DE4407342A1 - Verdunkelungsvorrichtung mit einer Markise, einer Außenjalousie o. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdunkelungsvorrichtung mit einer Markise, ei­ ner Außenjalousie od. dgl. mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Verdunkelungsvorrichtungen der in Rede stehenden Art dienen der Abschattung, dem Regenschutz und der Raumverdunkelung und verfügen jeweils über ein Mar­ kisentuch oder eine Art Behang, das bzw. der je nach Wunsch mehr oder weniger vollständig aus- und eingefahren werden kann. Wenn im folgenden die Erfindung anhand des Beispiels einer Verdunkelungsvorrichtung mit einer Markise im ein­ zelnen erläutert wird, so ist das beispielhaft zu verstehen, entsprechende Erläuterungen gelten für Verdunkelungsvorrichtungen mit einer Außenjalousie, bis hin zu Verdunkelungsvorrichtungen mit Kunststoff-Rolläden od. dgl.

Üblicherweise wird das Markisentuch auf eine Wickelwalze aufgewickelt, bei einer Außenjalousie, die nur hochgezogen wird, während die einzelnen Jalousie­ elemente sich dabei aneinanderlegen, wird jedenfalls ein Zugmittel zumeist auf eine Wickelrolle aufgerollt.

Abgesehen von den vollständig manuell betätigbaren Verdunkelungsvorrichtun­ gen, auf die hier weiter nicht eingegangen werden muß, ist es bei motorisch angetriebenen Verdunkelungsvorrichtungen, also solchen mit einem elektrischen Antriebsmotor zum Aus- und Einfahren der Markise, Außenjalousie od. dgl., üb­ lich, eine elektrische Steuerungseinrichtung für den Antriebsmotor nicht nur mit einem Ein- und Aus-Schalter als Sensor zur Beeinflussung zu versehen, sondern insbesondere Endschalter vorzusehen, die dafür sorgen, daß der elek­ trische Antriebsmotor bei Erreichen der Endposition der Markise abgeschaltet wird. Weiter ist es bekannt, mit Sonnensensoren, Zeitschaltern und Zwischen­ stellungssensoren zu arbeiten.

Aus dem Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht (DE 40 09 373 A1) ist es bekannt, die Ausfahrstellung der Markise ergänzend von der Windge­ schwindigkeit und damit letztlich von dem auf der Markise lastenden Winddruck abhängig zu machen. Bei dieser Verdunkelungsvorrichtung wird die Markise je nach Stärke der Windgeschwindigkeit, also des auf der Markise lastenden Wind­ druckes stufenweise eingefahren, beispielsweise unter Nutzung von zwei Zwi­ schenstellungen für schwachen und mittleren Wind. Entsprechende Zwischenstel­ lungssensoren sind hier vorgesehen.

Die Windgeschwindigkeit und damit der letztlich auf der Markise lastende Wind­ druck wird bei dieser Verdunkelungsvorrichtung, von der die Erfindung ausgeht, durch ein Flügelrad erfaßt, das irgendwo am Gebäude, meist auf dessen Dach angebracht und mit der Steuerungseinrichtung steuerungstechnisch verbunden wird.

Die bei der bekannten Verdunkelungsvorrichtung erfolgende Erfassung des Wind­ druckes mittels eines Flügelrades als Windsensor hat zur Folge, daß ein Flü­ gelrad irgendwo am Gebäude angebracht werden muß. Das ist anbringungstech­ nisch aufwendig, außerdem muß eine Verdrahtung zur Steuerungseinrichtung oder, bei drahtloser Verbindung, jedenfalls zu einer Spannungsversorgung erfolgen. Die Windsituation am das Flügelrad aufweisenden Windsensor einerseits und am Einbauort der Markise kann ganz unterschiedlich sein, so daß zumindest eine Eichung erfolgen muß, selbst das aber häufig nicht ausreicht. Das Flügelrad kann verschleißen und kann bei kalter Witterung einfrieren.

Für sich bekannt ist es bei Rolläden, das Belastungsmoment eines Antriebsmo­ tors durch Strommessung zu erfassen, um in die Bewegungsbahn des Rolladens hineinragende Hindernisse feststellen zu können und den Antriebsmotor abzu­ schalten bzw. in Umkehrschaltung zu schalten (DE 39 33 266 A1). Bei Rohrmo­ toren, die bei Markisen etc. sehr häufig eingesetzt werden, funktioniert das Meßsystem nicht, da diese während der Anlaufphase sehr stark überlastet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verdunkelungsvorrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, bei der der auf der Markise, der Außenjalou­ sie od. dgl. lastende Winddruck mit möglichst wenig Aufwand und sehr zuver­ lässig erfaßt und zur Steuerung des Antriebsmotors genutzt wird.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei einer Verdunkelungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnen­ den Teils von Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird der Winddruck vom Wind­ sensor dort erfaßt, wo er unmittelbar wirkt, also auch genau in der Größe, in der er dort wirkt, nämlich an der Markise, der Außenjalousie od. dgl. selbst. Erfaßt wird die Reaktionskraft auf die Halterung bzw. den Antriebsmotor. Ist der auf der Markise lastende Winddruck zu hoch, so wird vom Windsensor ein Steuersignal an die Steuerungseinrichtung abgegeben, das zu einem Einfahren der Markise, ggf. bis zum nächsten Zwischenhalt, führt. Echte Zwischenposi­ tionen brauchen nicht berücksichtigt zu werden, da die Markise einfach so weit eingefahren wird, bis der Winddruck-Sollwert unterschritten wird.

Der Windsensor kann die Reaktionskraft - Zugkraft oder Druckkraft - unmittel­ bar selbst erfassen, besonders zweckmäßig ist es aber, eine Ist-Drehmoment­ messung am Antriebsmotor bzw. an der Wickelwalze vorzusehen.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 3 und 4. Die Nachrüstung einer entsprechenden Steuerungstechnik bei beste­ henden Verdunkelungsvorrichtungen gelingt mit einer Steuerungseinrichtung gemäß Anspruch 5.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einer Seitenansicht, stark schematisiert, eine Verdunkelungs­ vorrichtung als Beschattungsanlage mit einer Markise,

Fig. 2 die Verdunkelungsvorrichtung aus Fig. 1 in einer Ansicht von oben,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Wickelwalze mit Rohrmotor für eine Verdunkelungsvorrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnitt durch die Anordnung in Fig. 3 entlang der Linie IV-IV.

Die in Fig. 1 in einer Seitenansicht in einem Ausführungsbeispiel dargestell­ te Verdunkelungsvorrichtung hat hier eine Markise 1, die von Knickarmen 2, (siehe auch Fig. 2) mit Spannfedern 3 stets unter einer bestimmten, eine straf­ fe Spannung des Markisentuches gewährleistenden Zugspannung gehalten wird. Die Knickarme 2 sind an einer Halterung 4 für die Markise 1 angebracht, die ih­ rerseits an einer Hauswand 5 angebracht ist. An der Halterung 4 befindet sich ein übliches Schutzdach 6 zum Schutz der eingefahrenen Markise 1 gegen Nässe und Schmutz.

In Fig. 1 und 2 ist lediglich angedeutet, daß diese Verdunkelungsvorrichtung eine motorisch angetriebene Markise 1 aufweist. Dazu ist ein elektrischer An­ triebsmotor 7, ausgeführt hier als Rohrmotor, vorgesehen. Angedeutet ist ein Aufnahmekasten, der einerseits eine Wickelwalze 8 für die Markise 1 an Haltern 9 trägt, andererseits eine elektrische Steuerungseinrichtung 10 zur Steue­ rung des Antriebsmotors 7 aufnimmt.

Nicht dargestellt ist in Fig. 1 und 2, daß die elektrische Steuerungseinrich­ tung 10 von Sensoren her beeinflußt wird, jedenfalls von einem Ein- und Aus- Schalter, von Sensoren für beide Endstellungen der Markise 1 und von Senso­ ren für beispielsweise zwei Zwischenstellungen. Zur Erläuterung darf dazu im einzelnen auf die DE 40 09 373 A1 verwiesen werden, wo diese Technik im ein­ zelnen beschrieben wird.

Grundsätzlich ist der Einsatz unterschiedlicher elektrischer Antriebsmotoren 7 möglich, besonders bevorzugt bei auf Wickelwalzen 8 aufzuwickelnden Marki­ sen 1 ist natürlich ein Rohrmotor. Dieser ist im dargestellten Ausführungs­ beispiel auch vorgesehen. Für Außenjalousien od. dgl., die mit aufeinander zu faltenden Lamellen versehen sind, kann sich das Zugmittel zum Aus- und Ein­ fahren der Außenjalousie, beispielsweise auf einer vom elektrischen Antriebs­ motor 7 angetriebenen Wickelrolle aufwickeln. Im übrigen darf auf die übliche Antriebstechnik für derartige Verdunkelungsvorrichtungen verwiesen werden.

Fig. 3 zeigt etwas genauer den Aufbau eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Verdunkelungsvorrichtung, hier im Bereich der Wickelwalze 8. Man erkennt, daß die Wickelwalze 8 endseitig an den Haltern 9 auf der hier nicht darge­ stellten Halterung 4 befestigt ist. Angedeutet ist der Antriebsmotor 7, der über eine Abtriebswelle, die nicht dargestellt ist und ein Untersetzungsge­ triebe 11 mit einem Mitnehmer 12 in Verbindung steht, der von innen her an die Wickelwalze 8 angekuppelt ist und das vom Antriebsmotor 7 erzeugte Drehmoment auf die Wickelwalze 8 überträgt. Der Antriebsmotor 7 selbst ist ortsfest in den Haltern 9 gelagert, diese bilden also, selbst wieder befestigt an der Halterung 4, das Widerlager, das das Gegenmoment vom Antriebsmotor 7 aufnimmt.

Die in Fig. 1 schematisch angedeutete Steuerungseinrichtung 10 dient zur Steue­ rung des Antriebsmotors 7 unter Beeinflussung durch verschiedene Sensoren, wie oben erläutert.

Für das Ermitteln unterschiedlicher Ausfahrpositionen der Markise 1 gibt es verschiedene Möglichkeiten, die im Stand der Technik beschrieben worden sind. Hier darf im übrigen für weitere Erfassungstechniken, die besonders zweckmä­ ßig sind, auch auf die parallele vorangemeldete, jedoch nachveröffentlichte deutsche Patentanmeldung P 42 01 971.0 (DE 42 01 971 A1) verwiesen werden.

Wesentlich für die Lehre der vorliegenden Erfindung ist die Zuordnung eines den Winddruck erfassenden Windsensors 13 zur elektrischen Steuerungseinrich­ tung 10. Dieser ist aber im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Erfindung nicht als bekanntes Flügelrad ausgebildet. Vielmehr ist vorgesehen, daß der Windsensor 13 die von der Markise 1 selbst auf die Halterung 4 bzw. den An­ triebsmotor 7 ausgeübte Zugkraft (bei anderer Anordnung ggf. auch eine Druckkraft) erfaßt und bei Überschreiten eines bestimmten Toleranzwertes nach oben (und/oder nach unten) ein Steuersignal an die Steuerungseinrichtung 10 abgibt. Der Antriebsmotor 7 befindet sich also in Ruhe und nur die Reaktions­ kraft als Summe aus von den Knickarmen 2 mit Spannfedern 3 ausgeübter Zug­ kraft und der zusätzlich vom Winddruck verursachten Zugkraft wird erfaßt.

Der die Markise 1 beeinflussende Wind, der in Fig. 1 durch die bogenförmigen Pfeile angeordnet ist, setzt die Markise 1 in Bewegung. Das verändert die Zugkraft gegenüber dem Sollwert bei in Ruhe befindlicher Markise 1, der le­ diglich durch die von den Spannfedern 3 der Knickarme 2 ausgeübte Zugkraft vorgegeben ist. Die Abwicklung kann sowohl nach oben als auch nach unten er­ folgen, die Zugkraft kann beim "Flattern" der Markise 1 also wechselnd größer und kleiner sein als es dem Sollwert entspricht. Bei Überschreiten eines be­ stimmten Toleranzwertes nach oben und/oder nach unten, der in beiden Richtun­ gen nicht unbedingt zahlenmäßig gleich groß sein muß, wird ein entsprechendes Steuersignal an die Steuerungseinrichtung 10 abgegeben, die Markise 1 wird eingefahren. Das Einfahren kann, entsprechende Ausgestaltungen mit Zwischen­ stellungs-Sensoren vorausgesetzt, zunächst bis zur ersten bzw. nächsten Ein­ fahrstellung erfolgen. Dann kann, ggf. unter Einschluß einer Zeitverzögerung, die in der Steuerungseinrichtung 10 vorgegeben werden kann, zunächst ein wei­ teres Erfassen der Zugkraft erfolgen, bevor nötigenfalls noch ein weiteres Einfahren der Markise 1 in die nächste Stufe bis hin zum vollständigen Ein­ fahren initiiert wird. Die Erfindung erlaubt auch ein stufenloses Einfahren bis zum Unterschreiten des nächsten Sollwertes.

Es empfiehlt sich, die Steuerungseinrichtung 10 mit einer Einstellungsmöglich­ keit für den vorgesehenen Toleranzwert zu versehen, so daß man die Steuerungs­ einrichtung 10 auf unterschiedliche Randbedingungen einstellen kann. Außerdem empfiehlt sich die Möglichkeit der Vorgabe einer Zeitverzögerung, um nicht einen einzelnen, ggf. auch nur leichten Windstoß oder ein anderweitiges kurz­ fristiges Bewegen der Markise 1 sogleich zum Einfahren der Markise 1 führen zu lassen.

Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, wie man mittels des Windsensors 13 die Zugkraft an der Halterung 4 messen kann. Besonders einfach ist es dabei, daß der Windsensor 13 das Ist-Drehmoment bzw. ein dem Ist-Drehmoment entspre­ chendes Gegenmoment an der Wickelwalze 8 erfaßt. Entsprechendes gilt für ei­ ne Anordnung der Wickelrolle, der Antriebswelle, des Antriebsmotors oder eines Getriebes od. dgl.

Das in der Zeichnung dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt hier­ zu nun in Fig. 3 eine Konstruktion, die auf eine Wickelwalze 8 an Haltern 9 abgestellt ist. Vom Halter 9, der an der Halterung 4 ortsfest an der Haus­ wand 5 sitzt, geht ein Träger 14 aus, auf dem ein gleichzeitig ein Drehlager für die Wickelwalze 8 bildender Kunststoffkörper 15 sitzt. Das zylindri­ sche Gehäuse des Antriebsmotors 7 ist mit dem ortsfesten Träger 14 nun nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung eines mit einem Sensorelement 16 versehenen Erfassungselementes 17 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist das Erfassungselement 17 ein Biegebalken, anstelle eines Biegebal­ kens kann eine Biegefeder, eine Spiralfeder, ein Torsionsstab od. dgl. einge­ setzt werden. Ein Piezoelement selbst kann in entsprechender konstruktiver Gestaltung und Form die Funktionen des Erfassungselementes und des Sensorele­ mentes in einem Teil verbinden.

Fig. 4 zeigt das Erfassungselement 17 in Form eines Biegebalkens in einer An­ sicht vor dem Kunststoffkörper 15 auf dem mittigen Träger 14, an der Innen­ seite des zylindrischen Gehäuses des Antriebsmotors 7 erkennt man Mitnehmer­ anschläge 18, die mit dem Ende des Erfassungselementes 17 zusammenwirken. An diesem als Biegebalken ausgeführten Erfassungselement 17 befindet sich als Sensorelement 16 in Fig. 4 gut erkennbar links ein Dehnungsmeßstreifen, des­ sen Ausgangssignal dann letztlich der Steuerungseinrichtung 10 zugeführt wird.

Das aus der Zugkraft der Markise 1 resultierende, von der Wickelwalze 8 über Untersetzungsgetriebe 11 und Antriebsmotor 7 auf das zylindrische Gehäuse des Antriebsmotors 7 rückübertragene Drehmoment wird zwischen dem Erfassungsele­ ment 17 und den Mitnehmeranschlägen 18 in Form eines entsprechenden Gegenmo­ mentes wirksam und kann an dieser Stelle mittels des Sensorelementes 16 er­ faßt werden.

Auch andere Stellen in der Kraftübertragungskette können der Ermittlung des entsprechenden Drehmomentes dienen, dazu darf beispielsweise auf An­ spruch 2 und die weiteren oben stehenden Erläuterungen verwiesen werden.

Ein Biegebalken als Erfassungselement 17 ist zwar exakt, die Nutzung des Sen­ sorelementes 16 in Form eines Dehnungsmeßstreifens erfordert aber eine auf­ wendige Auswerteelektronik. Ähnlich wie ein Biegebalken erlaubt auch ein Tor­ sionsstab nur eine geringe Auslenkung. Mit einer Biegefeder oder Spiralfeder werden größere Auslenkungen möglich, was die Auswertung weniger kompliziert macht.

Die Kombination aus Erfassungselement 17 und daran befestigtem Sensorelement 16 bildet im dargestellten Ausführungsbeispiel den Windsensor 13. Handelt es sich bei dem Erfassungselement 17 beispielsweise um ein selbst balkenförmig gestaltetes Piezoelement, so wird von diesem einen Element insgesamt der Wind­ sensor 13 gebildet.

Der große Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion liegt zunächst darin, daß genau der Windeinfluß und Winddruck steuerungstechnisch Auswirkungen hat, der an der Markise 1 selbst auftritt und eben nicht irgendein an anderer Stel­ le gemessener Winddruck (Windgeschwindigkeit). Der Verkabelungsaufwand ist we­ gen der Integration an der Verdunkelungsvorrichtung selbst sehr gering. Ver­ schleißteile sind nicht vorhanden, ein Einfrieren bei niedrigen Temperaturen scheidet aus.

Ein besonderer Vorteil liegt auch in der Nachrüstbarkeit der erfindungsgemä­ ßen Steuerungseinrichtung bei vorhandenen Verdunkelungsvorrichtungen, die ei­ nen elektrischen Antriebsmotor 7 aufweisen. Man muß den Windsensor 13 dabei nur an die geeignete Stelle positionieren, das kann beispielsweise am dazu nach außen axial fortgesetzten Ende der Lagerachse der Wickelwalze 8 gesche­ hen. Mit Ansetzen eines kleines Kästchens, das die Steuerungseinrichtung samt Windsensor 13 enthält, läßt sich hier eine Nachrüstung ohne jedes Problem realisieren.

Claims (6)

1. Verdunkelungsvorrichtung mit einer Markise (1), einer Außenjalouisie od. dgl., mit einer Halterung (4) für die Markise (1), Außenjalousie od. dgl., mit einem elektrischen Antriebsmotor (7) zum Aus- und Einfahren der Markise (1), der Außenjalousie od. dgl., mit einer elektrischen Steuerungseinrichtung (10) zur Steuerung des Antriebsmotors (7) und mit Sensoren zur Beeinflussung der Steuerungseinrichtung (10), darunter jedenfalls ein den Winddruck (die Wind­ geschwindigkeit) erfassender Windsensor (13), dadurch gekennzeichnet, daß der Windsensor (13) die von der Markise (1), der Außenjalousie od. dgl. selbst auf die Halterung (4) bzw. den Antriebsmotor (7) ausgeübte Zugkraft (oder Druckkraft) erfaßt und bei Überschreiten eines bestimmten Toleranzwertes nach oben und/oder nach unten ein Steuersignal an die Steuerungseinrichtung (10) abgibt.

2. Verdunkelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Windsensor (13) das Ist-Drehmoment bzw. ein dem Ist-Drehmoment entsprechen­ des Gegenmoment an einer Wickelwalze (8), einer Wickelrolle, der Abtriebswel­ le eines Untersetzungsgetriebes (11), der Abtriebswelle des Antriebsmotors (7) od. dgl. erfaßt.

3. Verdunkelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Zugkraft bzw. das Ist-Drehmoment bzw. eine entsprechende Gegen­ kraft bzw. ein entsprechendes Gegenmoment mittels eines mit einem Sensorele­ ment (16) versehenen oder ein solches darstellenden Erfassungselementes (17), insbesondere eines Biegebalkens einer Biegefeder, einer Spiralfeder, eines Torsionsstabes od. dgl., erfaßt wird.

4. Verdunkelungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (16) bzw. das Erfassungselement (17) zwischen einer Abtriebs­ welle und der Wickelwalze (8) oder zwischen einem Träger bzw. Gehäuse des An­ triebsmotors (7) und einem ortsfesten Widerlager, insbesondere einem Träger (14), angeordnet ist.

5. Steuerungseinrichtung zur Nachrüstung an vorhandenen Verdunkelungsvorrich­ tungen mit einer Markise (1), einer Außenjalousie od. dgl., wobei die Verdun­ kelungsvorrichtung einen elektrischen Antriebsmotor (7) zum Aus- und Einfah­ ren der Markise (1), der Außenjalousie od. dgl. aufweist, gekennzeichnet durch einen den Winddruck erfassenden Windsensor (13), wobei der Windsensor (13) die von der Markise (1), der Außenjalousie od. dgl. selbst auf die Halterung (4) bzw. den Antriebsmotor (7) ausgeübte Zugkraft (oder Druckkraft) erfaßt und bei Überschreiten eines bestimmten Toleranzwertes nach oben und/oder nach unten ein Steuersignal an die Steuerungseinrichtung (10) abgibt.

6. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Merkmale des kennzeichnenden Teils eines oder mehrerer der Ansprüche 2 bis 4.