DE19805158A1

DE19805158A1 - Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung einer Verdunkelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19805158A1
Application number: DE19805158A
Authority: DE
Inventors: Peter Buehner; Peter Grabandt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Somfy Feinmechanik und Elektrotechnik GmbH
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2018-02-11
Also published as: ES2205609T3; DE59906549D1; EP0936341B1; DE19805158C2; ATE247218T1; EP0936341A2; EP0936341A3

Description

STAND DER TECHNIK

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung einer Verdunkelungsvorrichtung, insbesondere eines Rolladens, eines Rollos oder eines Lamellenvorhangs, mittels eines Gurtbands nach der Gattung des Anspruchs 1.

Bei einer derartigen, aus der DE-A-195 23 914 bekannten Vorrichtung werden die Umdrehungen einer Umlenkrolle für das Gurtband erfaßt. Ohne weitere End- oder Referenz schalter sind die erfaßten Signale nur für eine relative Messung brauchbar. Eine automatische Fehlerkorrektur ist nicht möglich, das heißt, selbst wenn Referenzwerte einge speichert werden, so besteht die Gefahr, daß diese durch Fehlsignale, Störimpulse oder Alterungserscheinungen ihre genaue Zuordnung zu den Endpositionen verlieren.

Weiterhin ist aus der DE-A-44 04 682 eine Vorrichtung zur Bewegungssteuerung bekannt, bei der die Anzahl der Um drehungen des Motors oder eines damit verbundenen Ge triebeteils zur Messung des zurückgelegten Wegs des Roll ladenpanzers benutzt wird. Auch hier liegen dieselben Nachteile vor, das heißt, es müssen entweder zusätzliche End- oder Referenzschalter eingesetzt werden, oder es ist eine häufige Nachjustierung von gegebenenfalls gespeicher ten und zugeordneten Positionswerten erforderlich.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß durch dynamische Er fassung von lediglich zwei Sensorsignalen ein absoluter Wert über die jeweilige Position beispielsweise eines Rolladenpanzers erhalten werden kann. Die absolute Posi tionsbestimmung ist dabei unabhängig von der tatsächlichen Antriebsgeschwindigkeit. Werden beispielsweise gespeicher te Endpositionen durch einen Stromausfall oder ein un beabsichtigtes Reset-Signal gelöscht, so können sie auto matisch wiederhergestellt werden. Die Auswertung der beiden Sensorsignale ist auf einfache Weise realisierbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.

Durch die Sensormittel sind zweckmäßigerweise Markierungen oder Zähne an der Rolle und der Aufwickelhaspel oder dem damit in Antriebsverbindung stehenden Rotationselement abtastbar und in entsprechende Signale umsetzbar. Dabei sind die Signale der Sensormittel vorzugsweise Zählsignale oder davon abgeleitete Frequenzsignale.

Eine einfache Auswertemöglichkeit besteht darin, daß die Signale der Sensormittel einer Quotientenbildungsstufe zur Bildung der Verhältniswerte zuführbar sind.

In einer bevorzugten Ausführung weist die Abschaltein richtung wenigstens einen Komparator zum Vergleich der aus den Verhältniswerten abgeleiteten Positionswerte mit wenigstens einem vorgebbaren Abschalt-Positionswert auf, wobei durch den wenigstens einen Komparator die Abschalt einrichtung betätigbar ist.

Die vom Gurtband angetriebene Rolle ist zweckmäßigerweise die ohnehin erforderliche Gurtumlenkrolle.

ZEICHNUNG

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Längsschnittdarstellung einer elektrischen Antriebsvorrichtung für einen Rolladenpanzer über einen Antriebsgurt und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer elektronischen Vor richtung zur Bewegungssteuerung.

BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Gemäß Fig. 1 enthält ein flacher Gurtkasten 12 eine Auf wickelhaspel 10 für ein Gurtband 11, wobei der Gurtkasten 12 so gestaltet ist, daß er in eine ohnehin vorhandene Wandausnehmung 13 für eine manuell bedienbare Aufwickel rolle in einer Gebäudewand 14 eingeschoben werden kann. An diesem Gurtkasten 12 ist ein Motorgehäuse 15 so ange bracht, daß dieses außerhalb der Wandausnehmung 13 flach an der Gebäudewand 14 anliegt und dabei die Begrenzungen der Wandausnehmung 13 nach allen vier Seiten hin über greift, so daß die Wandausnehmung 13 vollständig abgedeckt ist. Dabei kann das Motorgehäuse 15 auch vom Gurtkasten 12 abnehmbar ausgebildet sein.

Das Gurtband 11 kann mittels der Aufwickelhaspel 10 im Gurtkasten 12, die dort im wesentlichen mittig drehbar gelagert ist, auf- und abgewickelt werden und verläuft von dieser aus über eine Umlenkrolle 17 durch das Motorgehäuse 15 und durch eine nicht dargestellte Gehäuseöffnung nach außen und dann im wesentlichen parallel zur Gebäudewand 14 nach oben zu einem nicht dargestellten, in üblicher Weise ausgebildeten Rolladenkasten, in dem eine drehbar gelager te Wickelwelle zum Auf- und Abwickeln des Rolladenpanzers vom Gurtband 11 angetrieben wird.

Im Motorgehäuse 15 ist im mittleren Bereich ein Unter setzungsgetriebe 18 angeordnet, das durch einen elektri schen Antriebsmotor 19 angetrieben wird. Der Antriebsmotor 19 treibt über ein Schneckenrad 20 ein erstes Getrieberad 21, dieses ein zweites Getrieberad 22 und dieses die Auf wickelhaspel 10 an. Hierzu besitzt die Aufwickelhaspel 10 einen Zahnkranz 23. In der aus nicht-ferromagnetischem Material, beispielsweise aus Kunststoff, bestehenden Um lenkrolle 17 sind ferromagnetische oder permanentmagneti sche Elemente 24 im Bereich des Außenumfangs eingelassen. Bei der Bewegung des Gurtbands 11 dreht sich die Umlenk rolle 17, und die Elemente 24 passieren einen ersten Sensor 25, in dem jedes dieser Elemente 24 ein Signal er zeugt. Im Falle von permanentmagnetischen Elementen 24 kann der Sensor beispielsweise als Reed-Schalter ausge bildet sein. Alternativ hierzu ist es möglich, den ersten Sensor 25 gemäß der DE-A-44 14 280 auszubilden.

Ein zweiter Sensor 26, der ebenfalls gemäß der DE-A-44 14 280 ausgebildet sein kann, ist im Bereich der Zähne des zweiten Getrieberads 22 angeordnet, so daß bei der Drehung dieses Getrieberads 22 jeder Zahn ein Signal im zweiten Sensor 26 erzeugt. Die beiden Sensoren 25, 26 sind mit einer elektronischen Steuereinrichtung 27 verbunden, die im unteren Bereich des Motorgehäuses 15 untergebracht ist.

Als Antrieb des beispielsweise als Gleichstrommotor ausge bildeten Antriebsmotors 19 dienen nicht dargestellte Batterien, beispielsweise im oberen Bereich des Motorgehäuses 15, die auch als wiederaufladbare Batterien ausgebildet sein können. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Stromversorgung über ein Anschlußkabel möglich. Die Be dienung des Antriebsmotors 19 bzw. der elektronischen Steuereinrichtung 27 erfolgt über nicht dargestellte Be dienungselemente an der von der Gebäudewand 14 wegweisen den flachen Außenseite des Motorgehäuses 15.

In Fig. 2 ist derjenige Bereich der elektronischen Steuer einrichtung 27 im Blockschaltbild dargestellt, der die Abschaltung des Antriebsmotors 19 bei Erreichen der beiden Endpositionen betrifft. Prinzipiell könnten selbstver ständlich auf dieselbe Weise auch Abschaltungen an ge wünschten Zwischenpositionen vorgenommen werden. Im übri gen ist eine derartige elektronische Steuereinrichtung beispielsweise aus der DE-A-44 04 682 bekannt.

Die beiden Sensoren 25, 26 sind mit einer Quotienten bildungsstufe 28 bzw. einem Dividierer verbunden. Der Ausgang dieser Quotientenbildungsstufe 28 ist mit je einem Eingang zweier Komparatoren 29, 30 für die beiden End positionen verbunden. Die entsprechenden Endpositionen, bei denen die Abschaltung erfolgen soll, können über Ver gleichseingänge 31, 32 vorgegeben werden. Die Ausgänge der Komparatoren 29, 30 steuern über ein ODER-Glied 33 einen Ausschalter 34 im Stromkreis des Antriebsmotors 19. Selbstverständlich kann die in Fig. 2 dargestellte Schaltung auch durch einen Mikrocontroller realisiert werden, oder die entsprechenden Funktionen werden zusätz lich durch einen ohnehin vorhandenen Mikrocontroller realisiert.

Beim Aufwickeln des Gurtbands 11 auf die Aufwickelhaspel 10 nimmt der Durchmesser des Gurtbandwickels 35 immer mehr zu. Da sich die Aufwickelhaspel 10 mit konstanter Drehzahl dreht, nimmt die Gurtbandgeschwindigkeit immer mehr zu, so daß sich entsprechend die Drehzahl der Umlenkrolle 17 stetig erhöht. Beim Abwickeln verlaufen diese Vorgänge in umgekehrter Weise.

Die Grundidee der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, daß in jeder Gurtbandposition und damit in jeder Position des Rolladenpanzers ein bestimmtes Drehzahlverhältnis zwischen der Umlenkrolle 17 und der Aufwickelhaspel 10 vorliegt. Die Drehzahl der Umlenkrolle 17 steht dabei in festem Verhältnis zur Gurtbandgeschwindigkeit. Über dieses Drehzahlverhältnis kann somit die Gurtbandposition bzw. die Position des Rolladenpanzers oder einer anderen durch das Gurtband angetriebenen Verdunkelungsvorrichtung, wie eines Rollos oder eines Lamellenvorhangs, bestimmt werden. Ist beispielsweise in der unteren Endposition eines abge wickelten Rolladenpanzers der Durchmesser des Gurtband wickels 35 gleich dem Durchmesser der Umlenkrolle 17 und sei weiterhin angenommen, daß der Durchmesser der Auf wickelhaspel 10 dem Dreieinhalbfachen des Durchmessers des zweiten Getrieberads 22 entspricht, so ist unter der weiteren Voraussetzung, daß die Zähnezahl des zweiten Getrieberads 22 der Zahl der Elemente 24 der Umlenkrolle 17 entspricht, das Drehzahlverhältnis der Drehzahl der Umlenkrolle 17 zur Drehzahl des zweiten Getrieberads 22 1 : 3,5. Bei diesem Drehzahlverhältnis ist also die untere Endposition des Rolladenpanzers erreicht. Wenn man nun weiterhin als Beispiel davon ausgeht, daß in der oberen Endposition des Rolladenpanzers der Durchmesser des Gurt bandwickels 35 3,5 mal so groß wie der Durchmesser der Umlenkrolle 17 ist, so beträgt dann das Drehzahlverhältnis 1 : 1. In der Quotientenbildungsstufe 28 wird dieses Dreh zahlverhältnis gebildet, indem die Signale f1 des ersten Sensors 25 durch die Signale f2 des zweiten Sensors 26 dividiert werden. Den Komparatoren 29, 30 werden als Ver gleichswerte der untere Abschaltwert Au und der obere Abschaltwert Ao vorgegeben, die dem dort vorliegenden Drehzahlverhältnis entsprechen. Das jeweils dann erzeugte Ausgangssignal der Komparatoren 29, 30 führt zum Öffnen des Ausschalters 34 und damit zum Abschalten des Antriebs motors 19. Die beim Abschalten erforderliche Umschaltung der Drehrichtung des Antriebsmotors kann gemäß dem angegebenen Stand der Technik erfolgen, um sicherzustel len, daß beim Wiedereinschalten des Antriebsmotors durch einen Schaltbefehl oder ein Funksignal die entgegenge setzte Antriebsrichtung vorliegt. Das Wiedereinschalten des Antriebsmotors kann durch manuelles oder drahtloses Schließen des Ausschalters 34 erfolgen.

Das Einspeichern der Vergleichswerte Au und Ao kann bei spielsweise dadurch erfolgen, daß die jeweils in der Quotientenbildungsstufe 28 gebildeten Werte zwischenge speichert werden. In einem Lernmodus können dann in der unteren Abschaltposition der zuletzt gespeicherte Wert als Wert Au und entsprechend in der oberen Abschaltposition der Wert Ao als Vergleichswert eingespeichert werden. Dies kann manuell oder automatisch erfolgen.

Soll das Signalverhältnis zwischen den Signalfolgen f1 und f2 verändert werden, so kann entweder der zweite Sensor 26 ein anderes Getrieberad oder direkt den Zahnkranz der Auf wickelhaspel 10 abtasten, oder man variiert die Zahl der abzutastenden Elemente 24 in oder an der Umlenkrolle 17.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung einer Ver dunkelungsvorrichtung, insbesondere eines Rolladens, eines Rollos oder eines Lamellenvorhangs, mittels eines Gurt bands, mit einer motorisch angetriebenen Aufwickelhaspel für das Gurtband, mit einer vom sich bewegenden Gurtband angetriebenen Rolle, mit Sensormitteln zur Erfassung der Rotation der Rolle und mit einer elektronischen Steuer einrichtung zum Abschalten des Antriebsmotors in wenig stens einer vorgebbaren Position der Verdunkelungsvor richtung, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Sensormittel (26) zur Erfassung der Rotation der Aufwickelhaspel (10) oder eines mit dieser in Antriebsverbindung stehenden Rotationselements (22) vorgesehen sind, daß eine Auswerte einrichtung (28) zur Bildung von Verhältniswerten der je weiligen Signale (f1, f2) der beiden Sensormittel (25, 26) als Positions-Istsignal vorgesehen sind, wobei beim Er reichen von vorgegebenen Positions-Sollwerten der Antriebsmotor (19) mittels einer Abschalteinrichtung (34) abschaltbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sensormittel (25, 26) Markierungen (24) oder Zähne an der Rolle (17) und der Aufwickelhaspel (10) oder dem damit in Antriebsverbindung stehenden Rotationsele ments (22) abtastbar und in entsprechende Signale (f1, f2) umsetzbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Signale der Sensormittel (25, 26) Zähl signale oder davon abgeleitete Frequenzsignale oder Dreh zahlsignale sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Signale (f1, f2) der Sensormittel (25, 26) einer Quotientenbildungsstufe als Auswerteeinrichtung (28) zur Bildung der Verhältniswerte zuführbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschalteinrichtung (34) durch wenigstens einen Komparator (29, 30) zum Vergleich der aus den Verhältniswerten abgeleiteten Positionswerte mit wenigstens einem vorgebbaren Abschalt-Positionswert steuerbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (17) als Gurtumlenk rolle ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in Antriebsverbindung mit der Aufwickelhaspel (10) stehende Rotationselement (22) ein Getrieberad eines Untersetzungsgetriebes (18) ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuerein richtung (27) durch einen Mikrocontroller realisiert wird.