DE3041886C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Derartige bekannte Steuereinrichtungen dienen insbesondere zur Betätigung motorbetriebener Jalousien, Rolläden, Markisen, Garagentüren oder anderer Einrichtungen, welche im einen oder im anderen Sinne beliebig verstellbar sein müssen und nach Er­ reichen einer ihrer Endstellungen, in denen ein als Endschal­ ter wirkender Stoppschalter die Motorspeisung unterbricht, bei Wiederbetätigung nur in der jeweils anderen Richtung bewegbar sein dürfen.

Bei einer bekannten Steuervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art (US-PS 29 12 632) besteht die Schalteranordnung zur Steuerung der Drehrichtung aus einem einzigen Drehrichtungsumschalter, bei dessen Betätigung un­ günstigerweise keine Bremsung des Motors bewirkt wird. Außer­ dem sind in Reihe mit den in den Bremsstromkreisen liegenden Dioden Widerstände geschaltet, was den Nachteil mit sich bringt, daß der Motor praktisch nicht schlagartig bzw. momen­ tan stillsetzbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervor­ richtung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß sie bei einfachem Aufbau sowohl bei Betätigung eines der Stopp­ schalter als auch bei Betätigung der Drehrichtungsschalter­ anordnung zwecks Abschaltung des Motors eine praktisch momen­ tane Stillsetzung des Motors garantiert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentan­ spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dadurch ergibt sich der Vorzug, daß der Motor in jeder be­ liebigen Stellung der von ihm angetriebenen Einrichtung durch Umschaltung des einen oder des anderen Steuerschalters sowie in den beiden Endstellungen der von ihm angetriebenen Ein­ richtung durch automatische Betätigung der als Endschalter fungierenden Stoppschalter in kürzester Zeit infolge der kom­ binierten Wirkung des induzierten Bremsstromes und der me­ chanischen Bremse, welche immer bei Nichterregung des Elektro­ magneten angezogen ist, gebremst wird. In der Tat wird durch die Schaltungsanordnung nach der Erfindung erreicht, daß auch beim Öffnen eines Steuerschalters ein Bremsstromkreis gebil­ det wird. Außerdem ist die Steuervorrichtung durch Fortfall von in den Bremsstromkreisen liegenden Widerständen verein­ facht und ferner besonders übersichtlich und leicht zu be­ dienen, weil für jede Drehrichtung ein besonderer, individuell zu bedienender Steuerschalter, vorzugsweise in Form eines federbelasteten Tasters, vorgesehen ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen an Ausführungs­ beispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 4 Schaltbilder einer Ausführungsform der Er­ findung in vier verschiedenen Schalt­ stellungen und

Fig. 5 eine Variante der Schaltungsanordnung nach den Fig. 1 bis 4.

Nach den Fig. 1 bis 5 weist die Steuervorrichtung für einen Gleichstrommotor 10 zwei getrennt betätigbare Steuerschal­ ter 11 und 12 auf, mit denen der Motor 10 zwecks Drehung im einen Sinne 17 oder im anderen Sinne 18 einschaltbar ist. Diese Steuerschalter 11 und 12 können zwei Schaltstellungen einnehmen und weisen jeder einen Schaltkontakt auf, der über eine Mittelpunktsklemme 11 a bzw. 12 a an die zur einen bzw. zur anderen Motorklemme 10′ bzw. 10′′ führende Speiseleitung 13 bzw. 14 angeschlossen ist. Die Klemme 11 b bzw. 12 b jedes Steuerschalters 11 bzw. 12 ist an den Pluspol der Gleich­ spannungsquelle angeschlossen, während die Klemme 11 c bzw. 12 c mit deren Minuspol verbunden ist. Im betrachteten Ausführungs­ beispiel sind die Steuerschalter 11 und 12 als federbelastete Taster ausgebildet, die von Hand bedient werden und im Ruhe­ zustand unter der Wirkung der Druckfedern 19 die in den Fig. 2 gezeigte Öffnungsstellung einnehmen, in welcher der Schaltkontakt mit der Klemme 11 c bzw. 12 c in Berührung steht. Die Steuerschalter 11 und 12 können aber auch durch eine automatische Vorrichtung betätigt werden, deren Funktion beispielsweise von einem äußeren Faktor wie der Änderung der Windgeschwindigkeit, der Änderung des Sonnenlichts oder dergleichen abhängt.

Zwischen dem Motor 10 und dem Steuerschalter 11 bzw. 12 liegt je ein Stoppschalter 15 bzw. 16 mit einem Unterbrecherkontakt, der über die Mittelpunktsklemme 15 a bzw. 16 a an die mit der einen bzw. anderen Motorklemme 10′ bzw. 10′′ verbundene Leitung angeschlossen ist, sowie mit einer an die Klemme 11 a bzw. 12 a des betreffenden Steuerschalters angeschlossenen Klemme 15 b bzw. 16 b und mit einer weiteren Klemme 15 c bzw. 16 c. Die Klemme 15 c des Stoppschalters 15 ist über eineDiode 21, die die Anode 21 a und die Kathode 21 c aufweist, mit der Klemme 16 a des anderen Stoppschalters 16 verbunden, während dessen Klem­ me 16 c über eine Diode 22, die die Anode 22 a und die Katho­ de 22 c aufweist, an die Klemme 15 a des Stoppschalters 15 angeschlossen ist. Ein Öffnen des Stoppschalters 15, also die Anlage des Unterbrecherkontakts an die Klemme 15 c, bewirkt die Abschaltung des Motors 10, wenn sich dieser beispielsweise im Sinne des Pfeils 17 dreht, während beim Öffnen des Stopp­ schalters 16 der Motor abgeschaltet wird, wenn er sich im Sinne des Pfeils 18 dreht.

Parallel zum Stoppschalter 15 bzw. 16 ist je eine Diode 23 bzw. 24 geschaltet, welche die Anode 23 a bzw. 24 a und die Kathode 23 c bzw. 24 c aufweist und dazu dient, nach der Öffnung des betreffenden Stoppschalters 15 bzw. 16 einen Stromfluß entsprechend der bisherigen Motordrehrichtung zu verhindern.

Um den Motor 10 nach einer Unterbrechung der Speisung zu bremsen, ist eine Bremse mit einem Elektromagneten 30 vorge­ sehen, dessen Spule parallel zur Wicklung des Motors 10 ge­ schaltet ist. Die Anschlußklemmen 30′ und 30′′ dieser Spule sind an die jeweilige, den Motor 10 mit der Klemme 15 a bzw. 16 a des Stoppschalters 15 bzw. 16 verbindende Leitung ange­ schlossen. Dieser Elektromagnet 30 steuert die axiale Ver­ schiebung eines Tauchkerns 31, dessen Ende eine erste Brems­ scheibe 32 trägt, die mit einer zweiten Bremsscheibe 33 an der mit der Achse des Tauchkerns 31 ausgerichteten Welle 34 des Motors 10 zusammenwirkt. Das Querprofil des Tauchkerns 31 ist so gestaltet, daß er sich nicht drehen kann. Eine den Tauch­ kern 31 umgebende Druckfeder 35 drückt bei nicht erregtem Elektromagneten 30 die Bremsscheibe 32 im Sinne des Pfeils 36 nach den Fig. 2, 3 und 5 gegen die andere Bremsscheibe 33, so daß der Motor 10 gebremst wird. Bei Erregung des Elektro­ magneten 30 wird die Bremse im Sinne der Pfeile 37 nach Fig. 1 und 4 gelöst.

Es sei angenommen, daß in der Ruhestellung die verschiedenen Schalter die in Fig. 2 dargestellte Lage einnehmen. Die Stoppschalter 15 und 16 befinden sich in ihrer Schließ­ stellung, während sich die Steuerschalter 11 und 12 in ihrer Öffnungsstellung befinden. Der Motor 10 und der Elektro­ magnet 30 sind abgeschaltet, so daß die Bremse angezogen ist und eine Drehung des Motors verhindert wird, selbst wenn ein Drehmoment auf ihn wirkt.

Wenn der Steuerschalter 11 gegen die Wirkung der Feder 19 von Hand eingeschaltet, also der Schaltkontakt mit der Klemme 11 b verbunden wird und dementsprechend dann die in Fig. 1 ge­ zeigte Stellung einnimmt, kann der Strom im Sinne des Pfeils 41 vom Pluspol der Spannungsquelle zum Minuspol fließen, wodurch der Elektromagnet 30 erregt und damit die Bremse gelöst und der Motor im Sinne des Pfeils 17 in Drehung ver­ setzt wird. Wenn der Steuerschalter 11 losgelassen wird, nimmt er unter der Wirkung der Feder 19 wieder die in Fig. 2 ge­ zeigte Öffnungsstellung ein, in welcher die Speisung des Elektromagneten 30 und des Motors 10 unterbrochen sind und der Motor bzw. der Motorläufer über die zum Minuspol der Span­ nungsquelle führende Leitung kurzgeschlossen ist, was eine elektrische Bremsung bewirkt, solange sich der Läufer noch dreht. Selbst wenn die Bremsfeder 35 verhältnismäßig schwach ist, wird der Motor unter der kombinierten Wirkung der me­ chanischen Bremse und des Bremsstroms praktisch momentan stillgesetzt, auch dann, wenn seine Welle 34 in diesem Augen­ blick einem Drehmoment unterliegt, das den Motor im Sinne des Pfeils 17 weiter zu drehen sucht, wie es beispielsweise der Fall ist, wenn die Motorwelle 34 kinematisch mit der Auf­ wickelstange eines verhältnismäßig schweren Rolladens ver­ bunden ist.

Wenn der Steuerschalter 11 erneut betätigt wird, dann läuft der Motor 10 im Sinne des Pfeils 17 wieder an. Wird dagegen der Steuerschalter 12 gegen die Wirkung der Feder 19 betätigt, dann läuft der Motor 10 im entgegengesetzten Sinne 18 an. In beiden vorstehend betrachteten Fällen haben die Dioden 21, 22, 23 und 24 keine Funktion, weil lediglich einer der Steuer­ schalter 11 oder 12 betätigt wurde.

Fig. 3 zeigt die Stellung der verschiedenen Schalter für den Fall, daß in der Schließstellung des Steuerschalters 11, während also der Schaltkontakt an der Klemme 11 b anliegt, der Stoppschalter 15 automatisch geöffnet worden ist, sein Unter­ brecherkontakt also nunmehr an der Klemme 15 c anliegt. Dieser Fall tritt beispielsweise dann ein, wenn das von der Motor­ welle 34 angetriebene Element das Ende seines Weges erreicht, also zum Beispiel ein Rolladen vollständig aufgerollt ist und in dieser Endstellung den als Endschalter fungierenden Stopp­ schalter 15 betätigt. In dem Augenblick, in welchem sich der Stoppschalter 15 öffnet, werden der Motor 10 und der Elektro­ magnet 30 über diesen Schalter und die Diode 21 kurzgeschlos­ sen, so daß der noch weiterlaufende Motor 10 als Generator wirken kann und einen im Sinne des Pfeils 43 fließenden Strom erzeugt. Da die Impedanz der Diode 21 wesentlich geringer als die des Elektromagneten 30 ist, wird dieser kaum von einem Strom durchflossen und daher dessen Bremswirkung praktisch nicht geschwächt. Nachdem der Motor 10 stehengeblieben ist, kann der Steuerschalter 11 losgelassen werden, so daß er wieder seine in Fig. 2 gezeigte Ruhestellung einnimmt. Der Motor 10 wird auch nicht in Bewegung gesetzt, wenn nunmehr erneut dieser Steuerschalter 11 betätigt wird, da eine Spei­ sung über die in diesem Falle in Sperrichtung liegende Diode 23 nicht möglich ist.

Wenn dagegen nunmehr der Steuerschalter 12 geschlossen wird, wie in Fig. 4 gezeigt, dann werden der Motor 10 und der Elektromagnet 30 der Bremse im Sinne der Pfeile 42 über diesen Steuerschalter 12 und die nunmehr in Flußrichtung liegende Diode 23 gespeist, während die in diesem Falle in Sperrichtung liegende Diode 21 ein Kurzschließen des Stromkreises über den Stoppschalter 15 verhindert. Die Bremse ist gelöst, und der Motor 10 läuft im Sinne des Pfeils 18 an. Sobald sich das vom Motor 10 angetriebene Element um eine kleine Strecke bewegt hat, wird der automatische Stoppschalter 15 erneut geschlos­ sen, also sein Unterbrecherkontakt auf die Klemme 15 b umge­ legt, und damit die Diode 23 kurzgeschlossen.

Wenn der Steuerschalter 12 so lange geschlossen gehalten wird, bis das vom Motor 10 angetriebene Element seine andere End­ stellung erreicht, also zum Beispiel der angetriebene Rolladen in seine Schließstellung abgerollt worden ist, dann wird der als Endschalter fungierende andere Stoppschalter 16 geöffnet, das heißt sein Unterbrecherkontakt auf die Klemme 16 c umge­ legt. Dadurch werden Motor 10 und Elektromagnet 30 über die Diode 22 kurzgeschlossen, wobei die in Sperrichtung wirkende Diode 24 eine Speisung verhindert. Anschließend kann der Motor 10 nur durch Schließen des Steuerschalters 11 im um­ gekehrten Drehsinn, nämlich in Richtung des Pfeils 17, in Betrieb gesetzt werden, wobei nunmehr die Diode 22 einen Kurzschluß über den Stoppschalter 16 verhindert.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 haben die Dioden 21 bis 24 die umgekehrte Orientierung wie in den vorangehenden Beispie­ len nach den Fig. 1 bis 4. Der Stoppschalter 16 und die Dioden 22 und 24, welche ihm zugeordnet sind, wirken zur Stillsetzung des Motors 10 zusammen, wenn dieser sich im Sinne des Pfeils 17 dreht, während der Stoppschalter 15 und die ihm zugeordneten Dioden 21 und 23 zusammenwirken, um den Motor während einer im Sinne des Pfeils 18 stattfindenden Drehung stillzusetzen. Wenn beispielsweise der Schalter 11, wie in Fig. 5 dargestellt, in seiner Schließstellung gehalten wird, was die Drehung des Motors 10 im Sinne des Pfeils 17 bewirkt, dann hat die Öffnung des Stoppschalters 16, also die Anlage seines Unterbrecherkontakts an der Klemme 16 c zur Folge, daß Motor 10 und Elektromagnet 30 über die Diode 22 und diesen Stoppschalter 16 kurzgeschlossen werden, wodurch der in diesem Augenblick vom Motor 10 erzeugten Bremsstrom entgegengesetzt zur Richtung der Pfeile 41 fließen kann. Gleichzeitig verhin­ dert die Diode 24 in diesem Falle die Speisung des Motors 10, der stillgesetzt wird.

Wenn der Steuerschalter 11 losgelassen und dann der Steuer­ schalter 12 gegen die Wirkung der Feder 19 geschlossen wird, fließt der Strom im entgegengesetzten Sinne, und zwar über die nunmehr in Flußrichtung liegende Diode 24. Dabei ver­ hindert die Diode 22 einen Kurzschluß über den geschlossenen Stoppschalter 15. Elektromagnet 30 der Bremse und Motor 10 werden gespeist, so daß sich dieser im Sinne des Pfeils 18 dreht; nach einer kleinen Bewegung des vom Motor 10 ange­ triebenen Elements nimmt der als Endschalter fungierende Stoppschalter 16 automatisch wieder seine Schließstellung ein, das heißt, er wird auf die Klemme 16 b umgeschaltet. Wenn das angetriebene Element seine andere Endstellung erreicht, wird der andere Stoppschalter 15 betätigt.

Die Steuervorrichtung nach der Erfindung kann in allen Fällen verwendet werden, in denen es erforderlich ist, einen Gleich­ strommotor praktisch momentan und in genauer Stellung still­ zusetzen. Bevorzugte Anwendungsfälle sind daher die Steuerung motorbetriebener Rolländen, Vorhänge, Garagentüren oder der­ gleichen oder auch der Antrieb einer Last.

Claims (1)

1. Steuervorrichtung für einen Gleichstrommotor mit einer Dreh­ richtungsschalteranordnung, die zwei jeweils an die zur einen bzw. zur anderen Motorklemme führende Leitung angeschlossene Schaltkontakte sowie erste und zweite Schalterklemmen auf­ weist, welche an den Pluspol bzw. an den Minuspol einer Spannungsquelle angeschlossen sind, mit zwei jeweils zwischen dem Motor und dem einen bzw. dem anderen Schaltkontakt der Drehrichtungsschalteranordnung liegenden Stoppschaltern, die je einen an die eine bzw. die andere Motorklemme angeschlos­ senen Unterbrecherkontakt sowie eine erste, an den betreffen­ den Schaltkontakt angeschlossene Schalterklemme und eine zweite Schalterklemme aufweisen, welche über je eine in einem Bremsstromkreis liegende Diode jeweils mit dem Unterbrecher­ kontakt des anderen Stoppschalters verbunden ist, sowie mit zwei, zum einen bzw. zum anderen Stoppschalter parallel lie­ genden Dioden, deren Durchlaßrichtung zur Spannungsquelle bzw. zum Motor weist, wenn die Durchlaßrichtung der in den Bremsstromkreisen liegenden Dioden jeweils von der zweiten Schalterklemme des einen Stoppschalters zum Unterbrecherkon­ takt des anderen Stoppschalters bzw. umgekehrt verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtungsschalteran­ ordnung aus zwei getrennt bedienbaren Steuerschaltern (11, 12) besteht, die je zwei Schaltstelllungen einnehmen können, in denen ihr Schaltkontakt die mit dem Pluspol oder mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbundene erste oder zweite Schalterklemme (11 b, 12 b bzw. 11 c, 12 c) berührt, das die in den Bremsstromkreisen angeordneten Dioden (21, 22) mit ihren Elek­ troden direkt an den erwähnten zweiten Klemmen (15 c, 16 c) bzw. an den Unterbrecherkontakten der betreffenden Stoppschalter (16 bzw. 15) angeschlossen sind und daß eine Motorbremse (32, 33) mit einem sie steuernden Elektromagneten (30) vorgesehen ist, dessen Spule der Motorwicklung parallel liegt und deren An­ schlußklemmen (30′, 30′′) an die jeweils eine Motorklemme (10′ bzw. 10′′) mit dem Unterbrechkontakt des betreffenden Stopp­ schalters (15; 16) verbindenden Leitungen angeschlossen sind.