DE202011104339U1

DE202011104339U1 - Antriebseinheit für Verschlußelemente

Info

Publication number: DE202011104339U1
Application number: DE201120104339
Authority: DE
Original assignee: WELLER ELECTRONIC GmbH
Current assignee: WELLER ELECTRONIC GmbH
Priority date: 2011-08-13
Filing date: 2011-08-13
Publication date: 2011-11-21
Anticipated expiration: 2021-08-14

Abstract

Antriebseinheit für Verschlußelemente mit einem elektromechanischen Getriebemotor mit einem Untersetzungsgetriebe, wobei mittels der Abtriebsachse über eine Einrichtung das Verschlußelement bewegbar ist, und einer elektronischen Steuereinheit und einem Informationsgeber, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zahnrad (3) des Untersetzungsgetriebes (2, das maximal eine volle Umdrehung während der vollständigen Bewegung eines Verschlußelements ausführt, im Zentrum als Informationsgeber ein in waagerechter Ebene polarisierter Magnet (5) und über dem Magnet (5) auf der Steuerplatine (6) ein Positionserfassungssensor (7) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für Verschlußelemente, insbesondere für Garagen- und Industrietore, mit einem elektromechanischem Getriebemotor mit einem Untersetzungsgetriebe, wobei mittels der Abtriebsachse über eine Antriebseinrichtung das Verschlußelement bewegbar ist, mit einer Positionserfassungseinrichtung bestehend aus einer elektronischen Steuereinheit und einem Informationsgeber. Dabei ist an der Abtriebsachse des Getriebes die Antriebsvorrichtung für das Verschlußelement in Form von Ketten, Seilen, Zahnriemen oder ähnlichen befestigt.
Bekannte Antriebseinheiten sind mit sogenannten Inkrementalgebern ausgerüstet, um die Position von Verschlußelementen zu erfassen und die Antriebseinheit zu steuern. Steuerungstechnisch ist ein Referenzwert erforderlich, um eine eindeutige Positionserfassung zu ermöglichen. Dieser Referenzwert wird an den genannten Antriebsvorrichtungen ermittelt und an die Steuerung übertragen. Die Steuerung ist also dezentral und entsprechend aufwendig, wobei die Übertragungsstrecke für den Referenzwert eine potentielle Fehlerquelle darstellen kann.
An Verschlußelementen, insbesondere an Toren, werden zur Erfassung der Position neben den vorgenannten auch eintourige Positionsgeber eingesetzt. Zur Erfassung der Torposition sind entsprechend dem Stand der Technik Lösungen bekannt, bei denen ein Positionsgeber über einen Getriebeausgang der Antriebseinheit an das Verschlußelement gekoppelt ist. Dieser Ausgang ist notwendig, damit der Positionsgeber während der Bewegung des Verschlußelements nicht mehr als 360° gedreht wird.
Aus dem DE 20 2004 009 047 U1 ist ein Positionsgeber für Tore bekannt. Der Positionsgeber ist als eintouriger Geber ausgelegt und erfaßt den Winkel über den vollen Bereich von 360°, wobei dieser unmittelbar an einer Torwelle oder Antriebswelle angekoppelt ist. Weiterhin ist der Antriebsmotor mit einem Untersetzungsgetriebe für die Torbewegung auf maximal 360° versehen.
Der Nachteil besteht darin, daß die Positionserfassung direkt an die Torwelle angekoppelt ist und diese immer an die jeweilige Welle angepaßt werden muß.
Ausgehend vom Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine universelle Antriebseinheit bestehend aus einem elektromechanischen Antriebsmotor mit einem Untersetzungsgetriebe und einer Steuereinheit zu schaffen, die eine Positionserfassungseinrichtung aufweist, deren Sensor in der Steuereinheit integriert ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der Antriebseinheit für Verschlußelemente, die aus einem elektromechanischen Getriebemotor mit einem Untersetzungsgetriebe besteht, auf dem Ausgangszahnrad des Untersetzungsgetriebes, das maximal eine volle Umdrehung während der vollständigen Bewegung des Verschlußelements ausführt, im Zentrum als Informationsgeber ein in waagerechter Ebene polarisierter Magnet und über dem Magnet auf der Steuerplatine ein Positionserfassungssensor angeordnet ist.
Die Steuereinheit ist direkt auf dem Untersetzungsgetriebe angeordnet, wobei die gedachte senkrechte Achse des Magneten durch das Zentrum des Positionserfassungssensors verläuft, wobei der Positionserfassungssensor vorzugsweise als Rotary-Positions-Hallsensor ausgebildet und dieser elektrisch direkt auf der Steuerplatine mit dem Micro-Controller der elektronischen Steuereinheit verbunden ist.
Die Positionserfassungseinrichtung besteht aus dem als Informationsgeber ausgebildeten Magneten und dem Positionserfassungssensor, wobei weder eine mechanische noch eine elektrische Anbindung des als Informationsgeber ausgebildeten Magneten notwendig ist. Die Übertragung der Weginformation erfolgt also direkt vom Untersetzungsgetriebe zur Steuerplatine über das Magnetfeld.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher beschrieben werden. Es zeigen:
1 – Antriebseinheit
2 – Antriebseinheit mit Steuerplatine
Die 1 zeigt die Antriebseinheit 1. Diese ist als Getriebemotor ausgebildet, an dem zusätzlich noch ein Untersetzungsgetriebe 2 für die Wegmessung angeordnet ist. Das Zahnrad 3 des Untersetzungsgetriebes 2 weist ein Ritzel, das mit einem weiteren Zahnrad 4 in Verbindung steht. Auf dem Zahnrad 4 ist zentrisch ein in horizontaler Ebene polarisierter Magnet 5 angeordnet, der bei einem maximalen Öffnungs- bzw. Schließweg eines Verschlußelements eine Drehung von maximal 360° ausführt.
Für die Erfassung der Magnetposition und damit der Wegposition des Verschlußelements wird als Positionsgeber ein Rotary-Position-Hall-Sensor 7 eingesetzt (2). Der Sensor 7 ist direkt auf der Steuerplatine 6 angeordnet und somit in die Steuerung integriert. Der Sensor 7 ist elektrisch direkt auf der Steuerplatine mit dem Micro-Controller 8 der Steuereinheit verbunden.
Die gesamte Steuerplatine 6 ist durch Verschrauben direkt mit dem Untersetzungsgetriebe 2 verbunden, wobei sich das Zentrum des Sensors in einem definierten Abstand direkt über dem Magneten 5 befindet, und zwar derart, daß die gedachte senkrechte Achse des Magneten 5 und des Sensors 7 in einer Linie liegen. Der Abstand zwischen Magnet 5 und dem Sensor 7 auf der Steuerplatine 6 wird durch zwei feste auf dem Untersetzungsgetriebe 2 angeordnet Abstandshalter realisiert.
Mit der Erfindung ist eine Wegerfassung mit einer Auflösung von maximal 4000 Incrementen möglich.
Bezugszeichenliste

1: Antriebseinheit
2: Untersetzungsgetriebe
3: Zahnrad
4: Zahnrad
5: Magnet
6: Steuerplatine
7: Sensor
8: Micro-Controller

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202004009047 U1 [0004]

Claims

Antriebseinheit für Verschlußelemente mit einem elektromechanischen Getriebemotor mit einem Untersetzungsgetriebe, wobei mittels der Abtriebsachse über eine Einrichtung das Verschlußelement bewegbar ist, und einer elektronischen Steuereinheit und einem Informationsgeber, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zahnrad (3) des Untersetzungsgetriebes (2, das maximal eine volle Umdrehung während der vollständigen Bewegung eines Verschlußelements ausführt, im Zentrum als Informationsgeber ein in waagerechter Ebene polarisierter Magnet (5) und über dem Magnet (5) auf der Steuerplatine (6) ein Positionserfassungssensor (7) angeordnet ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit direkt auf dem Untersetzungsgetriebe (2) angeordnet ist, wobei die gedachte senkrechte Achse des Magneten (5) durch das Zentrum des Positionserfassungssensors (7) verläuft.
Antriebseinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionserfassungssensor (7) als Rotary-Positions-Hallsensor ausgebildet ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionserfassungssensor (7) elektrisch direkt auf der Steuerplatine (6) mit dem Micro-Controller (8) der elektronischen Steuereinheit verbunden ist.