DE3715244C2 - Auf mindestens einen Umwelteinfluss ansprechende Stelleinrichtung für den aufklappbar gelagerten Deckel einer Dachluke, insbesondere für eine Lichtkuppel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine auf mindestens einen Umwelt­ einfluß wie Luftfeuchtigkeit, Niederschlag oder Licht an­ sprechende Stelleinrichtung für den aufklappbar gelagerten Deckel einer Dachluke, insbesondere für eine Lichtkuppel, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Stelleinrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 32 23 808 C2 bekannt. Dort handelt es sich um eine Stelleinrichtung zum automatischen Öffnen und Schließen von Kippfenstern. Der Handgriff dieses Kippfensters bildet ein Gehäuse, das einen Getriebemotor, eine elektronische Steuerung mit Stromversorgung und einen Sensor aufnehmen kann. Der Sensor soll dort die Qualität der Raumluft überwachen und bei Erreichen bestimmter Grenzwerte der Verunreinigung das Fenster öffnen, was über den Elektromotor und ein an diesen angeschlossenes Gestänge erfolgt. Für die beiden Grenzlagen des Kippfensters sind je ein Endschalter vorgesehen, die durch Arme betätigt werden, die an einem drehbaren Schaft, der mit dem Elektromotor koppelbar ist, befestigt sind.

Diese Endschalter sprechen somit nur auf vorbestimmte Drehpositionen des genannten Schaftes an, d. h. nur dann, wenn das Fenster vollständig geschlossen oder vollständig in die vorbestimmte offene Kippstellung bewegt ist. Hat sich das Fenster verklemmt oder befindet sich ein Gegenstand zwischen dem Fensterrahmen und einem Blendrahmen, so schaltet der Motor nicht ab, was zu gefährlichen Situationen führen kann.

Eine weitere, ähnliche Stelleinrichtung ist aus der DE 23 63 978 A1 bekannt.

Darin wird eine Einrichtung mit einer Lichtkuppel beschrieben, bei welcher ein Stellglied für die Lichtkuppel von einem Schaltglied betätigt wird. Dem Schaltglied ist ein Wind- und/oder Regenfühler zu­ geordnet, dessen Signale dem Stellglied über das Schaltglied zugeleitet werden. Der Zweck dieser Einrichtung ist, die Lichtkuppel beim Einsetzen von Wind und/oder Regen automa­ tisch zu schließen. Windfühler und Regenfühler können als Wetterfühler an einem gemeinsamen Träger angeordnet werden und über eine gemeinsame Leitung mit dem Schaltglied in Ver­ bindung stehen, um dadurch eine Leitung einzusparen.

Trotz dieser letztgenannten Maßnahme ist bei dieser bekann­ ten Einrichtung noch immer nachteilig, daß sie aus mehreren Teilen besteht, die untereinander durch mehrere Leitungen verbunden werden müssen. Das Anbringen einiger dieser Teile selbst, unter anderen des Schaltglieds und des Wetterfühlers, sowie das Anbringen der Leitungen, ist in gefährdeter Umge­ bung, wie z.B. in einem Fabrikgebäude, kostspielig, da für die Einhaltung von einschlägigen Bauvorschriften und für hinrei­ chende Personen- und Sachschutzmaßnahmen gesorgt werden muß.

Es sind noch andere auf Wettereinflüsse ansprechende Einrich­ tungen zum Betätigen von z.B. an Fenstern angeordneten Schutzelementen, wie z.B. Storen, bekannt. Beispielsweise sind aus CH-5 54 996 oder US-38 02 479 Fühler bekannt, die auf Wärme- oder Lichteinstrahlung oder auf Feuchtigkeit ansprechen und einen Mechanismus zum Senken von Storen steuern können.

Bei einer Anwendung solcher auf Wettereinflüsse ansprechenden Steuereinrichtungen zum Schließen von Dachluken, Lichtkup­ peln und dergleichen stellt sich das Problem der zeitrichti­ gen Abschaltung des Stellmotors, einerseits wenn der Deckel seine Endlage tatsächlich erreicht hat, andererseits aber auch wenn ein Fremdkörper zwischen Deckel und Rahmen der Luke eingeklemmt wurde.

Endschalter für Stellmotoren von Deckeln und Dächern, die zur Lösung dieses Problems benötigt werden, sind an sich bekannt. DE-26 26 014 C2 beschreibt eine Einrichtung an einem Fahrzeug- Schiebedach, bei welcher ein Steuermittel für den Endschalter von derselben Antriebswelle betätigt wird wie das Schiebedach selbst. DE-31 37 351 A1 beschreibt eine Einrichtung an einem Fahr­ zeug-Fenster, bei welcher ein auf dichte Annäherung oder Be­ rührung ansprechender kapazitiver oder induktiver Fühler den Motor über eine elektronische Schaltung abstellt. DE-30 15 836 A1 beschreibt eine Einrichtung an einem Fahrzeug-Schiebedach, bei welcher ein auf Druck ansprechender Fühler den Motor über einen Schalter oder ein magnetisch betätigtes Schutzrohr- Relais abstellt. Gemäß DE-33 25 311 A1 oder DE-34 11 198 A1 kann der Fühler aus einem auf Druck oder Verformung ansprechenden leitfähigen Elastomer bestehen, dessen Widerstandsänderung den Motor über eine elektronische Schaltung abstellt. Ein Schaltkreis, mit welchem ein Stellmotor wahlweise in zwei Richtungen betätigt und von einem Endschalter abgestellt wer­ den kann, ist beispielsweise DE-31 49 609 A1 zu entnehmen.

Diesen bekannten Einrichtungen mit Endschaltern ist der Nach­ teil gemeinsam, daß der Endschalter separat vom Stellmotor angeordnet ist, so daß zwischen dem Fühler, dem Endschalter, dem Motor und dem Schaltungsteil mehrere entsprechende Lei­ tungen zu führen sind, was - wie vorstehend dargelegt - be­ sonders in gefährdeter Umgebung, wie z.B. in einem Fabrikge­ bäude, nachteilig und kostspielig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stelleinrichtung der ein­ gangs angegebenen Art zu schaffen, welche integriert ausge­ bildet ist, um den Bedarf an Platz und an zu verlegenden Leitungen minimal zu halten und somit die Anschaffungs- und Installationskosten zu optimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentan­ spruch 1 angegebene Kombination von Merkmalen gelöst. Vor­ teilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Stellein­ richtung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Ein wesentlicher mit der erfindungsgemäßen integrierten Stelleinrichtung erreichter Vorteil ist, daß die Abschaltung des Elektromotors nicht davon abhängig ist, daß der Deckel der Dachluke tatsächlich in seine Endstellung kommt, d. h. auf seinem Rahmen oder auf einer daraufliegenden Dichtung auf­ liegt. Mit ein und derselben kostengünstigen Abschaltein­ richtung wird einerseits immer derselbe voreingestellte An­ preßdruck des Deckels auf seinen Rahmen oder auf eine dar­ aufliegende Dichtung erreicht, andererseits erfolgt aber die gewünschte Abschaltung, auch wenn der Deckel nicht geschlos­ sen ist, und zwar insbesondere dann, wenn der Deckel sich schlechthin verklemmt hat oder wenn ein Gegenstand zwischen dem Deckel und dem Rahmen eingeklemmt wird. Dieser Vorteil kommt besonders zum Tragen, wenn die Dachluke auf Befehl des Fühlers selbsttätig geschlossen wird, da dieser Schließvor­ gang ohne Aufsicht erfolgt: ein stillstehender aber nicht abgeschalteter Motor würde beschädigt werden und könnte sogar eine Brandursache bilden. Daher ist die erfindungsgemäße integrierte Stelleinrichtung insbesondere zur Verwendung in einer Umgebung mit erhöhten Brandschutzauflagen geeignet.

Es sind mit der erfindungsgemäßen integrierten Stellein­ richtung noch weitere wesentliche Vorteile erreichbar. Ein Teil des Gehäuses kann auf kostensparende Weise die Leiter­ platte für den Fühler oder zumindest für den von der Umwelt beeinflußbaren Teil des Fühlers bilden oder diese Leiter­ platte einfassen. Auch kann, je nach dem zu fühlenden Umwelt­ einfluß und je nach dem verwendeten Dielektrikum oder Halb­ leiter, ein Teil des Gehäuses, um Platz und/oder Fertigungs­ kosten zu sparen, aus dem Dielektrikum oder Halbleiter für den von der Umwelt beeinflußbaren Teil des Fühlers bestehen oder diesen einfassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, in denen einander gleiche oder entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen. bezeichnet werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine durchsichtige Perspektivzeichnung einer an einer Lichtkuppel eines Daches montierten erfindungsgemäßen Stelleinrichtung,

Fig. 2 eine teilweise weggebrochene Draufsicht der Stell­ einrichtung,

Fig. 3 eine Darstellung des Prinzips der integrierten Bau­ weise der Stelleinrichtung,

Fig. 4 einen Schnitt durch das Gehäuse in der Ebene A-A der Fig. 3 zur besonderen Darstellung einer Varian­ te eines Endschalters für die Stelleinrichtung,

Fig. 5 einen axialen Längsschnitt durch das Gehäuse der Fig. 3 zur besonderen Darstellung einer anderen Variante eines Endschalters für die Stelleinrich­ tung,

Fig. 6 ein Blockschema einer ersten Variante einer elek­ trischen Schaltung der Stelleinrichtung, und

Fig. 7 ein Blockschema einer zweiten Variante einer elek­ trischen Schaltung der Stelleinrichtung.

Im nachstehenden wird die Erfindung mit Bezug auf eine Licht­ kuppel beschrieben, die sich beispielsweise auf dem Dach eines Gebäudes befindet. Die Erfindung ist aber auf alle Arten von Dackluken anwendbar, deren Deckel aufklappbar gela­ gert ist und beim Auftreten von vorbestimmten Umwelteinflüs­ sen wie Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Licht, Rauch, Hitze und dergleichen in vorbestimmter Weise betätigt, nämlich ge­ schlossen oder gegebenenfalls geöffnet werden soll.

Besonders in der Perspektivzeichnung der Fig. 1 ist sichtbar, daß eine Stelleinrichtung 1 zwischen dem Deckel 2 einer Lichtkuppel, die sich beispielsweise auf dem Dach eines Ge­ bäudes befindet, und einem feststehenden Rahmen 3 der Licht­ kuppel, der sich an dem die Lichtkuppel tragenden Teil des Daches befindet, angeordnet ist. Am Rahmen 3 kann eine nicht dargestellte Dichtung vorgesehen sein, mittels welcher die Lichtkuppel abgedichtet wird, wenn sie geschlossen ist. Ein Gehäuse 4 der Stelleinrichtung 1 ist in seiner äußeren Form im wesentlichen als länglicher Zylinder ausgebildet.

Das Gehäuse 4 ist beispielsweise in Nähe eines seiner Enden mit einer Befestigungsstelle 5 versehen, die einer Befesti­ gungsstelle 6 des Rahmens 3 entspricht. Die beiden Befesti­ gungsstellen 5 und 6 sind aneinander angelenkt. Auch am Ende des Gehäuse 4 ist eine gegenüber dem Gehäuse 4 ein- und aus­ fahrbare Hubstange 7 angeordnet, die an ihrem außerhalb des Gehäuses liegenden Ende mit einer Befestigungsstelle 8 verse­ hen ist. Die Befestigungsstelle 8 entspricht einer Befesti­ gungsstelle 9 des Deckels 2. Die beiden Befestigungsstellen 8 und 9 sind aneinander angelenkt. Somit ist die Stelleinrich­ tung 1 zwischen dem Deckel 2 und dem feststehenden Rahmen 3 der Lichtkuppel gelenkig befestigt.

In einer Variante könnte die Befestigungsstelle 6 an einem den Rahmen der Lichtkuppel tragenden Teil des Daches in Nähe der Lichtkuppel angeordnet sein, wobei das Gehäuse 4 an die­ sem Teil des Daches beispielsweise über eine entsprechende, länglich ausgebildete Befestigung oder mittels eines zwischen den Befestigungsstellen 5 und 6 angeordneten Zwischenglieds befestigt sein könnte. Auch können die Befestigungsstelle 5 und die Hubstange 7 am selben Ende oder an entgegengesetzten Enden des Gehäuses 4 angeordnet sein. Derartige Stelleinrich­ tungen sind an sich bekannt und eingangs erwähnt worden, daher wird deren Befestigung nicht in allen ihren bekannten Einzelheiten beschrieben.

Besonders in Fig. 2 ist erkennbar, daß teilweise im und teilweise am Gehäuse 4 ein Fühler angeordnet ist, der dazu bestimmt ist, mindestens einen der vorangehend erwähnten Umwelteinflüsse zu fühlen und ein entsprechendes elektrisches Signal zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist ein von der Umwelt beeinflußbarer Teil 10 des Fühlers im wesentlichen an der Außenfläche des Gehäuses 4 angeordnet und dort mit der Umwelt oder mit dem gewünschten Umwelteinfluß in Kontakt. Die Ausbildung und Funktion des Fühlers wird weiter unten näher beschrieben.

Der übrige Teil des Fühlers ist in Fig. 2 nur teilweise, an der weggebrochenen Stelle sichtbar, weil er im Gehäuse 4 inte­ griert angeordnet ist, was weiter unten in Zusammenhang mit der Beschreibung zu Fig. 3 und 4 besser erkennbar sein wird. Der Fühler kann beispielsweise ein Feuchtigkeitsfühler sein, und dann ist der von der Umwelt beeinflußbare Teil 10 des Fühlers mit der Luft in der Umgebung der Lichtkuppel in Kon­ takt und der Feuchtigkeit dieser Luft ausgesetzt, sowie gege­ benenfalls dem von dieser Luft mitgeführten Niederschlag, Regen, Nebel, Tau, Schnee und dergleichen. In einem anderen Beispiel kann der Fühler ein Lichtfühler sein, und dann ist der von der Umwelt beeinflußbare Teil 10 des Fühlers dem Licht in der Umgebung der Lichtkuppel, beispielsweise dem Tageslicht ausgesetzt. Dabei kann der lichtempfindliche Teil 10 des Fühlers entweder unmittelbar oder durch eine (nicht dargestellte) durchsichtige Schutzscheibe hindurch von Licht getroffen werden.

In Fig. 3 ist das Prinzip der integrierten Bauweise der Stelleinrichtung 1 dargestellt. Auf an sich bekannte Weise dient ein Elektromotor 11 dem Antrieb der Hubstange 7, bei­ spielsweise mit Hilfe eines Spindeltriebs. Eine Steuerschal­ tung 12 dient der geeigneten Verbindung des Motors 11 mit einer Stromversorgung 13, um den Motor in die gewünschte Drehrichtung einzuschalten oder wieder abzuschalten. Zum Er­ stellen der Verbindung mit der Stromversorgung 13 ist ein am Gehäuse 4 angeordneter mehrpoliger Stecker 14 vorgesehen.

In Zusammenwirkung mit einem weiter unten in Zusammenhang mit Fig. 4 und 5 beschriebenen Endschalter dient eine Schaltvor­ richtung 15 dem Abschalten des Motors 11, wenn beim Schließen der Lichtkuppel die Endstellung des Deckels 2 erreicht wird oder beispielsweise auch, wenn das Einklemmen eines Fremdkörpers eine Störung verursacht. Endschalter dieser Art sind an sich bekannt und eingangs erwähnt worden, daher wer­ den sie hier nicht in allen ihren bekannten Einzelheiten be­ schrieben.

Der lichtempfindliche Teil 10 des Fühlers ist mit einer Füh­ lerschaltung 16 verbunden und liefert ihr Fühlersignale, die in dem von der Umwelt beeinflußbaren Teil 10 des Fühlers erzeugt werden. Die Fühlerschaltung 16 ist ihrerseits mit der Steuerschaltung 12 verbunden und setzt die Fühlersignale in solche Signale um, die von der Steuerschaltung 12 verarbeitet und zur Steuerung des Motors 11 verwendet werden können.

Die Fühlerschaltung 16 ist auf einer Leiterplatte 17 angeord­ net, die in Fig. 2 teilweise erkennbar ist. Auf dieser Lei­ terplatte 17 sind auch die anderen Schaltungen angeordnet, nämlich die Steuerschaltung 12 und die Schaltvorrichtung 15.

In einer in Fig. 4 schematisch dargestellten Variante des Endschalters sind nicht nur der Rotor 18, sondern auch der Stator 19 des Motors 11 um die Achse 20 des Motors 11, also koaxial zum Rotor 18 drehbar gelagert. Die Schaltvorrichtung 15 umfaßt zunächst einen Schaltnocken 21, der im dargestell­ ten Beispiel am Stator 19 als radialer Vorsprung angeordnet ist. Die Schaltvorrichtung umfaßt noch einen Schalter 22, der an einem dazu bestimmten, am Gehäuse 4 fest angeordneten Schaltersockel 23 befestigt ist. Durch Drehen des Stators 19 gegenüber dem Gehäuse 4 um die Achse 20 können der Schalt­ nocken 21 und der Schalter 22, je nach Drehrichtung, mitein­ ander im Eingriff gebracht oder voneinander entfernt werden.

Zwischen dem Schaltnocken 21 und einem am Gehäuse 4 fest an­ geordneten Reaktionssockel 24 ist ein Rückholelement 25 ange­ ordnet, das den Schaltnocken 21 gegen den Schalter 22 mit einer vorbestimmten Anpreßkraft andrückt, wenn der Motor 11 stromlos stillsteht. Dieses Rückholelement 25 ist als Feder, als elastischer Gummi- oder Kunststoffblock oder sonstwie als elastisches Glied ausgebildet. Wegen der vom Rückholelement 25 ausgeübten Anpreßkraft wird somit der Schalter 22 vom Schaltnocken 21 in Richtung seines einen Schaltzustands betä­ tigt, solange der Stator 11 kein Reaktionsmoment erzeugt, das durch seine Übertragung auf den Schaltnocken 21 gegen die An­ preßkraft des Rückholelements 25 wirken und diese überwinden würde.

Sobald der Stator 19 ein Reaktionsmoment erzeugt, welches bewirkt, daß die Anpreßkraft überwunden wird, drückt der Schaltnocken 21 nicht mehr auf den Schalter 22, der somit in Richtung seines anderen Schaltzustands betätigt wird. Die gegenseitige Anordnung des Schaltnockens 21 und des Schalters 22 ist so gewählt, daß der Schaltzustand geändert wird, wenn das Einfahren der Hubstange 7 über ein als Schwellenwert vorbestimmtes Maß abgebremst wird. Wenn beispielsweise der Deckel 2 geschlossen wird und dabei seine Endstellung er­ reicht, wo er auf den Rahmen 3 oder auf eine Dichtung am Rahmen 3 anliegt, steigt der mechanische Widerstand gegen die Bewegung der Hubstange 7. Dies bewirkt, daß der Rotor 18 abgebremst wird und folglich das Reaktionmoment am Stator 19 ansteigt. Dadurch verdreht sich der Stator 19 seinerseits um die Achse 20 gegen die Anpreßkraft des Rückholelements 25 auf den vom Stator mitgeführten Schaltnocken 21, also gegen das vom Rückholelement 25 verursachte elastische Rückholmo­ ment, und zwar um einen vom Zusammenspiel des Reaktionsmo­ ments und des Rückholmoments bestimmten Winkel. Daraufhin verdreht sich der Stator 19 im Gehäuse 4. Wenn diese Ver­ drehung des Stators 19 ein vorbestimmtes Maß überschreitet, entfernt sich der Schaltnocken 21 vom Schalter 22 genügend, um zu bewirken, daß der Schalter 22 seinen Schaltzustand ändert. Die Schaltzustände des Schalters 22 sind so gewählt, daß die Schaltvorrichtung 15 den Motor 11 abschaltet, wenn beim Schliessen der Lichtkuppel die Endstellung des Deckels 2 erreicht wird oder beispielsweise auch, wenn das Einklemmen eines Fremdkörpers eine Störung verursacht.

Bei einer kinematischen Umkehr der eben beschriebenen Variante könnte das Rückholelement 25 einen Zug statt einen An­ preßdruck auf den Schaltnocken 21 ausüben, und das Reak­ tionsmoment des Stators 19 auf einer Abbremsung der Hubstange 7 würde dann den Schaltnocken 21 zum Schalter 22 hin bewegen. Auch in diesem Falle würde der Schaltzustand des Schalters 22 geändert werden, wenn die Verdrehung des Stators 19 ein vor­ bestimmtes Maß, d. h. einen vorbestimmten Winkel überschreitet.

In anderen möglichen Weiterbildungen dieser Variante könnten der Schalter 22 am Stator 19 und der Schaltnocken 21 am Ge­ häuse 4 fest angeordnet sein. Ferner könnte der Schaltzustand geändert werden, wenn das Ausfahren der Hubstange 7 über ein vorbestimmtes Maß abgebremst wird. Dies wäre beispielsweise beim Öffnen eines Deckels 2 bis zu einem vorgesehenen mechani­ schen Anschlag verwendbar, oder als Sicherheitsvorkehrung gegen einen Anschlag des Deckels 2 auf ein Hindernis.

Aus dem vorangehenden ist erkennbar, daß der Endschalter als Schaltvorrichtung 15 mit Schaltnocken 21, Schalter 22 und Rückholelement 25 ausgebildet ist, und daß diese Schaltvor­ richtung 15 in ihrer Gesamtheit innerhalb des Gehäuses 4 angeordnet ist. Die Fühlerschaltung 16 und die Steuerschal­ tung 12 sind auf der Leiterplatte 17 angeordnet, die ihrer­ seits innerhalb des Gehäuses 4 angeordnet ist. Auch der Elek­ tromotor 11 ist innerhalb des Gehäuses 4 angeordnet, während der von der Umwelt beeinflußbare Teil 10 des Fühlers sowie der Stecker 14 im wesentlichen an der Außenfläche des Gehäu­ ses 4 angeordnet sind. Die Stelleinrichtung 1 ist daher als integrierte Vorrichtung ausgebildet, die über nur einen Stecker und ein Minimum an Leitungen lediglich mit der Strom­ versorgung und den üblichen Schaltern zur manuellen Betäti­ gung der Stelleinrichtung zu verbinden ist.

In einer in Fig. 5 schematisch dargestellten Variante des Endschalters ist der gesamte Motor 11 parallel zur Achse 20 des Rotors 18 im Gehäuse 4 verschiebbar gelagert, d.h. der Stator 19 und der Rotor 18 verschieben sich zusammen und gleichzeitig. Die Schaltvorrichtung 15 umfaßt zunächst einen Schaltnocken 21, der im dargestellten Beispiel am Stator 19 angeordnet und als sich parallel zur Achse erstreckender Vor­ sprung oder Stift ausgebildet ist. Die Schaltvorrichtung um­ faßt noch einen Schalter 22, der an einem nicht dargestell­ ten, am Gehäuse 4 fest angeordneten Schaltersockel befestigt ist. Durch Verschieben des Motors 11 gegenüber dem Gehäuse 4 parallel zur Achse 20 können der Schaltnocken 21 und der Schalter 22, je nach Verschiebungsrichtung, miteinander im Eingriff gebracht oder voneinander entfernt werden.

Zwischen dem den Schaltnocken 21 tragenden Stator 19 und einem am Gehäuse 4 fest angeordneten Reaktionssockel 24 ist ein Rückholelement 25 angeordnet, das den Schaltnocken 21 vom Schalter 22 mit einer vorbestimmten Rückholkraft entfernt, wenn der Motor 11 stromlos stillsteht. Dieses Rückholelement 25 ist als Feder, als elastischer Gummi- oder Kunststoffblock oder sonstwie als elastisches Glied ausgebildet. Wegen der vom Rückholelement 25 ausgeübten Rückholkraft wird somit der Schalter 22 vom Schaltnocken 21 in Richtung seines einen Schaltzustands betätigt, solange die Hubstange 7 keine Reak­ tionskraft des Motors 11 erzeugt, die am Stator 19 gegen die Rückholkraft des Rückholelements 25 wirken und diese überwin­ den würde.

Sobald die Hubstange 7 eine Reaktionskraft erzeugt, welche bewirkt, daß die Rückholkraft überwunden wird, drückt der Schaltnocken 21 auf den Schalter 22, der somit in Richtung seines anderen Schaltzustands betätigt wird. Die gegenseitige Anordnung des Schaltnockens 21 und des Schalters 22 ist so gewählt, daß der Schaltzustand geändert wird, wenn das Ein­ fahren der Hubstange 7 über ein als Schwellenwert vorbestimm­ tes Maß abgebremst wird. Wenn beispielsweise der Deckel 2 geschlossen wird und dabei seine Endstellung erreicht, wo er auf den Rahmen 3 oder auf eine Dichtung am Rahmen 3 anliegt, steigt der mechanische Widerstand gegen die Bewegung der Hubstange 7. Dies bewirkt, daß der Rotor 18 abgebremst wird und folglich eine Reaktionskraft am Motor 11 entsteht, die den Motor 11 entlang der Hubstange 7 hochzieht. Dadurch ver­ schiebt sich der Stator 19 seinerseits im Gehäuse 4 parallel zur Achse 20 gegen die Rückholkraft des Rückholelements 25 auf das Gehäuse 4, also gegen die vom Rückholelement 25 ver­ ursachte elastische Rückholkraft, und zwar um eine vom Zusam­ menspiel der Reaktionskraft und der Rückholkraft bestimmte Länge. Wenn diese Verschiebung des Stators 19, also des Mo­ tors 11, ein vorbestimmtes Maß, d.h. eine vorbestimmte Länge überschreitet, kommt der Schaltnocken 21 mit dem Schalter 22 genügend in Eingriff, um zu bewirken, daß der Schalter 22 seinen Schaltzustand ändert. Die Schaltzustände des Schalters 22 sind so gewählt, daß die Schaltvorrichtung 15 den Motor 11 abschaltet, wenn beim Schließen der Lichtkuppel die End­ stellung des Deckels 2 erreicht wird oder beispielsweise auch, wenn das Einklemmen eines Fremdkörpers eine Störung verursacht.

Bei einer kinematischen Umkehr der beschriebenen Variante könnte das Rückholelement 25 einen Anpreßdruck statt eine Rückholkraft auf den Motor 11 ausüben, und dann würde die Reaktionskraft des Motors 11 auf einer Abbremsung der Hub­ stange 7 den Schaltnocken 21 vom Schalter 22 weg bewegen. Auch in diesem Falle würde der Schaltzustand des Schalters 22 geändert werden, wenn die Verschiebung des Motors 11 ein vorbestimmtes Maß, d. h. eine vorbestimmte Länge überschrei­ tet.

In anderen möglichen Weiterbildungen dieser Variante könnten der Schalter 22 am Stator 19 und der Schaltnocken 21 am Ge­ häuse 4 fest angeordnet sein. Ferner könnte der Schaltzustand geändert werden, wenn das Ausfahren der Hubstange 7 über ein vorbestimmtes Maß abgebremst wird. Dies wäre beispielsweise beim Öffnen eines Deckels 2 bis zu einem vorgesehenen mechani­ schen Anschlag verwendbar, oder als Sicherheitsvorkehrung gegen einen Anschlag des Deckels 2 auf ein Hindernis.

Es braucht auch nicht der gesamte Motor 11 im Gehäuse ver­ schoben zu werden, um den Schaltzustand des Schalters 22 zu ändern. ln einer Variante kann der Stator über einen Spindel­ trieb mit dem Gehäuse verbunden sein, während der Rotor im Gehäuse zwar drehbar, jedoch nicht verschiebbar gelagert ist. Dann verschiebt sich der Stator im Gehäuse parallel zur Achse des Motors, wenn er einem Drehmoment ausgesetzt ist. In einer anderen Variante kann der Motor im Gehäuse drehbar und gegen eine Rückholkraft verschiebbar gelagert sein, während der Stator im Gehäuse feststeht. Dann verschiebt sich der Rotor im Gehäuse parallel zur Achse des Motors, wenn er durch eine Reaktionskraft der Hubstange 7 gegen die Rückholkraft bewegt wird. Diesen Varianten ist gemeinsam, daß das verschiebbare Element mit dem Schaltnocken verbunden ist und diesen gegen­ über dem Schalter verschiebt, oder wahlweise mit dem Schalter verbunden ist und diesen gegenüber dem Schaltnocken ver­ schiebt.

Auch in dieser Ausbildung mit längsverschiebbarem Motor, Sta­ tor oder Rotor ist der Endschalter als Schaltvorrichtung 15 mit Schaltnocken 21, Schalter 22 und Rückholelement 25 ausge­ bildet, und diese Schaltvorrichtung 15 ist in ihrer Gesamt­ heit innerhalb des Gehäuses 4 angeordnet. Die Fühlerschaltung 16 und die Steuerschaltung 12 sind auf der Leiterplatte 17 angeordnet, die ihrerseits innerhalb des Gehäuses 4 angeord­ net ist. Auch der Elektromotor 11 ist innerhalb des Gehäuses 4 angeordnet, während der von der Umwelt beeinflußbare Teil 10 des Fühlers sowie der Stecker 14 im wesentlichen an der Außenfläche des Gehäuses 4 angeordnet sind. Die Stellein­ richtung 1 ist daher auch hier als integrierte Vorrichtung ausgebildet, die über nur einen Stecker und ein Minimum an Leitungen lediglich mit der Stromversorgung und den üblichen Schaltern zur manuellen Betätigung zu verbinden ist.

ln Fig. 6 und 7 ist je ein Blockschema einer elektrischen Schaltung der Stelleinrichtung dargestellt. Der von der Um­ welt beeinflußbare Teil 10 des Fühlers ist auf der Leiter­ platte 17 (Fig. 2) als Muster von paarweise angeordneten Leiterbahnen 26 und 27 und von einem dazwischen angeordneten Dielektrikum oder Halbleiter 28 ausgebildet. Das Dielektrikum oder der Halbleiter 28 kann übrigens von der normalen oder von einer besonders zu diesem Zweck aufgetragenen Oberflächen­ schicht der Leiterplatte 17 gebildet sein. Auf bekannte Weise können die Leiterbahnen 26 und 27 kammartig ausgebildet sein, und der von der Umwelt beeinflußbare Teil 10 des Fühlers be­ steht dann beispielsweise aus fingerartig ineinander greifen­ den leitenden Flächen, die durch das Dielektrikum oder den Halbleiter 28 elektrisch voneinander getrennt sind.

Wenn der Fühler ein Feuchtigkeitsfühler ist, wird das Dielek­ trikum oder der Halbleiter 28 am Gehäuse 4 so angeordnet (Fig. 2), daß das Dielektrikum oder der Halbleiter der Umluft ausgesetzt ist. Dabei werden das Dielektrikum oder der Halbleiter 28 auch noch so gewählt, daß der Wert des reellen Teils, des imaginären Teils oder beider Teile der komplexen Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums oder Halbleiters 28 von der Luftfeuchtigkeit abhängig ist. Bekanntlich wird der spezifische Widerstand vieler Dielektrika und einiger Halbleiter durch den Einfluß von Feuchtigkeit sehr stark vermindert. Dann ist der Wert der komplexen Dielektrizitäts­ konstante in der Regel auch vom Wasser an der Oberfläche des Dielektrikums oder Halbleiters, also vom Niederschlag wie Regen, Nebel, Tau, Schnee und dergleichen abhängig. Bei ge­ eigneter Wahl der verschiedenen physikalischen und elektri­ schen Eigenschaften und Parameter der verwendeten Bauelemente kann die spezifische Leitfähigkeit der Feuchtigkeits- oder Wasserschicht an der Oberfläche des Dielektrikums oder Halb­ leiters sogar ausschlaggebend sein, so daß man zwischen den Leiterbahnen 26 und 27 im trocknen Zustand praktisch einen lsolator und im feuchten oder nassen Zustand eine ziemlich gut leitende Flüssigkeitsschicht erfaßt. In all diesen Fäl­ len weist eine zwischen den Leiterbahnen 26 und 27 meßbare Impedanz einen komplexen Wert auf, der von der Luftfeuchtig­ keit und gegebenenfalls vom Niederschlag an der Oberfläche des Dielektrikums oder Halbleiters abhängig ist.

Wenn der Fühler ein Lichtfühler ist, wird das Dielektrikum oder der Halbleiter 28 am Gehäuse 4 so angeordnet (Fig. 2), daß das Dielektrikum oder der Halbleiter dem zu fühlenden Licht unmittelbar oder gegebenenfalls durch eine Schutz­ scheibe hindurch ausgesetzt ist. Dabei werden das Dielek­ trikum oder der Halbleiter 28 so gewählt, daß der Wert des reellen Teils, des imaginären Teils oder beider Teile der komplexen Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums oder Halbleiters 28 von dem darauf auftreffenden Licht abhängig ist. Somit weist auch eine zwischen den Leiterbahnen 26 und 27 meßbare Impedanz einen komplexen Wert auf, der von dem auf das Dielektrikum oder den Halbleiter 28 auftreffenden Licht abhängig ist.

Mit der Schaltung nach Fig. 6 wird der reelle Teil der Impe­ danz, also der Widerstand zwischen den Leiterbahnen 26 und 27 gemessen. ln einer potentiometrischen Anordnung wird der Meßwiderstand des Dielektrikums oder Halbleiters 28 zwischen den Leiterbahnen 26 und 27 mit einem Reihenwiderstand 29 in Serie geschaltet und das Ganze an eine mit (+) symbolisierte Gleichspannungsquelle angeschlossen. Ein als Komparator ge­ schalteter Operationsverstärker 30 tastet ab, ob die Spannung am Meßwiderstand groß oder klein ist und daher auch, ob der Meßwiderstand selbst einen großen oder kleinen reellen Wert aufweist. Das Signal aus dem Komparator 30 wird über einen Leistungsverstärker 31 zur Steuerschaltung 12 geführt, um den Motor 11 zu betätigen. Wenn der Meßwiderstand einen vorbe­ stimmten Schwellenwert unterschreitet, bedeutet dies, daß der Fühler einen Umwelteinfluß meldet. Die Steuerschaltung erhält dann ein Signal, das den Motor zum Schließen der Lichtkuppel betätigt. In verschiedenen Varianten ist es mög­ lich, den Motor 11 in die andere Richtung zu betätigen oder einen solchen Fühler zu verwenden, bei welchem der Widerstand unter dem Umwelteinfluß größer wird. Einzelheiten derarti­ ger Schaltungen und insbesondere die Schaltung zur zusätzli­ chen manuellen Betätigung des Motors sind an sich bekannt und eingangs erwähnt worden, daher wird dieser Teil der Schaltung hier nicht näher beschrieben.

Mit einer ähnlichen Schaltung wie die Schaltung nach Fig. 6 kann der imaginäre Teil der Impedanz, also die Kapazität zwi­ schen den Leiterbahnen 26 und 27 gemessen werden. In einer potentiometrischen Anordnung wird die Meßkapazität zwischen den Leiterbahnen 26 und 27 mit einer Reihenimpedanz in Serie geschaltet und das Ganze an eine Wechselspannungsquelle ange­ schlossen. Ein Wechselstromverstärker wird anstelle des Ope­ rationsverstärkers verwendet, und dessen gleichgerichtetes Ausgangssignal ist ein Maß dafür, ob die Meßkapazität groß oder klein ist. Der Rest der Schaltung ist im wesentlichen analog der Schaltung nach Fig. 6 und funktioniert auch ana­ log. Einzelheiten derartiger Schaltungen zum Messen von Kapa­ zitäten sind an sich bekannt und werden daher hier nicht näher beschrieben.

Mit der Schaltung nach Fig. 7 wird das Verhältnis vom imagi­ nären zum reellen Teil der Impedanz, also die Güte der Kapa­ zität zwischen den Leiterbahnen 26 und 27 gemessen. In einer potentiometrischen Anordnung wird die Meßkapazität zwischen den Leiterbahnen 26 und 27 mit einem Reihenwiderstand 29 in Serie geschaltet und das Ganze an eine Wechselspannungsquelle 32 angeschlossen. Die Güte der Kapazität steht in Beziehung mit der Phasenverschiebung zwischen der Sinusschwingung der Wechselspannungsquelle 32 und der Sinusschwingung am Abgriff der potentiometrischen Anordnung, d. h. zwischen den Klemmen des Reihenwiderstands 29. Diese beiden Sinusschwingungen wer­ den durch jeweils zugeordnete Rechteckformer 33 und 34 und anschließende Differenzierglieder 35 und 36 geleitet, um in Impulsfolgen umgewandelt zu werden, von denen je eine dem Setzeingang und dem Rückstelleingang einer Kippschaltung 37 zugeleitet wird. Der Mittelwert der Folge von Rechteckimpul­ sen am Ausgang der Kippschaltung 37 ist ein Maß für die zeitliche Verschiebung zwischen den jeweiligen Impulsen am Setzeingang und Rückstelleingang der Kippschaltung 37, also auch zwischen der Sinusschwingung der Wechselspannungsquelle 32 und der Sinusschwingung am Abgriff der potentiometrischen Anordnung, und daher auch ein Maß für die Güte der Meßkapa­ zität. Dieser Mittelwert wird in einem Integrator 38 gebildet und über den Leistungsverstärker 31 zur Steuerschaltung 12 geführt, um den Motor 11 zu betätigen. Wenn die Güte der Meßkapazität einen vorbestimmten Schwellenwert unterschrei­ tet, bedeutet dies, daß der Fühler einen Umwelteinfluß mel­ det. Die Steuerschaltung erhält dann ein Signal, das den Motor der Lichtkuppel in die gewünschte Richtung betätigt.

Die Integration des Fühlers im Gehäuse (4) kann so ausgeführt werden, daß zumindest ein Teil des Gehäuses (4) aus der Leiterplatte (17) besteht. Die Leiterplatte kann beispiels­ weise einen Deckel am einen Ende des Gehäuses (4) bilden, beispielsweise dort, wo die Hubstange (7) das Gehäuse (4) durchquert, aber möglicherweise auch am anderen Ende oder an irgendeiner anderen Stelle des Gehäuses (4). Die Integration des Fühlers im Gehäuse (4) kann noch so ausgeführt werden, daß die Leiterplatte (17) im Gehäuse (4) an einer passenden Stelle desselben, beispielsweise an einem Ende desselben ein­ gebettet oder eingefaßt ist. Es ist außerdem möglich, die Integration des Fühlers im Gehäuse (4) so auszuführen, daß das Dielektrikum oder der Halbleiter (28) zumindest ein Teil des Gehäuses (4) bilden, beispielsweise einen Deckel davon oder einen darin eingesetzten Teil wie eine Scheibe. Es ist zudem noch möglich, die Integration des Fühlers im Gehäuse (4) so auszuführen, daß das Dielektrikum oder der Halbleiter (28) im Gehäuse (4) an einer passenden Stelle desselben, beispielsweise an einem Ende desselben eingebettet oder ein­ gefaßt ist.

Im vorangehenden wurde die Stelleinrichtung in Zusammenhang mit Fühlern für Feuchtigkeit oder Nässe und für Licht be­ schrieben. Es können aber andere Arten von Fühlern verwendet werden, wie Fühler für Temperatur (die beispielsweise bei einen Gewächshaus oder Stall eine zu warme oder zu kalte Innen- oder Außentemperatur melden), Fühler für Gaszusammen­ setzung (die beispielsweise bei einem Fabrikgebäude eine ab­ normale Konzentration an Halogen, Schwefeldioxid usw. mel­ den), und dergleichen mehr, kurz alle Arten von Fühlern, bei denen eine zwischen paarweise angeordneten Leiterbahnen meß­ bare Impedanz einen Wert aufweist, dessen reeller und/oder imaginärer Teil sich in Abhängigkeit von mindestens einem vorbestimmten Umwelteinfluß ändern kann. Es können übrigens auch mehrere Fühler und/oder mehrere Arten von Fühlern in Kombination verwendet und in der Stelleinrichtung integriert angeordnet werden.

Claims (15)

1. Auf mindestens einen Umwelteinfluß wie Luftfeuchtigkeit, Niederschlag oder Licht ansprechende Stelleinrichtung für den aufklappbar gelagerten Deckel einer Dachluke, insbesondere für eine Lichtkuppel, welche Stelleinrichtung zumindest mit einem Gehäuse, einem Elektromotor, einer vom Elektromotor angetriebenen und gegenüber dem Gehäuse ein- und ausfahrbaren Hubstange, einer Steuerschaltung zum Steuern des Elektromotors, einem Endschalter zum Abschalten des Elektromotors, einem Fühler für den Umwelteinfluß und einer Fühlerschaltung zum Umsetzen von Fühlersignalen in Signale für die Steuerschaltung versehen ist, wobei das Gehäuse und ein Ende der Hubstange mit je einer Befestigungsstelle versehen sind, die zur gelenkigen Befestigung der Stelleinrichtung zwischen dem Deckel und einem an oder in Nähe der Dachluke feststehenden Teil bestimmt sind, wobei zumindest der Elek­ tromotor, der Endschalter und die genannten Schaltungen im Gehäuse integriert angeordnet sind, während ein von der Umwelt beeinflußbarer Teil des Fühlers im wesentlichen an der Außenfläche des Gehäuses und der übrige Teil des Fühlers im wesentlichen im Gehäuse integriert angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Endschalter (21, 22) als auf eine Abbremsung der Hubstange (7) ansprechende und beim Überschreiten eines vorbestimmten Schwellenwertes dieser Abbremsung betätigbare Schaltvorrichtung (15) ausgebildet ist.

2. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stator (19) des Elektromotors (11) im Gehäuse (4) koaxial zum Rotor (18) des Elektromotors (11) drehbar ist, wobei zwischen dem Stator (19) und dem Gehäuse (4) ein elastisches Rückholelement (25) zur Erzeugung eines Rückholmoments gegen die Reaktion des Stators (19) auf eine Abbremsung der Hubstange (7) angeordnet ist, und daß die Schaltvorrichtung (15) einen Schaltnocken (21) und einen Schalter (22) umfaßt, von denen der eine (21) am Stator (19) und der andere (22) am Gehäuse (4) angeordnet ist und die miteinander in Eingriff bringbar sind, um den Schalter (22) zu betätigen, wenn die Verdrehung des Stators (19) im Gehäuse (4) gegen das Rückholmoment einen vorbestimmten Winkel über­ schreitet (Fig. 4).

3. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens ein Teil des Elektromotors (11) im Gehäuse (4) parallel zur Achse (20) des Rotors (18) des Elek­ tromotors (11) verschiebbar ist, wobei zwischen diesem ver­ schiebbaren Teil und dem Gehäuse (4) ein elastisches Rück­ holelement (25) zur Erzeugung einer Rückholkraft gegen die Reaktion des verschiebbaren Teils auf eine Abbremsung der Hubstange (7) angeordnet ist, und daß die Schaltvorrichtung (15) einen Schaltnocken (21) und einen Schalter (22) umfaßt, von denen der eine (21) am verschiebbaren Teil und der andere (22) am Gehäuse (4) angeordnet ist und die miteinander in Eingriff bringbar sind, um den Schalter (22) zu betätigen, wenn die Verschiebung des verschiebbaren Teils im Gehäuse (4) gegen die Rückholkraft eine vorbestimmte Länge überschreitet (Fig. 5).

4. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der verschiebbare Teil des Elektromotors (11) der Stator (19) des Elektromotors ist.

5. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der verschiebbare Teil des Elektromotors (11) der Rotor (18) des Elektromotors ist.

6. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der verschiebbare Teil des Elektromotors (11) den gesamten Elektromotor (11) umfaßt.

7. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fühler ein Feuchtigkeitsfühler ist und der von der Umwelt beeinflußbare Teil (10) des Fühlers auf einer Leiterplatte (17) als Muster von paarweise angeordneten Lei­ terbahnen (26, 27) und von einem dazwischen angeordneten, der Umluft ausgesetzen Dielektrikum oder Halbleiter (28) ausge­ bildet ist, und daß eine zwischen den Leiterbahnen (26, 27) meßbare Impedanz einen komplexen Wert aufweist, der von der Luftfeuchtigkeit an dem und gegebenenfalls vom Niederschlag auf den genannten Teil (10) des Fühlers abhängig ist.

8. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fühler ein Lichtfühler ist und der von der Umwelt beeinflußbare Teil (10) des Fühlers auf einer Leiter­ platte (17) als Muster von paarweise angeordneten Leiterbah­ nen (26, 27) und von einem dazwischen angeordneten, dem Licht ausgesetzen Dielektrikum oder Halbleiter (28) ausgebildet ist, und daß eine zwischen den Leiterbahnen (26, 27) meßbare Impedanz einen komplexen Wert aufweist, der vom Licht abhän­ gig ist, das auf den genannten Teil (10) des Fühlers auf­ trifft.

9. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerschaltung (16) den Wert der Kapazität zwischen den Leiterbahnen (26, 27) mißt und ein Signal für die Steuerschaltung (12) erzeugt, wenn dieser Wert einen vorbestimmten Schwellenwert durchschreitet.

10. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerschaltung (16) die Güte der Kapazität zwischen den Leiterbahnen (26, 27) mißt und ein Signal für die Steuerschaltung (12) erzeugt, wenn diese Güte einen vorbestimmten Schwellenwert durchschreitet.

11. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerschaltung (16) den Wert des Widerstands zwischen den Leiterbahnen (26, 27) mißt und ein Signal für die Steuerschaltung (12) erzeugt, wenn dieser Wi­ derstand einen vorbestimmten Schwellenwert durchschreitet.

12. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (17) im Gehäuse (4) integriert angeordnet ist, indem zumindest ein Teil des Ge­ häuses (4) als aus der Leiterplatte (17) bestehend ausgebil­ det ist.

13. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (17) im Gehäuse (4) integriert angeordnet ist, indem sie darin eingebettet ist.

14. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum oder der Halbleiter (28) im Gehäuse (4) integriert angeordnet ist, indem zumin­ dest ein Teil des Gehäuses (4) als aus dem Dielektrikum oder Halbleiter (28) bestehend ausgebildet ist.

15. Stelleinrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum oder der Halbleiter (28) im Gehäuse (4) integriert angeordnet ist, indem das Dielektrikum oder der Halbleiter (28) darin eingebettet ist.