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Die
Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Stellsystem
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Derartige
Antriebsvorrichtungen, die aus einem Elektromotor, einem Getriebe
als Drehmomentwandler und einer Haltebremse aufgebaut sind, dienen
zum Antreiben von Stellsystemen
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Derartige
Stellsysteme können
von Jalousien, Rollos, Markisen, Rollläden und dergleichen gebildet
sein. Diese Stellsysteme finden vornehmlich in Wohngebäuden Verwendung
und sollen deshalb möglichst
geringe Betriebsgeräusche
verursachen.
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Bei
bekannten Antriebsvorrichtungen für Stellsysteme dieser Art sind
als Haltebremsen zum Beispiel elektromagnetische Polreibungsbremsen, Kurzschlussbremsen
oder Federkraftbremsen vorgesehen. Ein gravierender Nachteil dieser
Bremsen ist, dass diese bei der Betätigung ein lautes Klackgeräusch erzeugen.
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Aus
der
DE 199 34 623
A1 ist eine Antriebsvorrichtungen mit abschaltbarer Hysteresebremse bekannt.
Eine derartige Bremse bringt die Antriebsvorrichtung nach dem Abschalten
der Stromzufuhr zum Stillstand und hält dadurch das zugeordnete Stellsystem
in Position.
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Nachteilig
hierbei ist, dass bei der bekannten Ausführung eine Kompensationsspule
zum Abschalten der Hysteresebremse erforderlich ist. Eine derartige
Spule ist mit umfangreichem Aufwand zu fertigen, an ihrem Bestimmungsort
zu montieren und elektrisch mit der Stromversorgung zu verbinden.
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Ein
weiterer Nachteil ist zudem, dass die Kompensationsspule funktionsbedingt
um den Außendurchmesser
des Hysteresebandes platziert werden muss. Für Antriebsvorrichtungen der
oben beschriebenen Art, die in den Außenabmessungen nicht größer werden
dürfen
hat das zur Folge, dass der für
die Bremse zur Verfügung
stehende Bauraum im Durchmesser kleiner ist, dadurch der Wirkradius und
die zur Verfügung
stehende Wirkfläche
kleiner werden und die Bremse dadurch eine geringere Bremswirkung
aufweist.
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Nach
dem Stand der Technik sind auch Antriebsvorrichtungen für derartige
Stellsysteme mit nicht abschaltbarer Hysteresebremse bekannt.
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Ein
gravierender Nachteil derartiger Antriebsvorrichtungen ist, dass
in beiden Drehrichtungen die Antriebswelle des Motors immer mit
voller Bremsleistung abgebremst wird. Der Antriebsmotor einer derartigen
Antriebsvorrichtung ist mit größerer Leistung
ausgestattet und dadurch teurer, weil er zu dem anliegenden Nennmoment
das von derartigen Stellsystemen eingeleitet wird auch das fortwährend anstehende
Bremsmoment überwinden
muss.
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Ein
weiterer Nachteil derartiger Antriebsvorrichtungen ist, dass bedingt
durch die größere Motorleistung,
der Antrieb eine größere Baulänge aufweist.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Antriebsvorrichtung für derartige
Stellsysteme mit einer abschaltbaren Bremse so zu gestalten, dass
diese leise und berührungslos
und abnutzungsfrei arbeitet und dennoch eine kostengünstige Herstellung
erzielt werden kann.
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Ausführungsbeispiel
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Die
Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben und erläutert. Es
zeigen:
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1 Schematische
Darstellung von einem Stellsystem mit Antriebsvorrichtung
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2 Schematische
Darstellung der Komponenten einer Antriebsvorrichtung für ein Stellsystem
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3 Schematische
Darstellung einer nur in einer Drehrichtung wirkenden Hysteresebremse
mit maximaler Bremsleistung
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4 Schematische
Darstellung einer nur in einer Drehrichtung wirkenden Hysteresebremse
in gelöstem
Zustand
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1 zeigt
schematisch eine Antriebsvorrichtung 1 für ein Stellsystem 2.
Das Stellsystem 2 ist im vorliegenden Fall durch eine Jalousie
gebildet, die in Aufrichtung 16 und Abrichtung 17 bewegt
werden kann.
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Das
Stellsystem 2 weist bei der Bewegung in Aufrichtung 16 und
bei der Bewegung in Abrichtung 17 nur eine Belastung in
Belastungsrichtung 3 auf
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2 zeigt
schematisch die Anordnung der Komponenten einer Antriebsvorrichtung 1 gemäß 1 auf.
Diese weist ihrerseits einen als Elektromotor ausgebildeten Antrieb 4 auf.
Der Antrieb 4 ist mittels einer Welle 8 mit dem
Getriebe 5 gekoppelt. Das Getriebe 5 wandelt das
Drehmoment des Antrieb 4 und ist mittels des Abtrieb 9 mit
dem Stellsystem 2 gekoppelt.
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Im
Stellsystem 2 wird die Rotationsbewegung der Antriebsvorrichtung 1 in
eine Hubbewegung gewandelt.
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Zwischen
dem Antrieb 4 und dem Getriebe 5 ist eine Hysteresebremse 6 zur
Abbremsung der Hubbewegung des Stellsystems 2 vorgesehen.
Prinzipiell kann diese Hysteresebremse 6 auch gegenüber des
Getriebe 5 am Antrieb 4 auf der Welle 8 angeordnet
oder dem Getriebe 5 zugeordnet sein.
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3 zeigt
eine erste Ausführung
einer nur in eine Drehrichtung wirksamen Hysteresebremse 6 in
Bremsstellung. In dieser Stellung sind Hystereseband 11 und
Ringmagnet 10 einander angenähert und deckungsgleich.
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Das
Prinzip einer Hysteresebremse besteht darin, einen Magneten, der
vorzugsweise mehrpolig magnetisiert ist und ein oder mehrere Bremselemente
mit einer an den Magneten angepassten Form aus einem Hysteresewerkstoff
einander anzunähern. Wenn
einer der beiden Teile der Hysteresebremse, das Bremselement aus
dem Hysteresewerkstoff oder der Magnet, rotiert und der andere Teil
verdrehtest gelagert ist, wird bei Annäherung an den anderen Teil eine
Bremswirkung auf die Rotation ausgeübt. Die Bremswirkung kommt
zustande weil der Hysteresewerkstoff ein unmagnetisierter Dauermagnetwerkstoff
mit hoher Remmanenz, aber geringer Koerzitivfeldstärke ist.
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4 zeigt
eine erste Ausführung
einer nur in einer Drehrichtung wirksamen Hysteresebremse 6 im
Teillastbereich. In dieser Stellung sind Hysterteseband 11 und
Ringmagnet 10 aneinander nicht angenähert und nicht deckungsgleich.
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Es
wir nun das in den 1–4 beschriebene
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben und erläutert.
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In
einem derartigen Stellsystem 2, das im vorliegenden Fall
durch eine Jalousie gebildet ist, ist eine Aufrichtung 16 und
eine Abrichtung 17 vorgegeben, dadurch ist die Belastungsrichtung 3 vom
Stellsystem 2 eindeutig vorgegeben. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 ist
ihrerseits wieder über den
Abrieb 9 mit dem Stellsystem verbunden, demzufolge ist
die Belastungsrichtung für
die Antriebsvorrichtung 1 eindeutig vorgegeben. Die Bremswirkung, der
Hysteresebremse 6 die in der Antriebsvorrichtung 1 auf
der Welle 8 zwischen Antrieb 4 und Getriebe 5 oder
auf der dem Getriebe 5 gegenüberliegenden Seite des Antrieb 4 angeordnet
ist, ist erfindungsgemäß nur für die Rotationsrichtung
AB 18 erforderlich, die das Stellsystem in Abrichtung 17 bewegt.
In der Rotationsrichtung AUF 19, die das Stellsystem in
Aufrichtung 16 bewegt ist eine Bremswirkung der Hysteresebremse 6 nicht
erwünscht.
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3 zeigt
eine Hysteresebremse gemäß Anspruch
1 in Rotationsrichtung AB 18. In einem Rohrförmigen Gehäuse 7 ist
ein Hystereseband 11 verdrehfest eingebaut, auf einer Welle 8 ist
ein Träger 20 mit
einer geeigneten Vorrichtung zum Verschieben von Ringmagnet 10 gegenüber eines
Hystereseband 11 angeordnet.
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Im
in 3 gezeigten Beispiel ist diese Vorrichtung durch
eine Kulisse 12 und einen Mitnahmestift 13 ausgebildet.
Bei Bewegung der Welle 8 in Rotationsrichtung AB 18 wird
der auf dem Träger 20 befestigte
Ringmagnet 10 durch das Hystereseband 11 abgebremst,
die Kulisse 12 drückt
dadurch zusammen mit der Schraubenfeder 15 den Träger 20 mit Ringmagnet 10 über den
Mitnahmestift 13 gegen die Endlagenbegrenzung 14.
In dieser Stellung sind Hystereseband 11 und Ringmagnet 10 deckungsgleich und
einander am nächsten,
dadurch wird die maximal mögliche
Bremsleistung erreicht.
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4 zeigt
eine Hysteresebremse gemäß Anspruch
1 in Rotationsrichtung AUF 19. Bei Bewegung der Welle 8 in
Rotationsrichtung AUF 19 wird der auf dem Träger 20 befestigte
Ringmagnet 10 durch das Hystereseband 11 abgebremst,
die beispielhaft gezeigte Kulisse 12 drückt dadurch über den
Mitnahmestift 13 den Träger 20 mit
Ringmagnet 10 gegen die Schraubenfeder 15. In
dieser Stellung sind Hystereseband 11 und Ringmagnet 10 nicht mehr
deckungsgleich und am weitesten voneinander entfernt, dadurch wird
die Bremsleistung aufgehoben.
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In
einer Antriebsvorrichtung
1 mit einer erfindungsgemäßen Hysteresebremse
6 ist
eine geringere Leistung des Antrieb
4 gegenüber den
vom Stand der Technik bekannten Antrieben erforderlich, eine Kompensationsspule
wie in
DE 199 34 623
A1 erwähnt
ist ebenfalls nicht erforderlich. Die genannten Vorteile führen zu
einem geringeren Materialeinsatz und dadurch zu geringeren Herstellkosten.
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- 1
- Antriebsvorrichtung
- 2
- Stellsystem
- 3
- Belastungsrichtung
- 4
- Antrieb
- 5
- Getriebe
- 6
- Hysteresebremse
- 7
- Gehäuse
- 8
- Welle
- 9
- Abtrieb
- 10
- Ringmagnet
- 11
- Hystereseband
- 12
- Kulisse
- 13
- Mitnahmestift
- 14
- Endbegrenzung
- 15
- Feder
- 16
- Aufrichtung
- 17
- Abrichtung
- 18
- Rotationsrichtung
AB
- 19
- Rotationsrichtung
AUF
- 20
- Träger