DE19610877A1 - Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebes für Rolläden, Rolltore o. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebes für Rolläden, Rolltore, Markisen, Tor-, Tür-, Fensterabdeckungen, Garagentoren o. dgl. Abdeckungen, wobei ein Motor ggf. über ein Getriebe mit einer Wickelwelle in Antriebsverbindung steht und an der Wickelwelle bspw. ein Endrand der Abdeckung befestigt ist.

Derartige Antriebsschaltungen sind bspw. bereits aus der EP 0 534 894 A1 bekannt. Hierbei ist eine als Motorlage für den Antriebsmotor wirkende Drehmomentstütze vorgesehen, welche ein Schaltelement zur Schaltung des Motorstroms gegen die Kraft einer einstellbaren Feder betätigt. Nachteilig sind u. a. der hohe konstruktive und fertigungstechnische Aufbau dieser Anordnung.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß ein sicheres Abschalten und Auflaufen auf ein Hindernis in der Ablaufbewegung, ebenso wie ein Abschalten des Motors in der unteren Endstellung des Tores sowie ein Abschalten des Motors in der Aufbewegung des Tors bei Erreichen der Öffnungsstellung ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung i. w. dadurch gelöst, daß zwischen dem Motor bzw. einem den Motor aufnehmenden Rohrkörper und einem orts- bzw. gebäudefesten Wandlager o. dgl. ein Druckbalken, ein Stab o. dgl. Element angeordnet ist, der oder das einenends in dem Wandlager eingespannt und anderenends drehfest mit dem Motor bzw. dem Rohrkörper verbunden ist, wobei der Druckbalken o. dgl. von dem abgegebenen Drehmoment des Motors auf Torsion, elastische Verformung o. dgl. Krafteinleitung beanspruchbar ist und dem Druckbalken o. dgl. ein Sensor zugeordnet ist, dessen Ausgangssignale zur Steuerung des Antriebes einer Auswerteschaltung zugeführt werden. Wenn bspw. der Rolladen in einer Abwärtsbewegung auf ein Hindernis aufläuft und sich an dem Hindernis abstützt, wird von der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Veränderung, insbesondere eine Verringerung des auf den Druckbalken wirkenden bzw. von dem Motor abgegebenen Drehmomentes registriert. Diese Veränderung wird von den Sensoren erfaßt und einer Auswerteschaltung zugeführt, so daß bspw. eine Abschaltung o. dgl. eine Reversierung, bzw. eine Verlangsamung des Antriebes eingeleitet werden kann. Zum einen können die Ausgangssignale des oder der Sensoren unmittelbar, bspw. über Signalleitungen der Auswerteschaltung zugeführt werden; zum anderen kann die Signalübertragung von dem Sensor zur Auswerteelektronik auch per Funksignale oder Infrarotübertragung durchgeführt werden, wobei die Auswerteschaltung räumlich entfernt vom Sensor angeordnet ist. Auch kann der Motor nach einer gewissen Reversierstrecke bspw. wieder angehalten werden, um dann erneut in Abwärtsrichtung gefahren zu werden.

Wenn bspw. der Rolladen in Öffnungsstellung gefahren wird, gelangt eine Anschlagschiene o. dgl., die am unteren Rolladenrand angeordnet ist, gegen ein gebäudeseitiges Widerlager. Die Änderung des dabei von dem Motor abgegebenen Drehmoments wird wiederum durch die Sensoren erfaßt und kann bspw. zu einer Abschaltung des Antriebes, ggf. auch zu einer vorherigen kurzen Reversierung ausgenützt werden.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Druckbalken o. dgl. anderenends ein oder mehrere Seitenabschnitte auf, der oder die von entsprechenden Aufnahmen eines Widerlagers des Motors bzw. Rohrkörpers aufgenommen sind. Durch diese Maßnahmen ist der Druckbalken o. dgl. sicher und drehfest mit dem Motor bzw. dem Rohrkörper verbunden, so daß die von dem Motor abgegebenen Drehmomente auch von dem Druckbalken o. dgl. ohne weiteres aufgenommen werden können.

Dadurch, daß der Druckbalken o. dgl. einenends fest in dem Wandlager o. dgl. eingespannt ist, führen die von dem Motor abgegebenen Drehmomente zu einer Torsion, elastischen Verformung o. dgl. des Druckbalkens und können somit mit den zugeordneten Sensoren ohne weiteres erfaßt werden.

Dabei sind von Vorteil in den jeweiligen Aufnahmen als Sensoren Drucksensoren angeordnet, denen der jeweilige Seitenabschnitt des Druckbalkens o. dgl. aufliegt. Derartige Drucksensoren sind als Fertigware standardisiert erhältlich und somit erheblich kostengünstiger als Spezialanfertigungen von Drehmomentsensoren. Auch sind diese Drucksensoren äußerst robust und insbesondere für rauhe Einsatzbedingungen, auch bei großer Kälte oder Hitze, geeignet.

Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die jeweiligen Seitenabschnitte mittels Stellschrauben o. dgl. in den jeweiligen Aufnahmen eingespannt bzw. den jeweiligen Sensoren aufpreßbar. Hierdurch ist nicht nur eine sichere und drehfeste Halterung der Seitenabschnitte in dem Widerlager gewährleistet, sondern kann auch andererseits ein bestimmter, voreinstellbarer Ausgangsdruck der Sensoren eingestellt werden. Im übrigen kann mittels der Stellschrauben auch jederzeit die Vorrichtung nachjustiert werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß der Sensor als aktives Element ausgebildet ist, welches bei Druckbeanspruchung ein zur zeitlichen Änderung des Drucks i. w. proportionales Spannungssignal liefert. Ein derartiger Sensor benötigt keine eigene Strom- oder Spannungsversorgung und gibt ein zum Druck bzw. der zeitlichen Druckänderung proportionales Signal ab. Allerdings ist die Signalauswertung aufgrund der kurzen Signaldauer etwas aufwendig.

Von Vorteil sind der oder die Sensoren als Piezokristall- Sensoren ausgebildet, welche heutzutage in beliebiger Variation hinsichtlich Größe, Empfindlichkeit und Art des Ausgangssignals ohne weiteres erhältlich sind.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Sensor als passives Element ausgebildet ist, welches bei Druckbeanspruchung den elektrischen Widerstand ändert, wobei das Element an eine Strom- oder Spannungsquelle angeschlossen ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der Auswerteschaltung dauernd ein Signal anliegt, wobei dieses Signal i. w. proportional zur Druckbeanspruchung des Elements ist. Insgesamt ist mit einem passiven Element eine äußerst feinfühlige Auswertung der Sensorsignale und eine sehr exakte Steuerung des Antriebs gewährleistet.

Die Empfindlichkeit der Anordnung wird von Vorteil dadurch erhöht, daß zwei Seitenabschnitten des Druckbalkens o. dgl. jeweils ein bzw. zwei Sensoren zugeordnet sind. Hierdurch wird nicht nur die Redundanz der Vorrichtung erhöht, sondern besteht auch die Möglichkeit, die Differenzen in den Ausgangssignalen der einem jeden Seitenabschnitt zugeordneten Sensoren auszuwerten.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Ausgangssignale des oder der Sensoren in eine Auswerteschaltung bzgl. der Amplitude und/oder über eine Vergleichsstufe bzgl. des Differenzwertes analysiert, wobei in Abhängigkeit von dem oder den Ausgangssignalen des oder der Sensoren eine Abschaltung, Verlangsamung oder ggf. Reversierung des Antriebes erfolgt.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß der Motor und der Druckbalken o. dgl. drehfest in dem Rohrkörper aufgenommen sind, wobei der Rohrkörper in einem Wandlager verdrehbar gelagert ist.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, teilweise geschnitten, eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 eine prinzipielle Darstellung eines Querschnittes durch die Einrichtung zum Messen des Drehmoments der Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Antrieb 14 für Rolläden, Markisen, Rolltore o. dgl. Tor-, Tür- oder Fensterabdeckungen dargestellt. Ein kreiszylindrischer Rohrkörper 1 des Antriebes 14 nimmt den Motor 2 auf. Eine Antriebswelle 6 des Motors 2 steht in Wirkverbindung mit einem Getriebe 5, bevorzugt einem Untersetzungsgetriebe. Die Abtriebswelle 3 des Getriebes 5 weist einen Mitnehmerlaufring 12 auf, der seinerseits drehfest mit einer Wickelwelle 4, insbesondere einer Wickelhohlwelle, verbunden ist. An der Wickelwelle 4 ist in bekannter Weise bspw. der Endrand eines Rollos, Markisentuches, Rolladens o. dgl. befestigt.

Die Wickelwelle 4 ist mit ihren Endabschnitten an der Tor-, Tür-, Fenster- o. dgl. Gebäudeöffnung gelagert. Das Wickelrohr 4 ist um seine Längsachse drehbar bzgl. des Rohrkörpers 1 des Antriebes 14.

An der dem Getriebe 5 gegenüberliegenden Seite des Motors 2 ist eine Einrichtung 13 für eine Steuerung des Antriebs 14 bzw. des Motors 2 vorgesehen. Die Einrichtung 13 dient zur Erfassung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments bzw. der Erfassung der jeweils auftretenden rücktreibenden Momente bei Lastwechseln. Wenn bspw. der Rolladen, das Rolltor o. dgl. auf ein Hindernis in der Abwärtsbewegung aufläuft, ergibt sich insbesondere eine Verminderung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments. Diese Änderung des Drehmoments kann dazu ausgenutzt werden, um den Antrieb 14 entsprechend zu steuern, insbesondere abzuschalten.

Die Einrichtung 13 zur Erfassung der von dem Motor 2 abgegebenen Drehmomente ist in Fig. 2 schematisch näher dargestellt. Nach diesem Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 13 zur Messung des Drehmoments bzw. der Drehmomentänderungen in den Rohrkörper 1 des Antriebs 14 form- oder kraftschlüssig eingesetzt. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Einrichtung 13 außerhalb des Rohrkörpers 1 zwischen den gebäudeseitigen Lagerung, bspw. einem Wandlager 15, und dem Rohrkörper 1 anzuordnen. Ein Widerlager 7 ist drehfest mit dem Rohrkörper 1 verbunden. Das Widerlager 7 besteht aus bevorzugt zwei einander gegenüberliegenden Aufnahmen 9, in welche Seitenabschnitte 18 eines Druckbalkens 8 eingreifen. Der Druckbalken 8 ist, wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, einenends in einem bzgl. des Antriebes 14 bzw. Motors 2 ortsfesten gebäudeseitigen Wandlager 15 gehalten.

In den Aufnahmen 9 befinden sich Sensoren 10, insbesondere Drucksensoren, auf denen die Seitenabschnitte 18 des Druckbalkens 8 aufliegen. Die Sensoren 10 können nach einer Ausgestaltung der Erfindung als Piezokristall-Sensoren ausgebildet sein.

Für eine Standardeinstellung der von den Sensoren 10 abgegebenen Signale und zur sicheren Fixierung der Seitenabschnitte 18 des Druckbalkens 8 in den Aufnahmen 9 sind an diesen Aufnahmen 9 Stellschrauben 11 vorgesehen, mit denen die Enden des Druckbalkens 8 bzw. der Seitenabschnitte 18 mit einer vorgegebenen, einstellbaren Andruckkraft den Sensoren 10 aufpreßbar sind.

Die Sensoren 10 sind über Leitungsverbindungen 16 mit einer Auswerteschaltung 17 verbunden. Diese Auswerteschaltung 17 dient zur Steuerung des Antriebs 14 bzw. des Motors 2.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend beispielhaft für einen Rolladen beschrieben. Wenn der Rolladen in einer Abwärtsbewegung auf ein Hindernis aufläuft und sich an diesem Hindernis abstützt, ergibt sich eine Veränderung, insbesondere eine Verringerung des von dem Motor 2 abgegebenen bzw. auf den Druckbalken 8 wirkenden Drehmoments. Somit wird der Druckbalken 8 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf Torsion beansprucht, natürlich ist es auch möglich, den Druckbalken 8 derart auszubilden und anzuordnen, daß eine Änderung des abgegebenen Drehmoments des Motors 2 in einer elastischen Verformung o. dgl. Beanspruchung des Druckbalkens 8 resultiert.

Diese Veränderung des Drehmoments resultiert daher, daß der Rohrkörper 1 mit dem drehfest damit verbundenen Widerlager 7 dazu neigt, eine der Wickelwelle 4 entgegengesetzte Drehbewegung bei einem entsprechenden Lastwechsel auszuführen. Hierdurch wird auf die Sensoren 10 jeweils eine unterschiedliche Kraft ausgeübt, welche erfaßt und der Auswerteschaltung 17 zugeführt werden kann. Die Verarbeitung dieser von den Sensoren 10 über elektrische Leitungsverbindungen 16 abgegriffenen Signale bewirkt eine Abschaltung oder ggf. eine Reversierung oder Verlangsamung des Antriebes 14.

Selbstverständlich ist es mit Hilfe der Auswerteschaltung 17 auch möglich, den Rolladen bei Auflaufen auf ein Hindernis langsamer fahren zu lassen oder nach einer gewissen Reversierstrecke anzuhalten, um den Antrieb 14 bzw. den Motor 2 erneut in Abwärtsrichtung zu steuern.

Wenn der Rolladen in die Öffnungsstellung gefahren wird, gelangt eine Anschlagsschiene am unteren Rolladenrand oder ggf. auch ein Stopfen gegen ein gebäudeseitiges Widerlager, bspw. gegen eine Kante des Rolladenkastens. Hieraus resultiert ebenfalls eine Änderung, insbesondere eine Erhöhung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments. Dies läßt sich dadurch erklären, daß das mit dem Rohrkörper 1 verbundene Widerlager 7 versucht, sich in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung des Rolladens bzw. der Wickelwelle 4 zu verdrehen. Infolge dessen werden die Seitenabschnitte 18 des Druckbalkens 8 o. dgl. mit einer unterschiedlichen Anpreßkraft auf die Sensoren 10 aufgepreßt. Die hierbei von den Sensoren 10 abgegebenen Signale werden von der Auswerteschaltung 17 entsprechend analysiert und dienen letztendlich einer Abschaltung des Antriebes 14. Es versteht sich, daß der oder die Sensoren 10 ein druckempfindliches aktives oder auch passives Element aufweisen können. Steht die Empfindlichkeit des Sensors im Vordergrund, wird bevorzugt ein passives Element, welches an eine Strom- oder Spannungsquelle angeschlossen ist, einzusetzen sein. Ist beispielsweise eine Strom- oder Spannungsquelle nicht vorhanden oder nicht ohne weiteres einsetzbar, kann auch auf ein aktives Element zurückgegriffen werden.

Insgesamt ist die Anbringung zweier Drucksensoren 10 insoweit günstig, als bereits über eine Auswertung der Differenz der Ausgangssignale der Sensoren 10 eine Information über die Richtung der Drehmomentänderung gewonnen werden kann, bzw. erfaßt werden kann, ob der Antrieb 14 abgeschaltet oder ggf. reversiert werden soll. Über eine Auswertung der Signalamplitude der Sensoren 10 kann die Ansprechschwelle, bei der die Abschaltung bzw. Reversierung des Antriebes 14 erfolgen soll, ermittelt werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern des Antriebs 14 für einen Markisenantrieb einzusetzen. Dabei kann die Vorrichtung beim Anfahren der Markisen entsprechend den bereits beschriebenen Ausführungen eingesetzt werden. Hingegen wird beim Öffnen oder im ausgefahrenen Zustand der Markise eine solche Steuerung eingesetzt, welche eine Impulssteuerung abhängig von der Drehzahl der Wickelwelle 4 vornimmt und nach einer vorgegebenen Zahl von Impulsen oder einer vorgegebenen Zeit eine Abschaltung des Antriebes 14 bewirkt.

Bezugszeichenliste

1 - Rohrkörper
2 - Motor
3 - Abtriebswelle
4 - Wickelwelle
5 - Getriebe
6 - Antriebswelle
7 - Widerlager
8 - Druckbalken
9 - Aufnahme
10 - Sensor
11 - Stellschraube
12 - Mitnehmerlaufring
13 - Einrichtung
14 - Antrieb
15 - Wandlager
16 - Leitungsverbindung
17 - Auswerteschaltung
18 - Seitenabschnitt

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebes (14) für Rolläden, Rolltore, Markisen, Tor-, Tür-, Fensterabdeckungen, Garagentore o. dgl. Abdeckungen, wobei ein Motor (2) ggf. über ein Getriebe (5) mit einer Wickelwelle (4) in Antriebsverbindung steht und an der Wickelwelle bspw. ein Endrand der Abdeckung befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Motor (2) bzw. einem den Motor (2) aufnehmenden Rohrkörper (1) und einem orts- bzw. gebäudefesten Wandlager (15) o. dgl. ein Druckbalken (8), ein Stab o. dgl. Element angeordnet ist, der oder das einenends in dem Wandlager (15) eingespannt und anderenends drehfest mit dem Motor (2) bzw. dem Rohrkörper (1) verbunden ist, wobei der Druckbalken (8) o. dgl. von dem abgegebenen Drehmoment des Motors (2) auf Torsion, elastische Verformung o. dgl. Krafteinleitung beanspruchbar ist und dein Druckbalken (8) o. dgl. ein Sensor (10) zugeordnet ist, dessen Ausgangssignale zur Steuerung des Antriebs (14) eine Auswerteschaltung (17) zugeführt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbalken (8) o. dgl. anderenends ein oder mehrere Seitenabschnitte (18) aufweist, der oder die von entsprechenden Aufnahmen (9) eines Widerlagers (7) des Motors (2) bzw. Rohrkörpers (1) aufgenommen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den jeweiligen Aufnahmen (9) als Sensoren (10) Drucksensoren angeordnet sind, denen der jeweilige Seitenabschnitt (18) aufliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Seitenabschnitte (18) mittels Stellschrauben (19) o. dgl. in den jeweiligen Aufnahmen (9) eingespannt bzw. den jeweiligen Sensoren (10) aufpreßbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) als aktives Element ausgebildet ist, welches bei Druckbeanspruchung ein zur zeitlichen Änderung des Drucks i. w. proportionales Spannungssignal liefert.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Sensoren (10) als Piezokristall-Sensoren ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) als passives Element ausgebildet ist, welches bei Druckbeanspruchung den elektrischen Widerstand ändert, wobei das Element an eine Strom- oder Spannungsquelle angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Seitenabschnitten (18) des Druckbalkens (8) o. dgl. jeweils ein bzw. zwei Sensoren (10) zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des oder der Sensoren (10) in eine Auswerteschaltung (17) bzgl. der Amplitude und/oder über eine Vergleichsstufe bzgl. des Differenzwertes analysiert werden und das in Abhängigkeit von dem oder den Ausgangssignalen des oder der Sensoren (10) eine Abschaltung, Verlangsamung oder ggf. Reversierung des Antriebes (14) erfolgt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) und der Druckbalken (8) o. dgl. drehfest in dem Rohrkörper (1) aufgenommen sind, wobei der Rohrkörper (1) in einem Wandlager (15) verdrehbar gelagert ist.