DE3346242A1 - Verfahren zum ansteuern eines rollo-antriebsmotors sowie steuerung zur ausfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum ansteuern eines rollo-antriebsmotors sowie steuerung zur ausfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Verfahren zum Ansteuern eines Rollo-Antriebsmotors
sowie Steuerung zur Ausführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Rollo-Antriebsmotors, der eine Wickelachse
für eine Rollobahn treibt, insbesondere eines koaxial in der Wickelachse angeordneten Antriebsmotors
sowie eine Steuerung zu dessen Ausführung.
Motorgetriebene Rollos, beispielsweise zum Auf- oder Abwickeln von allenfalls beschichteter Folie, beispielsweise
über Fensterflächen, sind bekannt. Insbesondere zur Stillsetzung des Antriebsmotors bei einem unteren
oder oberen Endanschlag der über die Fensterflächen gezogenen Folie, allenfalls auch in Zwischenpositionen,
werden üblicherweise, entlang der Folien-Bewegungsbahn Annäherungsschalter, beispielsweise magnetbetriebene, ■
vorgesehen. Dies bringt aber den grossen Nachteil mit ', sich, dass in Seitenführungen für die Bahn, generell
entlang ihrer Bewegungsbahn, elektrische Verbindungs- ( leitungen eingezogen werden müssen, hin zu den entspre- \
chenden Annäherungsschaltern. Zudem ist die Verstellung von einer in die andere erwünschte Rollo-Anhalteposition
aufwendig, indem an der Folie vorgesehene Auslöseorgane mit den entlang der Bahn fixierten Detektoren in ihrer
Relativposition verstellt iverden müssen.
Sind Antriebsmotoren für derartige Rollos als Rohrmotoren konzipiert, indem sie mit den damit realisierten Vorteilen
koaxial platzsparend in die Wickelachse für eine Rollo-Folienbahn montiert werden, so werden sie
üblicherweise durch Mini-Switch-Schalter angesteuert, welche durch motorabtriebseitige Mechaniken, allenfalls
mit Magneten, angesteuert werden. Dabei wird üblicherweise die Drehwegposition der Wickelachse, bei welcher
ansteuernd auf den Antriebsmotor eingegriffen werden soll, durch Stellnocken, Stellschrauben, einstellbare
Betätigungshebel etc. festgelegt, was einen mechanischen Stelleingriff auf die Motorabtriebseite nötig macht.
Berücksichtigt man den relativ geringen Raum, der für derartige einstellbare Schalter-Ansteuerungen auf der
Ausgangsseite eines Rohrmotors zur Verfügung steht, will man nicht die durch das Rohrmotor-Konzept erwirkten Raumvorteile
wieder zunichte machen, so ist ersichtlich, dass derartige Steuerungen im Aufbau heikel, kostspielig
und in ihrer Einstellbarkeit kompliziert sind, denn das Einstellen von Ansteuerpositionen erfolgt durch mechanische
Einstellung von die Schaltung bewirkenden mechanischen Organen,ausgangsseitig des Motors.
Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, einerseits eine Steuerung zu schaffen, die die obgenannten Nachteile
insbesondere die Verkabelung, entlang der Bewegungsbahn der Folie vermeidet und/oder bei Rohrmotor-Applikationen,
und insbesondere dortf ein Höchstmass an Umstellungsflexibilität ohne grossen Aufwand ergibt, indem wahlweise
Steuereingriffe auf den Antriebsmotor des Rollos positionsabhängig
flexibel vorgegeben werden können, ohne dass ein mechanischer Eingriff an der Antriebsanordnung
vorgenommen werden muss.
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Zu diesem Zweck zeichnet sich das eingangs genannte Verfahren dadurch aus, dass man eine den Wickelachsdrehweg
mindestens proportionale mechanische weggrösse in ein dazu
proportionales elektrisches Signal wandelt und letzteres zur Ansteuerung des Antriebsmotors auswertet.
Dadurch wird erreicht, dass eine Grosse, die dem Wickelachs-Drehweg
entspricht, nicht mehr unmittelbar am Antrieb ausgewertet werden muss, sondern indem diese Grosse.
als elektrisches Signal anliegt, irgendwo ausgewertet werden kann.
Hinzu kommt, dass mit elektrisch vorgebbaren Soll-Positionssignalen
ohne jegliche mechanische Verstellung von schalten· den Organen flexibel eingestellt werden kann, bei welcher
Wickelachsposition der Motor wie angesteuert werden soll.
Es wird das insbesondere bei Rohrmotoren anzustrebende örtliche Entkoppeln der Wickelachs-Drehwegerfassung und
Auswertung,des Vorgabeortes von schaltwirksamen Wickeldrehachs- und Drehweg-Werten und des Antriebsaggregates
auf diese Art und Weise erreicht.
Eine Steuerung für einen Rollo-Antriebsmotor zur Ausführung des obgenannten Verfahrens zeichnet sich dadurch
aus, dass ein mechanisch/elektrischer Drehwegwandler eingangsseitig mechanisch mit dem Motor verbunden ist,
ausgangsseitig mit einer Auswerteeinheit, wobei der Wandler pro zurückgelegten, vorgegebenen Drehwegabschnitt
des Motors ausgangsseitig einen elektrischen Impuls abgibt, wobei allenfalls der Motor selbst als Wandler
eingesetzt wird.
Es versteht sich dabei von selbst, dass hierzu auch motorinhärente drehwegabhängige elektrische Signale in
der Motorenspeisung abgegriffen und ausgewertet werden können, wobei dann der erwähnte mechanisch/elektrische
Drehwegwandler durch den Motor selber gebildet wird.
Vorzugsweise umfasst dabei der Wandler eine Codierscheibe und einen Codedetektor. Codierscheibe und Codedetektor
können dabei auf optischem, magnetischem, induktivem oder kapazitivem Prinzip, oder auf mechanischem Prinzip beruhen.
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Bevorzugterweise nimmt jedoch der Wandler die mechanisch/ elektrische Wandlung berührungslos vor, was wiederum auf
optischem, magnetischem, induktivem oder kapazitivem Prinzip beruhen kann.
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Die Ausbildung des Wandlers wird besonders dadurch vereinfacht, dass er eine optische Codierscheibe umfasst sowie
einen optoelektrischen Wandler.
ist der Wandler mechanisch mit dem Ausgang eines Untersetzungsgetriebes
für das Rollo wirkverbunden, so wandelt er denselben Drehweg, den das Rollo ausführt, in elektrische
Impulse gemäss oben gemachten Ausführungen.
Dies bedingt, dass, für eine hohe Auflösung, der Wandler Impulse abgeben muss pro Drehwegabschnitte, die kleiner
sind als eine Umdrehung am Wandlereingang.
BAD ORIGINAL ^
Ist hingegen der Wandler direkt mit dem Motor wirkverbunden und wirkt letzterer über ein Untersetzungsgetriebe auf
das Rollo, so wird das Untersetzungsverhältnis des Getriebes bereits insofern ausgenützt, als dass pro Motor-Umdrehung
lediglich ein geringer Rollodrehweg ausgeführt wird und somit der den Motordrehweg erfassende Wandler
r lediglich pro Motorumdrehung, z.B. einen Impuls abgeben muss, trotzdem aber eine hohe Auflösung entsprechend dem
Getriebe-Untersetzungsverhältnis sicherstellt.
Vorzugsweise umfasst die Auswerteeinheit Zählermittel für die Impulse sowie mindestens einen zählstandbeeinflussten
Ausgang, der an mindestens einen vorgesehenen Motor-Steuereingang geführt ist, wobei vorzugsweise der Beeinflussungszählstand
einstellbar ist.
Eine höchst kompakte Bauweise wird weiter dadurch erreicht, dass mindestens der Motor und der Wandler innerhalb einer
Wickelwelle für eine Rollobahn angeordnet sind. 20
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert.
Es zeigen:
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Fig. 1 in Form eines Blockschemas den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemässen Steuerung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines bevorzugterweise verwendeten berührungslosen Wandlers,
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-JB -
Fig. 3 anhand eines Blockschemas eine erfindungsgemässe Steuerung, bei welcher der Wandler den Motor-Drehweg
erfasst, letzterer aber über ein Untersetzungsgetriebe das Rollo antreibt,
Fig. 4 anhand eines Blockschemas eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Steuerung, bei
welcher das Rollo über ein Untersetzungsgetriebe getrieben wird und der Wandler den Ausgangsdrehweg
des Getriebes erfasst,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Antriebspartie eines Fensterrollos mit erfindungsgemässer Steuerung.
Gemäss Fig. 1 treibt ein Antriebsmotor 1, ein Gleich- ·
strom- oder Wechselstrommotor die Wickelwelle 3 eines Rollos an, auf welcher eine Rollobahn 5, beispielsweise
eine metallbeschichtete Kunststoffolie, auf- oder abgewickelt
wird, beispielsweise entlang Fensterflächen. Ein mechanisch/elektrischer Wandler 7 ist mechanisch mit dem
drehenden Teil 9, der auch mit der Welle 3 gekoppelt ist, wirkverbunden, wobei der drehende Teil 9 des Motors 1,
je nach Anordnung, Rotor oder Stator des Motors sein kann. Der Drehweg Ψ des drehenden Teils 9 als mechanische
Wandler-Eingangsgrösse wird in ein elektrisches Ausgangssignal gewandelt, indem pro vorgegebenem Drehwegabschnitt
Δ 1^ ein Ausgangsimpuls erzeugt wird. Der elektrische Ausgang
des Wandlers' 7 ist auf eine Auswerteeinheit 11 geführt, die die eingangsseitig anliegenden Impulse registriert
und nach vorgebbaren Kriterien auf mindestens einen Steuereingang S des Motors 1 wirkt.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, wird als mechanisch/elektrischer Wandler 7 vorzugsweise ein Wandler eingesetzt, der
die Wandlung berührungslos vornimmt. Dazu eignen sich insbesondere Wandler, die einen optoelektrischen Wandler umfassen
oder aber einen induktiven, magnetischen oder kapazitiven.
Bei einem optoelektrischen Wandler wird grundsätzlich die
Reflexions- oder Transmissions-Charakteristik einer Schranke in Funktion des Drehweges Ί ausgewertet. Bei einem magnetischen
Wandler wird das Vorbeilaufen eines Permanentmagneten, beispielsweise an einer Reed-Ampulle, detektiert,
bei einem induktiven die Induktivitätsveränderung einer Induktivität, beispielsweise bei Vorbeilaufen eines
den Induktionsfluss beeinflussenden Kernteiles und bei
einem kapazitiven Wandler beispielsweise die Veränderung der Dielektrizitätskonstanten bei Durchlaufen eines Dielektrikumabschnittes
zwischen den Platten eines Kondensators.
Gemäss Fig. 3 ist der drehende Teil 9 des Elektromotors
1 mit einer Codierscheibe 13 verbunden, hier als optische Codierscheibe dargestellt, beispielsweise als Vollscheibe
mit einem Transmissionsschlitz 15. Auf der einen Seite der Codierscheibe 13 ist ein optischer Sender 17, beispielsweise
eine Leuchtdiode, vorgesehen, auf der anderen Seite der Codierscheibe 13 ein entsprechender Empfänger
19, beispielsweise mit einem Fototransistor. Durchläuft
der Transmissionsschlitz 15 die zwischen Sender 7 und Empfänger
19 gebildete Schranke 21, so wird am Ausgang des Empfängers 19 ein elektrischer Impuls erzeugt, welcher der Aus-
Werteeinheit 11 zugeführt wird. Der drehende Teil 9 des Elektromotors 1 ist weiter auf den Eingang eines Untersetzungsgetriebes
23 geführt, dessen Ausgang auf die Wickelwelle 3 des Rollos wirkt. Dadurch, dass zwischen Ausgang
des Motors 1 und Wickelwelle 3 das Untersetzungsgetriebe 2 3 angeordnet ist und der Wandler 13, 17, 19 den Drehweg
des Motors 1 erfasst, kann eine nur grobe Codierung an der Codierscheibe 13, beispielsweise mit lediglich einem
Transmissionsschlitz 15 vorgesehen werden, denn eine Motorumdrehung
und damit eine Codierscheiben-Umdrehung entspricht dank dem Untersetzungsgetriebe nur einem Bruchteil
der Wickelwellen-Umdrehung.
In Fig. 4 ist die andere Anordnung dargestellt, bei weleher
der drehende Teil 9 des Elektromotors 1 erst über das Untersetzungsgetriebe 2 3 auf Wandler 13, 17, 19 wirkt,
ebenso wie auf die Wickelwelle 3, womit der Wandler den Drehweg der Wickelwelle 3 direkt erfasst und z.B. für eine
genaue Positonierung der Rollobahn 5, die Codierscheibe
13 mit einer Vielzahl von Transmissionsschlitzen 15a versehen
sein muss.
Ausgehend vom dargestellten Prinzip gemäss den Fig. 1 bis
4, worin anstelle des Vorsehens eines optoelektrischen Wandlers innerhalb des mechanisch/elektrischen Wandlers
7 ohne weiteres auch die obenerwähnten induktiven, magnetischen oder kapazitiven Wandler vorgesehen werden können,
ist in Fig. 5 eine Realisationsform eines mit der erfindungsgemässen Steuerung versehenen Rollos dargestellt.
An einem festen Rahmenteil 25, beispielsweise zur Montage an einer Fensterfläche.ist eine Distanzbüchse 27 fest
a
-j* -
-j* -
montiert. Stirnseitig ist an ihr ein Elektromotor 2 9 als
Gleichstrommotor dargestellt, mit einem direkt angekoppelten Untersetzungsgetriebe 31 angebracht. Ausgangsseitig
wirkt das Untersetzungsgetriebe 31 über seine drehende Achse 33, auf eine Mitnehmerscheibe 35, die an ihrer Peripherie
fix an der Innenwandung einer als Rohr ausgebildeten Wickelwelle 37 für eine Rollobahn 39 befestigt ist.
Die Wickelwelle 37 erstreckt sich in der Figur weiter nach rechts (nicht dargestellt) und ist auf der anderen Seite
an einem entsprechenden Rahmenteil drehbar abgestützt. Sie erstreckt sich auf der Motorseite über Getriebe 31,
Motor 29 und Distanzbüchse 27 und ist mit Lagern 41 daran drehbar abgestützt. Durch Drehen der Mitnehmerscheibe 35
läuft somit die Wickelwelle 37 zum Ab- oder Aufwickeln der Rollobahn 39, abgestützt an Getriebe und/oder Motor
und/oder Distanzbüchse 27 um die gesamte Antriebsanordnung.
Die Motorachse 43, rahmenteilseitig, trägt eine, wie in
Fig. 3 schematisch dargestellt, ausgebildete optische Codierscheibe 45, die mit ihrer Peripherie durch einen optoelektrischen
Wandler 47, beispielsweise mit LED-Diode und Fototransistor, durchläuft. Der optoelektrische Wandler
47 wird über Speiseleitungen 49 gespiesen und gibt in Funktion der Schrankentransmission, gegeben durch die Codierscheibe
45, an seinem Ausgang 51 Impulse ab. Diese Impulse am Ausgang 51 werden in einer Aufbereitungseinheit"
53, beispielsweise einem Schmittrigger, aufbereitet und werden, so zu Rechteckimpulsen geformt, dem Takteingang
CL, eines beispielsweise an einem Rücksetzeingang R- manuell rücksetzbaren Zählers 55 zugeführt. Die Ausgänge
A bis D des Zählers 55 sind je auf ein UND-Tor 57A
bis 57D geführt, denen je ein manuell betätigbarer Schalter 59A bis 59D zugeordnet ist. Die Schalter 59 können selektiv,
beispielsweise auf einen Spannungspegel U entsprechend logisch '1' geschaltet werden, wodurch an den Ausgängen
der UND-Tore 57, je nach dem mit den Schaltern 5 9 vorgewählten Zählstand dann, wenn der Zähler die entsprechende
Impulszahl gezählt hat, ein Impuls erscheint. Ueber ein Mehrfach-ODER-Tor 61 wird dieses ζählstandabhängige' Signal
dem Setzeingang eines an eine;m Rücksetz eingang R _ manuell
rücksetzbaren Flip-Flop's 62 geführt, dessen Ausgang einen Schalter 6 3 in der Gleichstrom-Speiseleitung 65 für den
Motor 29 öffnet resp. schliefst. Der Steuereingang S für
diesen Betriebsschalter 63 entspricht dem Steuereingang S gemäss den Fig. 1 bis 4. Ein Inversionsschalter S
im Betriebsstromkreis mit den Leitungen 65 des Elektromotors 2 9 ermöglicht eine manuelle Richtungsumkehr des
Motorbetriebes, ein Betriebsschalter S_, ebenfalls manuell
betätigbar, sorgt für die manuelle Inbetriebnahme resp. Stillsetzung des Motors 29.
Es versteht sich von selbst, dass eine Vielzahl möglicher Steuerungen des Antriebsmotors durch Weiterausbildung und
Aenderung der dargestellten einfachen Steuerung möglich sind.
Durch den Kompakt-Inneneinbau von Motor, allenfalls Getriebe
und Wandler müssen am Rollo keine weiteren Verdrahtungen vorgesehen werden, es können alle elektrischen
Zu- und Wegleitungen praktisch koaxial von einem Rahmenteil 25 her in den Wickelwellen-Innenraum geführt werden.
BAD ORIRlMAI
- Leerseite-
Claims (10)
1. Verfahren zum Ansteuern eines Rollo-Antriebsmotors,
der eine Wickelachse für eine Rollobahn treibt, insbesondere eines koaxial in der Wickelachse angeordneten Antriebsmotors,
dadurch gekennzeichnet, dass man eine den Wickelachsdrehweg mindestens proportionale mechanische
,Weggrösse iSr^ln dazu proportionales elektrisches Signal
■—wandelt,—und- letzteres zur Ansteuerung des Antriebsmotors
auswertet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das elektrische Signal mit elektrisch vorgebbaren
Soll-Positionssignalen für die Auswertung in Beziehung setzt.
3. Steuerung für einen Rollo-Antriebsmotor zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass ein mechanisch/elektrischer Drehwegwandler (7; 17, 13, 19; 47, 45) eingangsseitig mechanisch mit
dem Motor (1; 29) verbunden ist, ausgangsseitig mit einer Auswerteeinheit . (11; 53, 55, 57, 61, 62), wobei der Wandler
pro zurückgelegten, vorgegebenen Drehwegabschnitt (AV) des Motors ausgangsseitig einen elektrischen Impuls
abgibt, wobei allenfalls der Motor selbst als Wandler eingesetzt wird.
4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler eine Codierscheibe (13; 45) und einen
Codedetektor (17, 19; 47) umfasst.
COP*
5. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler die mechanisch/elektrische Wandlung
berührungslos vornimmt.
6. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Wandler eine optische Codierscheibe (13; 45) umfasst sowie einen optoelektrischen Wandler (17, .19;
47).
7. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Wandler mechanisch mit dem Ausgang" eines Untersetzungsgetriebes
(23) für das Rollo (3, 5) wirkverbunden ist.
8. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler direkt mit dem Motor (1; 29) wirkverbunden
ist, letzterer über ein Untersetzungsgetriebe (23, 31), das Rollo (3, 5; 37, 39) antreibt.
9. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit Zählermittel (55) für die Impulse
sowie mindestens einen zählstandbeeinflussten Ausgang (S) umfasst, der an mindestens einen vorgesehenen Motor-Steuereingang
geführt ist, wobei vorzugsweise der Beeinflussungszählstand einstellbar ist.
10. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Motor und der Wandler koaxial in
einer Wickelwelle (3) für eine Rollobahn angeordnet sind.
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