DE3933266A1 - Controlling electromotor for folding roller shutter - sensing torque and and reversing before shut=off to prevent damage from obstruction or jamming - Google Patents
Controlling electromotor for folding roller shutter - sensing torque and and reversing before shut=off to prevent damage from obstruction or jammingInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuereinheit zur Steuerung eines Elektromotors für den Antrieb eines Rolladens, vornehmlich eines Faltrolladens.The present invention relates to a method and a Control unit for controlling an electric motor for the Drive a roller shutter, primarily a folding roller shutter.
Elektromotorgetriebene Rolladen sind bekannt. Sie werden üblicherweise mit konstanten vorgegebenen Nennwerten der elektrischen Speisung, insbesondere mit konstanter Klemmen spannung, betrieben, seien dies Asynchronkleinmotoren oder auch Gleichstrommotoren. Zur Umkehr der Antriebsrichtung werden, je nach Motorenbauart dem Fachmann ohne weiteres geläufig, die hierzu notwendigen motorspezifischen Um polungen bzw. Phasenänderungen in der Motorenspeisung vor genommen, dabei die erwähnten Betriebsnennwerte beibehalten.Electric motor-driven shutters are known. you will be usually with constant predetermined nominal values of electrical supply, especially with constant terminals voltage, operated, be it asynchronous small motors or also DC motors. To reverse the drive direction are, depending on the engine design, the specialist without further ado familiar, the necessary engine-specific order polarity or phase changes in the motor supply taken, while maintaining the mentioned nominal operating values.
Nun stellt ein Rolladen eine Last des Antriebsmotors dar, welche je nach Antriebsrichtung mit einem unterschiedlichen Belastungsmoment auf letzteren rückwirkt. Ist der Rolladen beispielsweise an einem Fenster oben befestigt derart, daß sein Ausfahren von oben nach unten erfolgt, so ist dann das Motorbelastungsmoment geringer als bei seinem Einfahren, da der Rolladen beim Ausfahren mit seinem Gewicht ein das Antriebsmoment des Motors unterstützendes Moment liefert. Auch falls in gewissen Anwendungszwecken der Rolladen unten montiert ist, wirkt, in diesem Fall beim Einfahren des Rolladens, das Gewicht des Rolladens unterstützend auf das Antriebsmoment. Wird der Rolladen, wie bis anhin üblich, in beiden Antriebsrichtungen mit demselben Antriebsmoment betrieben, so ergeben sich in beiden Betriebsarten störend unterschiedliche Vorschubgeschwindigkeiten.Now a roller shutter is a load on the drive motor, which depending on the drive direction with a different Load moment affects the latter. Is the shutter for example attached to a window at the top, then that it extends from top to bottom the engine load torque is lower than when it was retracted, because the roller shutter with its weight a the Driving torque of the motor provides supporting torque. Even if the roller shutters below are used in certain applications is mounted, works in this case when retracting the Roller shutter, supporting the weight of the roller shutter on that Drive torque. If the roller shutter, as has been customary up to now, in both drive directions with the same drive torque operated, arise in both operating modes disruptive different feed speeds.
Die vorliegende Erfindung setzt sich als erste Aufgabe zum Ziel, ein Verfahren zur Steuerung eines Elektromotors für den Antrieb eines Rolladens zu schaffen sowie eine Steuereinheit hierfür, welche diesen Nachteil behebt.The present invention has as its first object to the goal, a method for controlling an electric motor to create a shutter for the drive and a Control unit for this, which eliminates this disadvantage.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach dem Anspruch 11 und mit Bezug auf den Rolladen nach dem Anspruch 12 gelöst.This object is achieved with a method according to claim 11 and solved with respect to the roller shutter according to claim 12.
Eine Steuereinheit, die an einem Elektromotor für den An trieb eines Rolladens den oben genannten Nachteil behebt, zeichnet sich durch die Merkmale des Anspruchs 13 aus, wobei sie bezogen auf einen Rolladen nach dem Anspruch 14 ausgelegt ist.A control unit connected to an electric motor for the An operated a roller shutter remedies the disadvantage mentioned above, is characterized by the features of claim 13, wherein it relates to a roller shutter according to claim 14 is designed.
Die genannte Aufgabe wird mithin dadurch gelöst, daß je nach Antriebsrichtung der Elektromotor zur Abgabe eines unterschiedlichen Antriebsmomentes angesteuert wird, womit das unterstützende, durch das Ladeneigengewicht bewirkte Moment in der einen Antriebsrichtung berücksichtigt wird und der Rolladenvorschub in beiden Antriebsrichtungen mit gleicher Geschwindigkeit erfolgt. The above object is therefore achieved in that each according to the drive direction of the electric motor to deliver a Different driving torque is controlled, with what the supportive effect caused by the store's own weight Torque in one drive direction is taken into account and the roller shutter feed in both drive directions same speed.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich aber insbesondere
auf folgendes:
Wie oben erwähnt, bezieht sich die vorliegende Erfindung
insbesondere auch auf die Antriebssteuerung für einen Falt
rolladenantrieb. Unter Faltrolladen wird eine bestimmte
Art von Rolladen verstanden, der im wesentlichen formfeste
Lamellen umfaßt, die über Scharnierketten miteinander ver
bunden sind. Die Lamellen sind in einem Gehäuse ziehharmo
nikaartig aufeinandergelegt gespeichert und werden durch
eine Antriebsanordnung formschlüssig aus dem Speicher aus
gezogen bzw. in den Speicher rückgefördert.However, the present invention relates in particular to the following:
As mentioned above, the present invention relates in particular to the drive control for a folding roller shutter drive. Folding roller shutters are understood to mean a certain type of roller shutter, which essentially comprises dimensionally stable slats which are connected to one another via hinge chains. The slats are stored in an accordion nika-like manner in a housing and are positively drawn out of the memory or fed back into the memory by a drive arrangement.
Die Antriebsanordnung umfaßt hierzu eine Förderwelle mit Förderflanken, an welche sich die geförderten Lamellen im wesentlichen formschlüssig anlegen, so daß in beiden Antriebsrichtungen eine im wesentlichen rutschfreie An triebsverbindung zwischen Welle und Lamellen entsteht.For this purpose, the drive arrangement also includes a conveyor shaft Conveying flanks on which the conveyed slats are located essentially form-fitting, so that in both Driving directions an essentially non-slip drive connection between shaft and lamellas.
Wird ein derartiger Faltrolladen ausgefahren, so hängen vorerst die formfesten Lamellen an den vorgesehenen Schar nierketten voneinander mit Abstand nach unten, bis eine, z.B. die unterste Lamelle, auf einen Anschlag auftrifft. Danach werden vorerst die genannten Abstände aufgehoben, d.h. es legt sich, von unten nach oben betrachtet, Lamelle auf Lamelle. Ist der Antriebsweg entsprechend den Abständen zwischen den Lamellen durchlaufen, so haben sich alle Lamel len vom Anschlag bis zur Antriebswelle aufeinandergelegt, und ein weiterer Vorschub birgt die Gefahr in sich, die Lamellen zu beeinträchtigen, z.B. zu verbiegen. Deshalb sollte die Vorschubbewegung dann, wenn eine der Lamellen auf einen Anschlag auftrifft und die weiter oben gelegenen aufeinander aufstehen, die Bewegung abgebrochen werden, um die Faltrolladen nicht zu beschädigen. If such a roller shutter is extended, hang for the time being the rigid slats on the coulters provided kidney chains spaced apart from each other until one, e.g. the lowest slat strikes a stop. After that, the distances mentioned are initially canceled, i.e. viewed from bottom to top, it lays down on slat. Is the drive path according to the distances pass between the slats, so all slats have len from the stop to the drive shaft, and another feed harbors the danger that Affect slats, e.g. to bend. That's why the feed movement should be when one of the slats hits a stop and the ones higher up get on each other, the movement is stopped, so as not to damage the roller shutters.
Dabei besteht ein Problem darin, den Zeitpunkt festzulegen, wann in solchen Fällen der Antrieb stillzusetzen ist. Wird er zu spät stillgesetzt, so bleiben die aufeinanderliegen den Lamellen übermäßig belastet, wenn man berücksichtigt, daß üblicherweise zwischen Antrieb und der genannten Welle ein Getriebe vorgesehen ist, welches auch bei Stillsetzen des Antriebs eine Entlastung der Lamellen durch Rückwirken der Lamellenpreßkraft auf den stillgesetzten Motor nicht zuläßt.One problem with this is determining when when the drive should be stopped in such cases. Becomes if he stops too late, they will stay on top of each other the slats overloaded if you take into account that usually between the drive and the shaft mentioned a gear is provided, which also when stopped the drive relieves the lamellae by reacting the lamellar pressing force on the stopped engine allows.
Aus der CH-PS 6 62 868 ist nun eine mechanische Lösung die ses Problems bekannt, indem eine das Drehmoment begrenzende Kupplung vorgeschlagen wird, welche zwischen dem Antrieb und der Antriebswelle eingesetzt ist derart, daß sobald das Belastungsmoment, welches über in Anschlag stehende Lamellen auf den Antrieb rückwirkt und der Antrieb dank einer vorgesehenen mechanischen Rätschenanordnung leer läuft.From CH-PS 6 62 868 is now a mechanical solution known problem by a torque limiting Coupling is proposed, which is between the drive and the drive shaft is inserted such that as soon as the load moment, which is about to stop Slats affect the drive and the drive thanks an intended mechanical riddle arrangement empty running.
Für manuelle Faltrolladenantriebe ist die aus der CH-PS 6 62 868 bekannte Kupplung auf Rätschenbasis durchaus ge eignet, ist es doch ohne weiteres ersichtlich, daß eine Bedienungsperson den manuellen Antrieb sofort unterbrechen wird, wenn sie bemerkt, daß der Antrieb leer läuft. Dies ist beispielsweise durch das bekannte, dann erwünschte Rätschengeräusch sofort bemerkbar.For manual folding roller shutter drives is from the CH-PS 6 62 868 known coupling based on riddles quite ge suitable, it is readily apparent that a Immediately interrupt the manual drive when she notices that the drive is idling. This is, for example, by the known, then desired Riddling sound immediately noticeable.
Wird nun aber ein derartiger Faltrolladen elektromotorisch getrieben, so ist eine auf dem Rätschenprinzip beruhende, mechanische Drehmomentbegrenzung einerseits konstruktiv aufwendig, andererseits insofern problematisch, als bei Auslösung der Kupplung durch einen nicht vorgesehenen An schlag, beispielsweise ein in die Bahn des Faltrolladens hineinragendes Möbelstück wohl eine Beeinträchtigung des Rolladens verhindert wird, der Antriebsmotor aber, wenn nicht zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, leer laufend weiterdreht. Dies bewirkt einerseits störende Rätschen geräusche und führt andererseits zu einer die Standzeit einer solchen Einrichtung verkürzenden Überbeanspruchung der Kupplung. Weiter "verliert" dadurch das System dem Motor vorgegebene Anschlagdrehwinkel.But now such a folding roller shutter is electromotive driven, is based on the riddle principle, mechanical torque limitation constructive on the one hand complex, on the other hand problematic in that The clutch is triggered by an unintended An hit, for example, in the path of the roller shutter protruding piece of furniture probably an impairment of the Roller shutter is prevented, but the drive motor when no additional measures are taken, running empty continues to shoot. On the one hand, this causes annoying puzzles noise and on the other hand leads to a long service life such a facility shortening overuse the clutch. The system further "loses" to it Motor specified stop angle.
Die vorliegende Erfindung setzt sich nun deshalb weiterhin und vornehmlich zum Ziel, ein Verfahren zur Steuerung eines Elektromotors für den Antrieb eines Faltrolladens vorzu schlagen, durch welches dieses Problem behoben wird.The present invention therefore continues and primarily to the goal, a method for controlling a Electric motor for driving a roller shutter which will fix this problem.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge löst. Hat der Elektromotor einen Drehwinkel durchlaufen, dessen Festsetzung auf verschiedene Art und Weise erfolgen kann, so wird grundsätzlich die Antriebsrichtung entweder während einer vorgebbaren Zeitspanne invertiert oder für einen vorgegebenen Drehwinkel und dann der Motor still gesetzt. Das heißt, daß beim genannten Drehwinkel, bei welchem eine Stillsetzung des Faltrolladens erfolgen soll, der Antrieb nicht nur stillgesetzt wird, sondern zuerst eine entlastende Bewegung eingeleitet wird, durch Inver sion der Antriebsrichtung während einer vorgegebenen Zeit oder für einen vorgegebenen Drehwinkel.This object is ge by the features of claim 1 solves. If the electric motor has passed an angle of rotation, it is fixed in different ways can, the drive direction is either inverted for a predeterminable period of time or for a given angle of rotation and then the motor stops set. That means that at the mentioned angle of rotation, at which shutdown of the roller shutter should take place the drive is not only stopped, but first a relieving movement is initiated by Inver sion of the drive direction for a predetermined time or for a given angle of rotation.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 wird dabei in einer ersten Ausführungsvariante vorgeschlagen, daß der Drehwinkel, an welchem diese erwähnte Inversion erfolgen soll, vorgegeben wird. Dieser eine oder diese mehreren vorgegebenen Dreh winkel können dabei Endanschlägen des Faltrolladens ent sprechen, und durch das erfindungsgemäße Vorgehen werden auch Probleme bezüglich der Exaktheit der Motorstillsetzung behoben. Beispielsweise werden toleranzbedingte Ungenauig keiten in der Festsetzung der Drehwinkel/Anschlagsposition unkritisch, da in jedem Fall erst die erwähnte entlastende Bewegungsumkehr erfolgt.With the features of claim 2 is in a first Design variant proposed that the angle of rotation, at which this inversion should take place becomes. This one or more given turns angles can ent end stops of the roller shutter speak, and by the procedure according to the invention also problems regarding the exactness of the engine shutdown Fixed. For example, tolerance-related inaccuracies in fixing the angle of rotation / stop position uncritical, since in each case only the relieving mentioned Reversal of movement takes place.
Ganz besonders vorteilhaft ist aber das vorgeschlagene Vorgehen bezüglich nicht voraussehbarer Störanschläge, die beispielsweise durch Vereisungen in den Lamellenführungen, Hindernisse in der Bewegungsbahn der Lamellen od.dgl., auftreten können.However, the proposed one is particularly advantageous Procedure regarding unforeseeable disturbance attacks, the for example due to icing in the slat guides, Obstacles in the path of movement of the slats or the like, may occur.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 3 wird nämlich in einer bevorzugten Ausführungsvariante vorgesehen, allenfalls zusätzlich zur Möglichkeit, vorgegebene Drehwinkel zur Auslösung der Inversionsbewegung vorab festzusetzen, das Belastungsmoment des Motors zu erfassen und den mindestens einen erwähnten Drehwinkel als denjenigen Drehwinkel fest zulegen, bei dem eine vorgegebene Änderung des Belastungs momentes auftritt oder dieses Moment einen vorgegebenen Wert erreicht bzw. überschreitet.With the features of claim 3 is namely in a preferred embodiment provided, if necessary in addition to the possibility of predetermined rotation angles To trigger the inversion movement in advance, the Load moment of the engine and the minimum a rotation angle mentioned as that rotation angle increase in the case of a predetermined change in the load moment occurs or this moment a predetermined Value reached or exceeded.
Steht nämlich, in beiden Antriebsrichtungen, der Faltrolla den an einem Anschlag an, so ergibt sich wegen der im wesent lichen rutschfreien Antriebsverbindung unmittelbar eine Erhöhung des Belastungsmomentes, das den Antriebsmotor belastet. Dieses Ansteigen des Belastungsmomentes wird registriert, bei dem die erfindungsgemäße Inversion erfolgt.This is because the folding roller blind is in both directions the at a stop, so there is in essence Lichen non-slip drive connection immediately one Increase the load torque that the drive motor charged. This increase in the load moment will registered, in which the inversion according to the invention takes place.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 4 wird dabei bevorzugter weise in höchst einfacher Art und Weise das Belastungs moment durch Messung des Motorenstromes vorgenommen. Sowohl bei einem Gleichstrommotor, wie auch bei einem Asynchron motor ist es dem Fachmann durchaus geläufig, daß bei Er höhung des Lastmomentes eine motorspezifische Änderung am Motorspeisestrom registrierbar ist.With the features of claim 4 is preferred the load in a very simple manner moment by measuring the motor current. Either with a DC motor as well as with an asynchronous motor it is well known to the expert that with Er an increase in the load torque is an engine-specific change can be registered with the motor feed current.
Da auch bei Faltrolladen das eingangs erwähnte Problem des je nach Antriebsrichtung unterschiedlichen Belastungs momentes auftritt, wird mit dem Anspruch 5 weiter vorge schlagen, die hier erwähnte Entlastungstechnik, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Antriebsinversion, mit Ansteuern eines antriebsrichtungsspezifischen Antriebsmomentes zu kombinieren.Since the problem mentioned at the beginning also with folding roller shutters of different loads depending on the drive direction moment occurs, is further featured with claim 5 suggest the relief technique mentioned here, with the help the drive inversion according to the invention, with controls a drive direction-specific drive torque combine.
Eine erfindungsgemäße Steuereinheit, welche die oben be züglich des Auftretens von Anschlägen diskutierten Probleme löst, wird gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8 ausgelegt. Entweder wird auf ein Auslösesignal hin, während einer vorzugsweise vorgebbaren Zeitspanne, ein Entlastungssignal erzeugt, welches die Antriebsrichtung des Motors während dieser Zeitspanne invertiert und dann den Motor stillsetzt, oder es wird anstelle einer Zeitvorgabe gemäß Anspruch 8 eine Entlastungshubvorgabe vorgenommen.A control unit according to the invention, which be the above Problems discussed regarding the occurrence of attacks solves, is designed according to one of claims 7 or 8. Either there is a trigger signal during a preferably predeterminable time period, a relief signal generated which the drive direction of the motor during inverted this period of time and then stops the motor, or instead of a time specification according to claim 8 a relief stroke specification made.
Sollen Störanschläge oben genannter Art berücksichtigt werden, so wird vorzugsweise nach Anspruch 8 vorgegangen, d.h. durch Messung des Motorenstromes überwacht, wann das Motormoment eine vorgegebene Änderung erfährt, um dann das erwähnte Auslösesignal zu erzeugen.Should the above mentioned type of malfunction be considered are, it is preferably carried out according to claim 8, i.e. by measuring the motor current, monitors when that Engine torque undergoes a predetermined change, then to generate the trigger signal mentioned.
In Kombination oder allein werden dann, wenn nur, oder eben in Kombination, die erfindungsgemäße Antriebsinversion in vorgegebener Drehwinkelposition vorgenommen werden soll, beispielsweise entsprechende Endanschläge vorgeschlagen, nach den Merkmalen des Anspruchs 10 vorzugehen, d.h. vor gegebene Drehwinkel des Motorenantriebs abzuspeichern, zu überwachen, ob der momentane Drehwinkel einem der abgespei cherten Drehwinkelwerte entspricht, um dann das erwähnte, die Inversion auslösende Signal zu erzeugen.In combination or alone, if only, or in combination, the drive inversion according to the invention is to be carried out in a predetermined rotational angle position, for example, proposed appropriate end stops, to proceed according to the features of claim 10, i.e. before save given rotation angle of the motor drive, too monitor whether the current angle of rotation is one of the corresponding rotation angle values, in order to then to generate the inversion triggering signal.
Die Erfindung wird anschließend beispielsweise anhand von Figuren erläutert. The invention is then based on, for example Figures explained.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 schematisch anhand eines Funk tionsblockdiagramms eine erste erfindungsgemäße Ausführung einer Motorensteuerung für Rolladen am Beispiel eines Faltrolladens, bei der der Motor zur Abgabe eines antriebsrichtungsspezifischen An triebsmomentes angesteuert wird. Fig. 1 schematically based on a func tion block diagram, a first embodiment of a motor control for roller shutters according to the invention using the example of a folding roller shutter, in which the motor is driven to deliver a drive direction-specific drive torque.
Fig. 2 schematisch anhand eines Funk tionsblockdiagramms eine weitere erfindungsgemäße Steuerung, ins besondere für einen Faltrolladen- Antriebsmotor, mittels welcher der Faltrolladen in Anschlags position automatisch entlastet wird,Is automatically relieved Fig. 2 schematically with the aid of a radio tion block diagram of a further inventive control, in particular for a Faltrolladen- drive motor, by means of which the stackable shutter position in stop,
Fig. 3 anhand eines Funktionsblockdia gramms, analog zu Fig. 2, eine weitere Ausführungsvariante der Entlastungssteuerung, bei der zusätzlich Stillsetzpositionen für den Faltrolladenantrieb ab speicherbar sind. Fig. 3 on the basis of a function block diagram, analogous to Fig. 2, a further embodiment variant of the relief control, in which additional shutdown positions for the roller shutter drive can be stored from.
In Fig. 1 ist das Prinzip eines Faltrolladens 1 schematisch dargestellt, zu dessen Antrieb die Steuerungen gemäß den Fig. 2 und 3 ausgelegt sind, wobei im Zusammenhang mit Fig. 1 und der hier dargestellten Steuerung anstelle eines Faltrolladens auch andere Rolladentypen vorgesehen sein können. In Fig. 1, the principle of a folding roller shutter 1 is shown schematically, for driving the controls according to FIGS. 2 and 3 are designed, in connection with Fig. 1 and the control shown here, other types of roller shutters can be provided instead of a folding roller shutter.
Der Faltrolladen 1 umfaßt im wesentlichen formfeste Lamel len 3, welche über flexible Scharnierketten 7 miteinander verbunden sind. Die Lamellen 3 sind bezüglich der durch alle Lamellen durchlaufenden Scharnierketten 7 beweglich gelagert, wie bei 5 dargestellt, wobei Anschläge vorgesehen sind, wie bei 9 schematisch dargestellt, die die Abstände freihängender Lamellen festlegen. Der Antrieb der Lamellen erfolgt über eine Antriebswelle 11 mit einem polygonförmigen, beispielsweise dreieckförmigen Querschnitt. Durch die poly gonförmige Querschnittsfläche werden Auflageflächen 13 gebildet, die der Höhenausdehnung der Lamellen 3 entsprechen derart, daß die Lamellen flächig auf den entsprechenden Flächen 13 aufliegen.The folding roller shutter 1 essentially comprises dimensionally stable slats 3 , which are connected to one another via flexible hinge chains 7 . The slats 3 are movably mounted with respect to the hinge chains 7 passing through all the slats, as shown in FIG. 5, stops being provided, as shown schematically in FIG. 9, which determine the spacing of freely hanging slats. The slats are driven via a drive shaft 11 with a polygonal, for example triangular, cross section. Due to the polygonal cross-sectional area, bearing surfaces 13 are formed, which correspond to the height of the slats 3 in such a way that the slats rest flat on the corresponding surfaces 13 .
Mit der Antriebswelle 11 kann zwangsgetrieben mithin Lamelle auf Lamelle ausgegeben werden oder in ein Gehäuse 15 rück geholt und dort abgelegt werden. Die Welle 11 wird durch einen Elektromotor 17, einem Gleichstrom- oder Asynchron motor, über ein Getriebe 19 und die schematisch dargestellte. Wellenverbindung 21 angetrieben. Der Elektromotor 17 wird elektrisch über schematisch dargestellte Anschlüsse 23 gespeist, je nach Motorentyp mit Gleichstrom oder mit ein oder mehrphasigem Wechselstrom bei einem Asynchronmotor.With the drive shaft 11 can therefore be driven forced lamella on lamella or brought back into a housing 15 and stored there. The shaft 11 is by an electric motor 17 , a DC or asynchronous motor, via a gear 19 and the schematically shown. Shaft connection 21 driven. The electric motor 17 is fed electrically via connections 23 which are shown schematically, depending on the motor type, with direct current or with single-phase or multi-phase alternating current in an asynchronous motor.
In der elektrischen Speisung 23 ist eine Drehmomentsteuer einheit 25 vorgesehen, welche einen Steuereingang E25 auf weist. Durch Anlegen eines Steuersignals an den Steuer eingang E25 werden an der Drehmomentsteuereinheit 25 zwei unterschiedliche Drehmomentbeträge für den Elektromotor 17 umschaltbar vorgegeben. Bei einem Gleichstrommotor erfolgt dies beispielsweise durch Einstellung des Motorenstromes, bei einem Asynchronmotor durch Einstellung der Wechselstrom amplitude. In the electrical supply 23 , a torque control unit 25 is provided, which has a control input E 25 . By applying a control signal to the control input E 25 , two different amounts of torque for the electric motor 17 are switchably specified on the torque control unit 25 . In the case of a DC motor, this is done, for example, by setting the motor current, in the case of an asynchronous motor by setting the AC current amplitude.
Im weiteren ist eine Antriebsrichtungssteuerung 27 vorge sehen, mit einem Steuereingang E27, mit deren Hilfe die Antriebsrichtung des Elektromotors 17, bei einem Gleich strommotor durch entsprechende Umpolung in der Speisung, bei einem Asynchronmotor beispielsweise durch entsprechende Phasenverschiebung der Wechselspannung, angesteuert wird.Furthermore, a drive direction control 27 is easily seen, with a control input E 27 , with the help of which the drive direction of the electric motor 17 , in a DC motor by appropriate polarity reversal in the supply, in an asynchronous motor, for example, by corresponding phase shift of the AC voltage, is controlled.
Im weiteren ist eine Umschalteinheit 29 vorgesehen, an der, beispielsweise manuell, an Schalteingängen AUF bzw. AB die gewünschte Antriebsrichtung eingegeben wird. Durch Aktivierung eines der beiden AUF- oder AB-Steuereingänge wird durch die Umschalteinheit 29 ein entsprechendes Steuer signal an den Eingang E27 und den Eingang E25 angelegt. Bei angesteuerter Aufwärtsbewegung wird dabei durch die Drehmomentsteuereinheit 25 der Elektromotor 17 mit einem größeren Antriebsmoment angesteuert als bei Ansteuerung einer Abwärtsbewegung.Furthermore, a switchover unit 29 is provided, on which the desired drive direction is entered, for example manually, at switch inputs UP and DOWN. By activating one of the two UP or DOWN control inputs, a corresponding control signal is applied to input E 27 and input E 25 by switching unit 29 . When the upward movement is actuated, the torque control unit 25 actuates the electric motor 17 with a greater drive torque than when actuating a downward movement.
Dadurch wird bewirkt, daß das durch das Gewicht G der hängenden Lamellen über die Antriebswelle 11 auf den Elek tromotor 17 rückwirkende Moment, welches bei Abwärtsbewe gung des Rolladens das Antriebsmoment unterstützt, in der Bemessung des Antriebsmomentes berücksichtigt wird, so daß der Rolladen mit gleichen Momentbedingungen und mithin gleicher Vorschubgeschwindigkeit nach unten getrieben wird, wie er wieder hochgezogen wird.This causes that by the weight G of the hanging slats on the drive shaft 11 on the elec tromotor 17 retroactive torque, which supports the drive torque in downward movement of the roller shutter, is taken into account in the dimensioning of the drive torque, so that the roller shutter with the same torque conditions and is therefore driven down the same feed speed as it is pulled up again.
In Fig. 2 ist schematisch eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Steuerung dargestellt, mittels der verhindert wird, daß ein Faltrolladen, wie er anhand von Fig. 1 vorgestellt wurde, dann, wenn er in Auf- oder Abwärtsbewegung auf einen Anschlag stößt, wegen der im wesentlichen schlupffreien Antriebsweise zwischen Welle 11 und Lamellen 3 Schaden nimmt. In Fig. 2, a first embodiment of a control according to the invention is shown schematically, by means of which a folding roller shutter, as it was presented with reference to Fig. 1, is prevented when it encounters a stop in upward or downward movement because of the in essential slip-free drive between shaft 11 and 3 slats damage.
Wie beispielsweise ausgeführt, gibt die Umschalteinheit 29 entsprechend ihrer beispielsweise manuellen Ansteuerung zum Aufwärts- oder Abwärtstreiben des Faltrolladens aus gangsseitig entsprechende Signale AUF oder AB aus. Diese werden über EXCLUSIVE-ODER-Logikverbindungen 31 auf die Steuereinheit 27 für die Antriebsrichtung in der elektri schen Speisung für den Motor 17 geführt.As stated, for example, the switchover unit 29 outputs corresponding signals UP or DOWN on the aisle side in accordance with its manual activation, for example, for driving the folding roller shutter up or down. These are performed via EXCLUSIVE-OR logic connections 31 to the control unit 27 for the drive direction in the electrical supply for the motor 17 .
Im weiteren ist eine Einrichtung zur Messung des Motor belastungsmomentes vorgesehen, wie in Fig. 2 dargestellt, bevorzugterweise in Form einer Strommeßeinrichtung 33, welche den Motorspeisestrom mißt. Das Ausgangssignal der Strommeßeinrichtung 33, allenfalls an einer Aufbereitungs- und Verstärkungseinheit 35 aufbereitet, wird einer Diffe rentiationseinheit 37 zugeschaltet. Das Ausgangssignal der Differentiationseinheit 37 wird entsprechend dem Zeit differential des Belastungsmomentes des Motors 17 über einen Schalter S einer Vergleichseinheit 39 zugeführt, welcher, an einem weiteren Eingang, ein vorzugsweise ein stellbares Referenzsignal zugeführt ist. Ausgangsseitig ist die Vergleichseinheit 39 mit einer Zeitvorgabeeinheit 41, beispielsweise in Form eines monostabilen Multivibra tors, verbunden derart, daß, wenn die der Vergleichseinheit 39 zugeführten Signale übereinstimmen, an der Zeitvorgabe einheit 41 ein Ausgangssignal vorgegebener Zeitdauer τ erzeugt wird.Furthermore, a device for measuring the motor load torque is provided, as shown in Fig. 2, preferably in the form of a current measuring device 33 which measures the motor feed current. The output signal of the current measuring device 33 , possibly processed on a processing and amplification unit 35 , is connected to a diffusion unit 37 . The output signal of the differentiation unit 37 is supplied in accordance with the time differential of the loading torque of the motor 17 via a switch S to a comparison unit 39 , which, at a further input, is preferably supplied with an adjustable reference signal. On the output side, the comparison unit 39 is connected to a time setting unit 41 , for example in the form of a monostable multivibra, such that if the signals supplied to the comparison unit 39 match, an output signal of a predetermined time period τ is generated at the time setting unit 41 .
Der Ausgang der Zeitvorgabeeinheit 41 ist auf die EXCLUSIVE- ODER-Logikverbindungen 31 geführt. Die beiden den jeweili gen Betriebszuständen zugeordneten Ausgänge der Umschalt einheit 29 sind im weiteren zusammen mit dem Ausgang der Zeitvorgabeeinheit 41 auf eine logische ODER-Verbindung 43 geführt, deren Ausgang eine Zeitvorgabeeinheit 45, wiederum beispielsweise eine monostabile Multivibratoreinheit, an steuert. Der Ausgang dieser Einheit 45 steuert den Schalter S so an, daß während Auftretens des Ausgangssignals der Zeitdauer T von Einheit 45 der Schalter S geöffnet ist.The output of the time setting unit 41 is routed to the EXCLUSIVE OR logic connections 31 . The two outputs associated with the respective operating states of the switchover unit 29 are further guided together with the output of the time setting unit 41 to a logical OR connection 43 , the output of which controls a time setting unit 45 , again for example a monostable multivibrator unit. The output of this unit 45 controls the switch S so that the switch S is open during the occurrence of the output signal of the time period T from the unit 45 .
Die Anordnung arbeitet wie folgt: Wird über die Umschalt einheit 29 ausgangsseitig das Signal AUF erzeugt, so wird über die EXCLUSIVE-ODER-Logikverbindung 31 an der Steuerung 27 für die Antriebsrichtung der Elektromotor 17 in die gewünschte Antriebsrichtung geschaltet. Stößt nun der Falt rolladen auf ein Hindernis bzw. einen Anschlag, so wird dadurch, wie aus Fig. 1 ersichtlich, eine der Lamellen 3 blockiert und schließlich entsteht an der Antriebswelle 11 ein Blockierungsmoment, eine Erhöhung des Motorbelastungs momentes. Dies wird durch die Strommeßeinheit 33 gemessen und die Differentialeinheit 37 ergibt ein dieser zeitlichen Momentenänderung entsprechendes Ausgangssignal.The arrangement works as follows: If the signal OPEN is generated on the switching unit 29 on the output side, the EXCLUSIVE-OR logic connection 31 on the control 27 for the drive direction switches the electric motor 17 into the desired drive direction. If the folding roller shutter encounters an obstacle or a stop, one of the slats 3 is blocked, as can be seen in FIG. 1, and finally a blocking torque arises on the drive shaft 11 , an increase in the engine load torque. This is measured by the current measuring unit 33 and the differential unit 37 produces an output signal corresponding to this change in torque over time.
Bei geschlossenem Schalter S wird dieses einer Belastungs momentzunahme entsprechende Ausgangssignal mit einem an der Referenzeinheit 40 einstellbaren Wert verglichen. Wird er erreicht, so wird das Ausgangssignal der Zeitvorgabe einheit 41 ausgelöst. Dadurch wird die Ansteuerung an der Steuereinheit 27 für die Antriebsrichtung invertiert, in dem nun über die EXCLUSIVE-ODER-Logikverbindungen 31, im betrachteten Fall, an der Antriebsrichtungssteuereinheit 27 vom AUF- auf AB-Betrieb umgeschaltet wird, und zwar während der Zeitspanne τ. Nach Abfallen des Ausgangssignals der Einheit 41 wird, wie beispielhaft dargestellt, an der Um schalteinheit 29 auf STOP-Stellung geschaltet und der An trieb stillgesetzt. Der Schalter S wird immer dann während einer gegebenen Zeitspanne T geöffnet, wenn über die Um schaltsteuereinheit 29 der Antrieb in Gang gesetzt wird, um während des Aufschaltens der Speisung entstehende Strom änderungen, die nicht einer gegebenen Momentenänderung bezüglich der erfindungsgemäßen Antriebsrichtungsinversion entsprechen, unwirksam zu machen.When switch S is closed, this output signal corresponding to an increase in load torque is compared with a value that can be set at reference unit 40 . If it is reached, the output signal of the time setting unit 41 is triggered. As a result, the control at the control unit 27 for the drive direction is inverted, in that now, in the case under consideration, the EXCLUSIVE-OR logic connections 31 on the drive direction control unit 27 are used to switch from UP to DOWN operation, specifically during the period τ. After the output signal of the unit 41 drops, as illustrated by way of example, the switching unit 29 switches to the STOP position and the drive is stopped. The switch S is always opened for a given period of time T when the drive is started via the switching control unit 29 in order to render ineffective current changes which occur during the connection of the supply and which do not correspond to a given change in torque with respect to the drive direction inversion according to the invention .
Ebenso wird durch die ODER-Verbindungen 43 verhindert, daß durch Antriebsrichtungsinversion bewirkte Stromtran sienten auf die Vergleichseinheit 39 geschaltet werden.Likewise, the OR connections 43 prevent current transients caused by drive direction inversion from being switched to the comparison unit 39 .
Es versteht sich von selbst, daß sich dem Fachmann viele Möglichkeiten anbieten, das erfindungsgemäße Konzept zu realisieren, nach welchem grundsätzlich bei einer vorge gebenen Belastungsmomenterhöhung am Antriebsmotor die An triebsrichtung erst invertiert wird, um die Rolladenlamel len 3 zu entlasten, bevor der Antrieb stillgesetzt wird.It goes without saying that the expert has many options to implement the concept according to the invention, according to which the drive direction is only inverted at a given load torque increase on the drive motor to relieve the roller shutter lamellae len 3 before the drive is stopped .
In Fig. 3 ist einerseits eine weitere Ausführungsvariante der anhand von Fig. 2 dargestellten Steuerung dargestellt, bei welcher nicht Stromtransienten, sondern direkt das Erreichen vorgegebener Stromwerte überwacht wird. Zudem ist bei der hier dargestellten Steuerung die anhand von Fig. 1 erläuterte Drehrichtungs/Antriebsmomentsteuerung vorgesehen. Im weiteren ist hier die Steuerung so weiter gebildet, daß von Hand vorab Drehwinkel für den Motor 17 eingegeben werden können, die den vorgegebenen Halteposi tionen für den Rolladen 1 gemäß Fig. 1, an welchen der erfindungsgemäße Inversionsvorgang auch ohne Hindernis oder Anschlag ausgelöst werden soll, entsprechen.On the one hand, FIG. 3 shows a further embodiment variant of the control system shown in FIG. 2, in which it is not current transients that are monitored, but rather the achievement of predetermined current values. In addition, the direction of rotation / drive torque control explained with reference to FIG. 1 is provided in the control shown here. Furthermore, the control is further developed here so that the angle of rotation for the motor 17 can be entered beforehand by hand, the given holding positions for the roller shutter 1 according to FIG. 1, to which the inversion process according to the invention should also be triggered without an obstacle or stop , correspond.
Von der gemäß Fig. 2 arbeitenden Umschalteinheit 29 wer den die beiden Antriebsrichtungssteuersignale wiederum über eine EXCLUSIVE-ODER-Verknüpfung 31 der Antriebsrich tungssteuerung 27 für den Elektromotor 17 aufgeschaltet, zudem wird aber an der Drehmomentsteuereinheit 25, welche, wie anhand von Fig. 1 erläutert wurde, arbeitet, das An triebsdrehmoment je nach Antriebsrichtung festgelegt. From the switching unit 29 operating according to FIG. 2, the two drive direction control signals are in turn connected via an EXCLUSIVE-OR link 31 of the drive direction control device 27 for the electric motor 17 , but in addition to the torque control unit 25 , which, as explained with reference to FIG. 1 was working, the drive torque determined depending on the drive direction.
Der in der elektrischen Speisung des Elektromotors 17 ge messene Strom 33 wird als eine bevorzugte Möglichkeit der Belastungsmomentmessung wiederum, allenfalls über eine Aufbereitungs- und Verstärkungseinheit 35, einer Vergleichs einheit 39 aufgeschaltet, welcher zudem, als Schaltschwell werte je nach Antriebsrichtung je ein einstellbares Refe renzsignal von Referenzsignalquellen 47 aufgeschaltet wird.The measured in the electrical supply of the electric motor 17 current 33 is in turn a preferred possibility of the load torque measurement, at most via a conditioning and amplification unit 35 , a comparison unit 39 , which also, as switching threshold values depending on the drive direction, an adjustable reference signal is applied by reference signal sources 47 .
Da hier das Erreichen eines Momentengrenzwertes überwacht wird und wegen der Drehmomentsteuerung 25 unterschiedliche Motorenströme je nach Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der Faltrolladen eingestellt werden, ist es notwendig, zwei unterschiedliche Grenzwerte mit den Quellen 47 vorzugeben. Bei Übereinstimmung der der Vergleichereinheit 39 aufge schalteten Signale wird wiederum die Zeitvorgabeeinheit 41 ausgelöst, welche eine Inversion der Antriebsrichtung über die EXCLUSIVE-ODER-Logikverbindungen 31 ansteuert und danach (hier nicht dargestellt) den Motor, beispielsweise bei abfallender Signalflanke, stillsetzt.Since the reaching of a torque limit value is monitored here and, because of the torque control, 25 different motor currents are set depending on the upward or downward movement of the folding roller shutters, it is necessary to specify two different limit values with the sources 47 . If the signals of the comparator unit 39 match, the time setting unit 41 is in turn triggered, which controls an inversion of the drive direction via the EXCLUSIVE-OR logic connections 31 and then (not shown here) stops the motor, for example with a falling signal edge.
Beispielsweise auf der mechanischen Motorwelle ist nun weiter ein Drehwinkelnehmer 49, beispielsweise in Form einer Code-Scheibe mit opto-elektronischem Leser vorge sehen. Die Ausgangssignale des Drehwinkelnehmers 49 sind einer Speichereinheit 51 zugeschaltet. Durch Aktivierung eines Steuereinganges cl werden die am Eingang des Spei chers 51 anstehenden Drehwinkelwerte in den Speicher 51 geladen. Die im Speicher 51 geladenen Werte erscheinen am Speicherausgang und sind einer Komparatoreinheit 53 zugeschaltet, deren Ausgang über eine ODER-Verbindung 55 mit dem Ausgang der Vergleichseinheit 39 verbunden ist und auf die EXCLUSIVE-ODER-Logikverbindung 31 wirkt.For example, on the mechanical motor shaft is now a rotation angle 49 , for example in the form of a code disk with opto-electronic reader. The output signals of the rotation angle sensor 49 are connected to a storage unit 51 . The present at the input of the SpeI Chers 51 rotation angle values are loaded into the memory 51 cl by activating a control input. The values loaded in the memory 51 appear at the memory output and are connected to a comparator unit 53 , the output of which is connected via an OR connection 55 to the output of the comparison unit 39 and acts on the EXCLUSIVE-OR logic connection 31 .
Wenn nun bei Auftreten eines zu großen Belastungsmomentes die Zeitvorgabeeinheit 41 ausgelöst wird, tritt einerseits der Inversionsvorgang über die EXCLUSIVE-ODER-Logikverbin dungen 31 auf, zudem wird aber der dann vorherrschende Drehwinkelwert durch Aktivierung seines Steuereinganges cl in den Speicher 41 geladen.If the timing unit 41 is triggered when an excessive load torque occurs, on the one hand the inversion process occurs via the EXCLUSIVE-OR logic connections 31 , but in addition the prevailing angle of rotation value is loaded into the memory 41 by activating its control input cl.
Nach einem einmaligen "Lernprozeß", an welchem, an vorge sehenen Positionen oder Anschlägen, die Speichereinheit 51 geladen wurde, kann der Schalter SU geöffnet werden. Bei einem nachfolgenden Betrieb des Faltrolladens werden an der Komparatoreinheit 53 die momentanen Drehwinkelwerte mit den in der Speichereinheit 51 abgespeicherten verglichen und es wird bei Übereinstimmung über die genannte ODER- Verknüpfung 55 der Inversionsvorgang ausgelöst. Bei Auf treten von Störanschlägen arbeitet die Einrichtung über das ODER-Tor 55 weiterhin, wie beschrieben wurde. Das Laden des Speichers 51 erfolgt hier, indem beispielsweise im unteren und im oberen Anschlag tatsächliche Momentenerhö hungen registriert werden.After a one-time "learning process" at which the storage unit 51 has been loaded at the positions or stops provided, the switch S U can be opened. During a subsequent operation of the folding roller shutter, the instantaneous rotation angle values are compared at the comparator unit 53 with those stored in the memory unit 51 and the inversion process is triggered if the OR operation 55 matches. If interference stops occur, the device continues to operate via the OR gate 55 , as has been described. The loading of the memory 51 takes place here, for example by registering actual increases in torque in the lower and upper stops.
Eine weitere hier vorgesehene Variante besteht darin, daß während des "Lernbetriebes" manuell, wie beispielsweise mit dem Taster M, über eine ODER-Verknüpfung 57 Momentan drehwinkelpositionen in den Speicher 51 geladen werden. Wird danach beim Vergleich des momentanen Drehwinkels mit dem manuell mit dem Taster M eingegebenen, an der Kompara toreinheit 53 Übereinstimmung gefunden, so wird wiederum über die ODER-Verknüpfung 55 die Vorgabeeinheit 41, die EXCLUSIVE-ODER-Verknüpfungen 31, schließlich die Antriebs richtung des Motors 17 während der Zeitspanne τ invertiert.Another variant provided here is that during the “learning mode” manual instantaneous angular positions are loaded into the memory 51 manually, for example with the M button, via an OR link 57 . Is then found when comparing the current angle of rotation with the manually entered with the button M, at the comparator gate unit 53 , then again via the OR link 55, the default unit 41 , the EXCLUSIVE-OR links 31 , finally the drive direction of the Motor 17 inverted during the period τ.
Es ist für den Fachmann klar, daß anstelle der Vorgabe einer Entlastungszeit τ die Entlastung auch durch Vorgabe eines Entlastungsdrehwinkels vorgenommen werden kann, der mit dem momentanen Drehwinkel verglichen wird, bis bei Übereinstimmung der Motor stillgesetzt wird. It is clear to the person skilled in the art that instead of the default a relief time τ the relief also by default a relief rotation angle can be made, the is compared with the current angle of rotation until at Match the engine is stopped.
Im weiteren kann vorgesehen werden, daß dann, wenn in einer primär angesteuerten Antriebsrichtung eine Entlastungs inversion erfolgte, eine anschließende Wiederansteuerung in derselben Antriebsrichtung so lange unmöglich ist, als nicht vorerst die andere Antriebsrichtung angesteuert wurde.Furthermore, it can be provided that when in a primarily controlled drive direction a relief inversion took place, a subsequent re-activation is impossible in the same drive direction as long as the other drive direction was not initially activated.
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