100 weisen eine Niedervolt-Versorgung auf. Die Betriebsspannung für einen Elektromotor der Antriebseinheit kann beispielsweise bei 12V liegen. Die Transformation der am Netzteil 52 anliegenden Netzspannung von bspw. 230V erfolgt über eine entsprechende Einrichtung im Netzteil 52. Es liegen daher an den Kontakten 62 auch nur 12V an. Es wird somit eine Niederspannungs-Verbindung zwischen der Ladeeinheit 60 und der Schnittstelle 20 bereitgestellt. Im Hinblick auf Sicherheitsaspekte ist dies vorteilhaft.
5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Vorhangsystems 100 einer noch weiteren Ausführungsform. In dieser Ausführungsform ist der Fallstab 18 hohl ausgeführt. Akkuzellen 30 können im Fallstab 18 aufgenommen werden. Der Pfeil gibt die Richtung an, in welcher die Akkuzellen 30 in den Fallstab 18 eingebracht werden. Damit unterscheidet sich die in 5 gezeigte Ausführungsform von den anderen Ausführungsformen, wobei in den anderen Ausführungsformen die Akkuzellen 30 in der Aufwickelrolle 10 aufgenommen sind.
In dieser Ausführungsform erfolgt die Stromzufuhr zu der Antriebseinheit im oberen Abschnitt im Bereich der Aufwickelrolle 10 über Leitungen, die zwischen der Aufwickelrolle 10 und der Antriebseinheit sowie dem Fallstab 18 und der Energiespeichereinrichtung im Inneren des Fallstabs 18 verlaufen. Die Leitungen können sich seitlich oder über die Fläche des Vorhangs 16 erstrecken. Beispielsweise können die Leitungen auch als leitfähige Fäden in den Vorhang 16 eingelegt oder verarbeitet sein.
6 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Vorhangsystems 100 einer noch weiteren Ausführungsform. Das Vorhangsystem 100 weist Führungsseile auf. Die Führungsseile dienen zur Führung des Fallstabs 18, damit der Vorhang 18 bspw. bei einem gekippten Fenster durch Wind nicht verlagert oder beschädigt wird. Der Fallstab 18 kann entlang den Führungsseilen vorschoben werden. Hierzu kann der Fallstab 18 an den gegenüberliegenden Enden Öffnungen aufweisen. Durch die Öffnungen sind die Führungsseile geführt. In weiteren Ausführungen kann der Fallstab 18 auch anderweitig entlang der Führungsseile verschoben werden. Die Führungsseile sind als Leitungen 40 ausgebildet. Die Führungsseile bestehen aus einem elektrisch leitenden Material. Die Führungseile selbst sind nicht isoliert. Über Verbindungsteile aus Kunststoff sind die Führungsseile bzw. die Leitungen 40 gegenüber dem restlichen Vorhangsystem 100 aufgrund der Ausbildung als Niederspannungssystem ausreichend isoliert.
Die Schnittstelle 20 ist im Fallstab 18 angeordnet. Die Schnittstellen zwischen den Leitungen 40 und der mindestens einen Schnittstelle 20, die wie vorstehend beschrieben als Ladebuchse oder als steckerlose Ladeschnittstelle ausgebildet sein kann, befinden sich in dem Fallstab 18 und sind von außen nicht zugänglich.
7 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Vorhangsystems 100 einer noch weiteren Ausführungsform. In dieser Ausführungsform erfolgt die Energieversorgung zwischen der Schnittstelle 20 am unteren Ende des Vorhangs 16 im Fallstab 18 und der Energieversorgungseinrichtung im oberen Bereich über Rollseile 42. Die Ausführungsform unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weiter darin, dass keine Aufwickelrolle 10 vorgesehen ist, sondern lediglich eine Vorhangleiste 14, an welcher ein oberes Ende des Vorhangs 16 befestigt ist. Ein Aufrollen im klassischen Sinne findet nicht statt. Im Rahmen der hiergegen offenbarten technischen Lehre wird unter Aufrollen auch ein Zusammenziehen verstanden, wie es bei der Ausführungsform von 7 erfolgt. Über ein nicht bezeichnetes seitlich angedeutetes Zugseil kann der Vorhang 16 zusammen mit dem Fallstab 18 hochgezogen werden. Das Zugseil kann mit einer Antriebseinheit verbunden sein, die ein automatisches Hochfahren und Herablassen des Vorhangs 16 bewirken.
Die Rollseile 42 sind vorzugsweise am unteren Ende des Vorhangs 16 mit dem Fallstab 18 verbunden. Über Öffnungen im Fallstab 18 sind die Rollseile 42 in das Innere des Fallstabs 18 geführt und mit mindestens einer entsprechenden Schnittstelle 20 zum Laden der Energiespeichereinrichtung verbunden.
Die Rollseile 42 sind mit dem Vorhang 16 verbunden und können gemeinsam mit dem Vorhang auf- und abgewickelt bzw. zusammengelegt werden. Die Rollseile 42 als Leitungen können über eine dünne Kunststoffschicht elektrisch isoliert sein.
Sämtliche vorstehend gezeigte Vorhangsysteme 100 werden automatisch über eine Steuerung nach unten verfahren, wenn die Energiespeichereinrichtung einen vorgebaren und veränderbaren Ladezustand unterschreitet. Das Herunterfahren des Vorhangs 16 signalisiert, dass ein Aufladen der Energiespeichereinrichtung erforderlich ist. Das Aufladen kann dann automatisch erfolgen, wenn beispielsweise wie in 3 und 4 gezeigt, eine Ladeeinheit 60 am Boden installiert ist, die nach der Kontaktierung der Kontakte 22 und 62 automatisch ein Laden bereitstellt. Hierzu kann die Ladeeinheit 60 beispielsweise Sensoreinrichtungen umfassen, die eine Stromzufuhr nur dann bereitstellen, wenn eine Kontaktierung mit einer korrespondierenden Schnittstelle 20 erfolgt und festgestellt ist. Dadurch wird verhindert, dass beispielsweise über elektrisch leitende Elemente, die auf die Kontakte 62 am Boden gelegt werden, ein Kurzschluss auftritt oder anderweitige Störungen verursacht werden.
Zudem kann bei den Vorhangsystemen 100 ein Laden nur dann erfolgen, solange sich der Vorhang 16 in seiner maximal ausgefahrenen Position befindet.
In der ausgefahrenen Position befindet sich der Fallstab 18 im Bereich des Bodens eines Aufstellungsraums. Die Stromversorgung zum Aufladen der Energiespeichereinrichtung kann dann über Ladeeinrichtungen erfolgen, die über Steckdosen mit Strom versorgt werden, die sich nur geringfügig oberhalb des Bodens des Raums befinden.
Die Benutzerfreundlichkeit für die Vorhangsysteme 100 und das Aufladen sind damit wesentlich vereinfacht. Aufgrund der Niederspannungsausführungen kann das Laden auch sicherer erfolgen. Wiederaufladbare Systeme weisen gegenüber batteriebetriebenen Systemen zudem den Vorteil auf, dass kein regelmäßiger Austausch von Speicherelementen vorgenommen werden muss.
Bezugszeichenliste

10: Aufwickelrolle
12: Lagerelement
14: Vorhangleiste
16: Vorhang
18: Fallstab
20: Schnittstelle
22: Kontakt
24: Magnet
30: Akkuzelle
40: Leitung
42: Rollseil
50: Verbindungsleitung
52: Netzteil
60: Ladeeinheit
62: Kontakt
64: Magnet
66: Leitung
68: Netzstecker
100: Vorhangsystem

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2015006270 A1 [0007]

Claims

Vorhangsystem mit mindestens einer Antriebseinheit, einer Energiespeichereinrichtung und einem Vorhangelement, das über die Antriebseinheit längs verschiebbar oder auf- und abrollbar ist, wobei die Antriebseinheit mit einem oberen Vorhangträger gekoppelt ist, an welchem das obere Ende des Vorhangelements angeordnet ist, wobei das Vorhangelement an seinem unteren Ende einen Fallstab (18) aufweist, und wobei der Fallstab (18) mindestens eine Ladeschnittstelle aufweist, über welche die Energiespeichereinrichtung aufladbar ist.
Vorhangsystem nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Ladeschnittstelle elektrisch leitende Kontakte (22) aufweist.
Vorhangsystem nach Anspruch 2, wobei die mindestens eine Ladeschnittstelle magnetische Verbindungselemente aufweist, die mit korrespondierenden magnetischen Verbindungselementen einer externen Vorrichtung verbindbar sind.
Vorhangsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens eine Ladeschnittstelle als Ladebuchse ausgebildet ist.
Vorhangsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mindestens eine Ladeschnittstelle eine Ladezustandsanzeige aufweist.
Vorhangsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Energiespeichereinrichtung im oberen Abschnitt des Vorhangsystems oder im Fallstab (18) angeordnet ist.
Vorhangsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens eine Leitung (40) zwischen der mindestens einen Ladeschnittstelle und der Energiespeichereinrichtung vorgesehen ist.
Vorhangsystem nach Anspruch 8, wobei die mindestens eine Leitung (40) - eine elektrisch isolierte Leiterbahn ist, die auf einer Seite des Vorhangelements angeordnet ist, - eine hinter dem Vorhangelement auf- und abwickelbare Flachbandleitung ist, - eine elektrisch isolierte und in ein als Textil ausgebildetes Vorhangelement eingewebte oder gewirkte Leiterbahn ist, - als Rollband ausgebildet ist, - als Führungs- und/oder Verstellseil für das Vorhangelement ausgebildet ist, und/oder - durch mindestens zwei gegeneinander elektrisch isolierte leitfähige Textilien gebildet ist.
Vorhangsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei auf der Rückseite des Vorhangelements mindestens eine photovoltaische Zelle ein- und/oder aufgebracht ist.
Verfahren zum Betreiben eines Vorhangsystems (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Vorhangsystem (100) eine Steuerung aufweist, die nach dem Unterschreiten eines festlegbaren Ladezustands der Energiespeichereinrichtung die Antriebseinrichtung so ansteuert, dass die Antriebseinrichtung das Vorhangelement in eine ausgefahrene oder abgewickelte Stellung verbringt.