DE602004012533T2

DE602004012533T2 - Steuervorrichtung zur motordrehmomentreduzierung von wickel-/abwickel-einheiten für flexible elemente und verfahren zur steuerung der vorrichtung

Info

Publication number: DE602004012533T2
Application number: DE602004012533T
Authority: DE
Inventors: Giorgia Berengo
Original assignee: Fitem SRL
Current assignee: Fitem SRL
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2024-01-31
Also published as: EP1595055B1; DE602004012533D1; WO2004072429A1; EP1595055A1; ITVI20030032A1; ATE389776T1; ES2303050T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zur Motordrehzahlreduktion (Motordrehmomentreduktion) von Auf-/Abwickeleinheiten für biegsame Elemente und das Verfahren zum Steuern dieser Vorrichtung.
Das Dokument US 6.465.980 beschreibt eine Vorrichtung zum automatischen Steuern eines Antriebsmotors eines Rollos mit einer logischen Verarbeitungseinheit, die ein Programm zum Analysieren der Änderung des Drehmoments enthält.
Es ist bekannt, dass zum Aufwickeln und Abwickeln von Markisen oder Rollladen geeignete Auf-/Abwickeleinheiten, die elektrisch betätigte Getriebemotoren umfassen, verwendet werden, die mit einstellbaren Endanschlagvorrichtungen und Bremsvorrichtungen versehen sind.
Antriebseinheiten, die handelsüblich zur Verfügung stehen, umfassen eine Aufwickelrolle, die extern auf einem hauptsächlich in Längsrichtung angeordneten röhrenförmigen Körper, in dem sich ein Elektromotor befindet, angeordnet ist, wobei sie mit einer Reduktionseinheit, die an einer Seite mit einer vorstehenden Abtriebswelle versehen ist, und mit Bremsvorrichtungen auf der gegenüberliegenden Seite verbunden sind.
Die Bremsvorrichtungen sind in dem röhrenförmigen Körper angeordnet und umfassen eine elektrische Bremse, während die Endanschlagvorrichtungen gewöhnlich elektromechanische Mikroschalter umfassen.
Der Elektromotor ist typischerweise vom asynchronen einphasigen umkehrbaren Typ, der in beiden Drehrichtungen, d. h. in Uhrzeigerrichtung und in Gegenuhrzeigerrichtung betrieben werden kann.
Das ermöglicht, das Aufwickeln und das Abwickeln beim Anheben und Absenken der Markisen oder Rollläden zu erreichen.
Ein Problem besteht bei den Auf-/Abwickeleinheiten des bekannten Typs darin, dass sich das Aufwickeln und/oder das Abwickeln infolge der zeitlichen Veränderung der den Markisen und Rollläden innewohnenden mechanischen und elastischen Charakteristiken gegenüber den Anfangsbedingungen nach der Montage verschlechtern.
Es ist tatsächlich bekannt, dass die Anschlagspositionen beim Anheben und Absenken während des Aufwickelns und des Abwickelns bei der Montage durch eine mechanische manuelle Kalibrierung von Endanschlagvorrichtungen durch den Monteur eingestellt werden.
Die auf diese Weise realisierte Endanschlagsposition bleibt unverändert während der normalen Operationen der Auf-/Abwickeleinheit, wohingegen sich die Markisenabmessungen, insbesondere ihre Länge, wie erläutert mit der Zeit ändern, wodurch bewirkt wird, dass die Markisen an Positionen anhalten, die von den gewünschten Position verschieden sind.
Um dieses Problem zu verhindern, werden Steuervorrichtungen verwendet, die ermöglichen, dass der Elektromotor in der letzten Stufe des Aufwickelns oder Abwickelns für wenigstens ein Intervall, das unmittelbar nach der Einwirkung der mechanischen Endanschläge beginnt, in Bezug auf den normalen Betrieb mit einem reduzierten Drehmoment oder einer reduzierten Drehzahl betrieben wird.
Auf diese Weise wird ein Zustand, der als "Zusatzhub" bezeichnet wird, bestimmt, der nach der Einwirkung der Endanschläge eine Stufe zum weiteren Auf-/Abwickeln ermöglicht.
Ein Problem bei einer derartigen Technik besteht darin, dass die Steuervorrichtungen Endanschläge des mechanischen Typs umfassen, die mit der Zeit Phänomenen der Abnutzung und der Wärmeausdehnung unterliegen, wodurch ihre Genauigkeit, Reaktionsgeschwindigkeit und Zuverlässigkeit beeinträchtigt werden.
Um derartige Probleme zu überwinden, sind vor kurzem Vorrichtungen im Handel aufgetaucht, bei denen die mechanischen Endanschläge durch Endanschläge des elektronischen Typs ersetzt wurden, so dass der Motoranschlag in der Aufwickel- oder Abwickelrichtung durch eine Logikeinheit gesteuert wird, die die Anzahl an Motorumdrehungen durch eine Codiervorrichtung, die mit dem eigentlichen Motor verbunden ist, berechnet.
Die Logikeinheit dient zum Anhalten der Motorspeisung, wenn eine Anzahl an Umdrehungen, die dem oberen Endanschlag oder dem unteren Endanschlag entspricht, erreicht ist.
Derartige Vorrichtungen bewirken jedoch keine Drehmomentdrosselung vor dem Erreichen des Zustands des oberen oder unteren Anschlags.
Dieses Fehlen einer Drehmomentdrosselung stellt eine Einschränkung der Vorrichtung dar, da der Motorhalt an dem oberen oder unteren Endanschlag ohne eine präventive Drosselung des Drehmoments und somit der Motordrehzahl beinhaltet, dass sich die Position der Endanschläge nach mehreren Bewegungen verschieben kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben genannten Probleme zu lösen.
Es ist daher eine erste Aufgabe der Erfindung, eine Drehmomentreduktionsvorrichtung für Motoren, die zu Auf-/Abwickeleinheiten gehören, zu schaffen, die ermöglicht, das Intervall und demzufolge die Anzahl an Umdrehungen, bei denen vor dem oberen oder unteren Anschlag die Motordrehmomentreduktion erforderlich ist, elektronisch festzusetzen.
Eine weitere Aufgabe besteht im Erreichen, dass das Drehmomentreduktionsintervall gegebenenfalls leicht programmierbar und zeitlich veränderbar ist.
Eine weitere Aufgabe, die erreicht werden soll, besteht darin, eine ständige Steuerung der Anzahl an Umdrehungen, die von dem Motor tatsächlich erreicht wird, in Bezug auf die Umdrehungen, die von der Umdrehungsberechnungsvorrichtung berechnet werden, auszuführen.
Eine weitere Aufgabe, die erreicht werden soll, besteht darin, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung den Motorhalt während des Aufwickeln oder Ab wickelns steuert, wenn das biegsame Element, das mit dem Motor verbunden ist, während seiner Bewegung auf Hindernisse trifft.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, auf einfache Weise sowohl die elektronische Einstellung von Endanschlägen als auch die Einstellung des Intervalls vor dem Endanschlag, in dem die Motordrehzahldrosselung erreicht werden muss, auszuführen.
Eine weitere Aufgabe besteht im Erreichen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung ferngesteuert werden kann und dadurch geeignet ist, Funkimpulse, die von externen Sensoren kommen, zu empfangen.
Diese sowie weitere Aufgaben, die in der folgenden Beschreibung deutlicher hervorgehoben werden, werden durch eine Vorrichtung für eine Motordrehmomentreduktion von Auf-/Abwickeleinheiten für biegsame Elemente erreicht, die gemäß dem Inhalt des ersten Anspruchs Folgendes umfasst:

– einen Elektromotor, der mit einem ersten Kondensator elektrisch verbunden ist, der in beide Drehrichtungen betreibbar ist, gekoppelt mit
– einer Reduktionseinheit, die mit einer Auf-/Abwickelrolle eines biegsamen Elements verbunden ist;
– eine Codiervorrichtung, die mit der Reduktionseinheit mechanisch verbunden ist;
– eine Logikeinheit, die Speichermittel und Zählmittel für die Anzahl an Impulsen, die von der Codiervorrichtung kommen, umfasst und dazu geeignet ist, die Impulse zu verarbeiten und Steuersignale zu senden an
– Motordrehzahlreduktionsmittel;
– Logikeinheit-Programmierungsmittel;
– Aktuatormittel zum Aktivieren des Motors,

Die Erfindung umfasst außerdem das Verfahren zur Steuerung der Drehmomentreduktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellt die Vorrichtung Drehmomentreduktionsmittel bereit, die durch die Verbindung eines Kondensators mit einer anderen Kapazität gegenüber dem normalerweise verbundenen Kondensator, der dem elektrischen Motorschaltkreis zugeordnet ist, zu einem vorbestimmten Zeitpunkt in Abhängigkeit von den Motorumdrehungen arbeiten.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung dienen die Drehmomentreduktionsmittel zur gedrosselten Spannungsspeisung des Kondensators, der normalerweise mit dem Motor verbunden ist.
In diesem Fall ist es möglich, die nominelle Drehmomentdrosselung bei Bedarf zu programmieren, wodurch auf Wunsch die Speisungsparameter des Kondensators, der mit dem Motor verbunden ist, durch eine geeignete Programmierung der Motor-Steuerlogikeinheit modifiziert werden kann. In beiden Fällen dient die Logikeinheit der Vorrichtung vorteilhaft zum Berechnen der Anzahl an Impulsen, die von der mit dem Motor verbundenen Codiervorrichtung kommen, und zum Vergleichen der Anzahl mit einer zuvor in der Speichereinheit festgesetzten Anzahl, so dass dann, wenn die Anzahl an berechneten Impulsen die vorbestimmte Anzahl erreicht, die Logikeinheit die Drehmomentreduktionsmittel, die mit dem Motor verbunden sind, steuert, bis die Motorenergie abgeschaltet wird, wenn der obere oder untere Anschlag erreicht ist.
Weitere Charakteristiken und Besonderheiten der Erfindung werden in der Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besser hervorgehoben, die in erläuternder und nicht einschränkender Weise erfolgt und in den Figuren der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, wobei:
1 eine Auf-/Abwickeleinheit mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch zeigt;
2 einen Ablaufplan der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;
3 einen logischen Funktionsplan einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;
4 den elektrischen Schaltkreis von 3 während des Betriebs mit reduziertem Drehmoment zeigt;
5 eine Variation der Darstellung von 3 zeigt;
6 die Vorrichtung von 5 während ihres Betriebs mit reduziertem Drehmoment zeigt;
7 den Spannungsverlauf als Funktion der Zeit an dem Hauptkondensator der erfindungsgemäßen Vorrichtung von 5 zeigt;
8 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, die den Motor und die elektronische Platte umfasst;
9 schematische Ansicht der Codiervorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist; und
10 eine Schnittansicht von 9 ist.
Die Steuervorrichtung der Erfindung ist in 1 schematisch dargestellt und ist allgemein mit dem Bezugszeichen 1 angegeben.
Sie ist mit einem Elektromotor 2 versehen, der auf einer Seite eine Reduktionseinheit 12 und auf der anderen Seite eine elektrische Bremse 19 umfasst.
Der Motor, die Reduktionseinheit und die elektrische Bremse sind in einem röhrenförmigen Körper 40 angeordnet, auf dem außen eine Aufwickelrolle 11 angeordnet ist, um die das biegsame Element, das in der Figur nicht gezeigt ist, auf-/abgewickelt wird.
Der Elektromotor 2 ist in geeigneter Weise durch eine Reduktionseinheit und eine Riemenscheibe P mit einer Aufwickeleinheit 11 verbunden.
Unter Bezugnahme auf den elektrischen Plan von 3 wird angegeben, dass der Einphasen-Asynchron-Elektromotor 2 des umkehrbaren Typs mit dem Energieversorgungsnetz, das allgemein mit dem Bezugszeichen 3 angegeben ist, verbunden ist, wobei ein Anschluss 4, eine neutrale Leitung 5 und eine Masseleitung 6 sichtbar sind.
Der Elektromotor 2 ist mit zwei Wicklungen 7 und 8 für eine Drehung in Uhrzeigerrichtung bzw. in Gegenuhrzeigerrichtung versehen und ist außerdem mit einem Hauptkondensator 9 versehen, der zwischen den beiden Wicklungen 7, 8 für den Betrieb mit nominalem Drehmoment angeordnet ist.
Die beiden Wicklungen 7, 8 umfassen einen gemeinsamen Kabelkopf 7a, 8a, der durch eine Wärmeschutzvorrichtung 20 bekannten Typs mit der neutralen Leitung 5 verbunden ist.
Jeder Kabelkopf 7b oder 8b ist wahlweise durch die Nebenschlusseinrichtung 10, die die Auswahl der Drehrichtung des Motors 2 ermöglicht, mit dem Anschluss 4 verbunden.
Die Auswahl der Motordrehrichtung erfolgt tatsächlich durch Aktuatormittel, die zwei Druckknöpfe umfasst, einen für das Anheben und den anderen für das Absenken, die beide im Ablaufplan von 2 durch das Bezugszeichen 15 angegeben sind.
Einer der Druckknöpfe, z. B. der Anheben-Druckknopf verbindet den Anschluss 4 mit dem Schaltkreisabschnitt 7c, während der Absenken-Druckknopf den Anschloss 4 mit dem Schaltkreisabschnitt 8c verbindet.
In Abhängigkeit davon, ob der Schaltkreis 7c oder 8c aktiv ist, bleiben die Schalter 22 bzw. 23 normalerweise geschlossen. Diese Schalter werden demzufolge durch die Auf-/Abwickel-Druckknöpfe 15 betätigt.
Während des Betriebs des Elektromotors 2 erfolgt außerdem eine Drehung der Codiervorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 16 angegeben ist.
Die Codiervorrichtung ist auch in 8 sichtbar und ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist, mit einer Zahnscheibe, die auch als phonische Scheibe 17 bezeichnet wird, und einem Detektor 18, der einen Empfänger 28 des optischen Typs umfasst, versehen. Die Scheibe 17 empfängt die Bewegung von der Welle mit niedriger Tourenzahl der Reduktionseinheit 12, indem Zahnräder eingeschoben werden, die die Drehzahl vervielfachen, wodurch ein geeigneter Betrieb des optischen Detektors ermöglicht wird.
In anderen Ausführungsformen kann die Codiervorrichtung anstelle eines phonischen Rads mit einem magnetischen Rad versehen sein, das einstückig mit einer Erfassungsvorrichtung für Hall-Effektsignale bereitgestellt ist, wobei im Wesentlichen die gleichen Ergebnisse erhalten werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ferner eine Logikeinheit, die in 2 mit dem Bezugszeichen 2 angegeben ist und an ihren Kabelköpfen 29 und 30 durch die Spannung gespeist wird, die an den Kabelköpfen der elektrischen Bremse 19 abgenommen wird.
Diese Logikeinheit ist durch Speichermittel 26a bereitgestellt, die in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Speicher des EEPROM-Typs enthalten, d. h. programmierbare, lesbare und löschbare ROM-Speicher.
Während des Betrieb des Motors 2 sendet der Sender 27 der Codiervorrichtung 16 Signale aus, die vom Empfänger 28 empfangen werden und dann an die Logikeinheit 26 gesendet werden, die zum Berechnen der von der Codiervorrichtung 16 empfangenen Impulsen dient.
Wie im Folgenden hervorgehoben wird, werden die von der Logikeinheit 26 empfangenen Impulse berechnet und mit der Anzahl an Impulsen, die zuvor in der Speichereinheit 26a, 26a gespeichert wurden, verglichen.
Als Folge dieses Vergleichs sendet dann, wenn eine zuvor festgesetzte Anzahl erreicht wird, die Speichereinheit 26a Steuerimpulse an den Motor aus, wie im Folgenden erläutert wird.
In dem elektrischen Plan von 3 wird während des normalen Motorbetriebs z. B. in der Aufwickelbetriebsart, die der Position 10a der Nebenschlusseinrichtung 10 entspricht, der Schaltkreisabschnitt 7c gespeist, wobei der Schalter 22 geschlossen bleibt.
Unter diesen Bedingungen ist am Motor 2 der Kondensator 9 zwischen den Wicklungen 7 und 8 parallel geschaltet.
Tatsächlich ist das Relais 32, das die Verbindung und die Trennung des Kondensators 9 und des Kondensators 35 steuert, in einer Position, die den Kondensator 9 in seiner normalen Betriebsbedingung parallel schalten kann.
Wenn die Anzahl an Impulsen, die durch die Codiervorrichtung 16 angegeben wird, eine bestimmte Anzahl erreicht, die zuvor im Speicher 26a festgesetzt wurde, wird ein Signal, das die beiden Kontakte 33 und 34 des Relais 34 steuern kann, vom Ausgang 31 ausgegeben, der zur Logikeinheit 26 gehört, so dass der Kondensator 9 getrennt wird und der Kondensator 35, der in Bezug auf den Kondensator 9 eine reduzierte Kapazität besitzt, wird verbunden, wie in 4 gezeigt ist.
Unter diesen Bedingungen des Schaltkreises ist der Hilfskondensator 35 mit den Kabelköpfen 7b und 8b der Wicklungen 7 und 8 parallel geschaltet und der Betrieb des Motors 2 erfolgt nun in Bezug auf den vorherigen Betrieb mit reduziertern Drehmoment, da die Kapazität des Kondensators, der mit den Wicklungen parallel geschaltet ist, reduziert ist.
Die Situation bleibt unverändert, solange die Kontakte 33 und 34 des Relais 32 in der zuvor beschriebenen Position gehalten werden.
Der Zustand des Motors mit reduziertem Drehmoment endet, wenn die Logikeinheit 26 eine Impulsanzahl von der Codiervorrichtung berechnet, die einer zuvor festgesetzten Anzahl, die den Endanschlag des Motors angibt, entspricht.
Nachdem diese Impulsanzahl erreicht wurde, hält der Motor an und das Relais kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück, und zwar in den Zustand, bei dem der Hauptkondensator 9 verbunden gehalten wird und der Hilfskondensator 35 getrennt ist, wie in 3 gezeigt ist.
Die gleiche Betriebsart tritt auf, wenn die Nebenschlusseinrichtung 10 in der Position 10b angeordnet ist, in der der Abschnitt 8c des Schaltkreises, der den Motor speist, gespeist wird und demzufolge der Schalter 23 geschlossen ist und der Schalter 22 geöffnet ist.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 200 angegeben ist und sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen durch die andersartige Weise unterscheidet, wie der Motorbetrieb mit Drehmomentreduzierung erreicht wird.
Wie in dieser Figur gezeigt ist, ist der Hauptkondensator 209 mit einer Diode 250 durch deren Katode 250a in Reihe geschaltet und dadurch mit den Wicklungen 207, 208 des Motors 202 verbunden.
Die Anode 251a einer zweiten Diode 251, deren Katode mit einem Thyristor 252, der vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise aus einem Triac besteht, verbunden ist, wobei dessen Steuergate 252a mit der Verarbeitungseinheit 226 verbunden ist, ist mit der Katode 250a der Diode 250 verbunden.
Ein Relais 232 mit zwei Kontakten 233, 234 wird durch die Logikeinheit 226 durch den Ausgang 231 gesteuert.
Im Einzelnen ist der erste Kontakt 233 des Relais 232 normalerweise geschlossen und ist zwischen der ersten Anode 252b und der zweiten Anode 252c des Thyristors 252 verbunden, wobei der zweite Kontakt 234, der normalerweise geöffnet ist, mit der zweiten Anode 252c des Thyristors 252 verbunden ist und parallel zu dem Endanschlag 213 liegt.
Die Funktionsweise wird wie in der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben, wobei die Nebenschlusseinrichtung 210 mit dem Anschluss 210a in Kontaktposition ist und dadurch die Wicklung 207 mit der Netzversorgungsleitung verbunden ist.
Während des Betriebszustand mit normalem Drehmoment ist der Kontakt 233 des Relais 232 geschlossen, während der zweite Kontakt 234 geöffnet ist, deshalb sind die erste Anode 252b und die zweite Anode 252c des Thyristors 252 kurzgeschlossen.
In diesem Zustand ist der Hauptkondensator 209 durch die beiden Dioden 250, 251, die im Gegentaktbetrieb zueinander parallelgeschaltet sind, zu den Wicklungen 207, 208 parallel geschaltet.
Es ist klar, dass die Diode 250 im Abschnitt der positiven Halbwelle leitend ist, während die Diode 251 gesperrt ist.
Im Abschnitt der negativen Halbwelle ist die Situation umgekehrt, wobei die die Diode 251 in der leitenden Betriebsart und die Diode 250 gesperrt ist.
Die Funktionsweise ist somit mit der Situation gleichwertig, bei der der Hauptkondensator 209 mit den beiden Wicklungen 207 und 208 direkt parallelgeschaltet ist.
Der Startzeitpunkt des Betriebs mit reduziertem Drehmoment wird in der gleichen Weise wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform bestimmt, d. h., wenn die Anzahl an Impulsen der Codiervorrichtung die Anzahl an Umdrehungen, die zuvor im Speicher der Logikeinheit festgesetzt wurde, erreicht.
Dieses Ereignis bewirkt, dass der erste Kontakt 233 des Relais 232 öffnet und sein zweiter Kontakt 234 schließt, wie in 6 gezeigt ist.
Die Funktionsweise des Schaltkreises bei reduziertem Drehmoment kann in zwei Halbperioden unterteilt werden, die sich auf die Netzversorgung beziehen.
Im Abschnitt der positiven Halbwelle ist die Diode 250 leitend, während die Diode 251 gesperrt ist, und die Nennspannung wird wie beim Betrieb mit normalem Drehmoment an den Kondensator 209 angelegt.
Im Abschnitt der negativen Halbwelle ist die Diode 250 gesperrt, während die Diode 251 leitend ist, deshalb ist der Hauptkondensator 209 mit dem Thyristor 252 in Reihe geschaltet.
Durch die Signalmodulation das Gate 252a steuert die Logikeinheit 226 den Thyristor 252 beim Ein- oder Ausschalten der Betriebsart, beim Drosseln der Spannung, die an den Hauptkondensator 209 angelegt wird, und beim Bestimmen einer Mittelwertänderung in dem Zyklus.
Es ist klar, dass der Prozentsatz der Motordrehmomentreduktion von der Aktivierung des Gate 252a abhängt, die durch die Logikeinheit 226 bereitgestellt wird, wobei das Intervall vorteilhaft durch Programmieren der Logikeinheit 226 festgesetzt werden kann.
In 7 ist eine mögliche Spannungsentwicklung am Hauptkondensator 209 als eine Funktion der Zeit, die an der x-Koordinate dargestellt ist, gezeigt.
Es wird angemerkt, dass die Spannungsentwicklung in dem Abschnitt der positiven Halbwelle dem Betrieb bei dem Nenndrehmoment entspricht, während sich die Spannung in dem Abschnitt der negativen Halbwelle vom Wert des Nenndrehmoments entfernt, was durch die gestrichelte Linie dargestellt ist.
Es ist wichtig anzumerken, dass in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Codiervorrichtung 16 und die Logikeinheit 26 außerdem verwendet werden, um sowohl den oberen als auch den unteren Endanschlag der Rollbewegung, die mit dein Motor verbunden ist, festzusetzen sowie die Zeitdauer des Eingriffs mit reduziertem Drehmoment, die durch eine Anzahl an Impulsen ausgedrückt wird, die vor dem Endanschlag durch die Codiervorrichtung erzeugt werden, festzusetzen.
Wie im Folgenden beschrieben wird und insbesondere in 2 können durch eine geeignete Programmierung der Logikeinheit der obere und der untere Endanschlag, die einer bestimmten Anzahl an Umdrehungen und der Anzahl an Impulsen, die von der Codiervorrichtung aufgezeichnet werden, entspre chen, sowie die Positionen der Aufwickelrolle, bei denen das reduzierte Drehmoment bis zum Endanschlag benötigt wird, festgesetzt werden.
Insbesondere werden durch erste Programmierungsmittel, die durch einen Druckknopf 13 bereitgestellt werden, Positionen des oberen und des unteren Endanschlags festgesetzt und die Anzahl an Impulsen gespeichert, die von der Codiervorrichtung 16 während der Zeit gesendet werden, die zwischen dem oberen und dem unteren Endanschlag vergeht.
Diese Art der Speicherung wird funktional durch einen externen Druckknopf ausgeführt, der für eine Bedienperson zugänglich ist, die in einer ersten Stufe ermöglicht, dass der Speicher 26a Steuerimpulse empfängt.
Durch Aktuatormittel 15 zum Anheben und Absenken, die zwei Steuerdruckknöpfe umfassen, wird der Motor 2 betätigt, bis die gewünschte Position des biegsamen Elements, das mit der Rolle 11 und somit mit dem Motor verbunden ist, erreicht ist.
Nachdem die gewünschte Position erreicht ist, wird der Programmierungsknopf 13 zum zweiten Mal betätigt, um diese Position im Speicher 26a zu speichern.
Die Aktuatormittel 15 zum Absenken werden anschließend betätigt und die Anzahl an Impulsen, die von der Codiervorrichtung 16 ausgesendet werden, wird in diesem Zustand gespeichert, bis der untere Endanschlag erreicht ist.
Nachdem der untere Endanschlag erreicht wurde, dient eine weitere Aktivierung des Druckknopfs 13 zum Speichern der Anzahl an Impulsen, die dem vollständigen Hub zwischen dem oberen und dem unteren Endanschlag entsprechen.
Wenn die Programmierung des oberen und des unteren Endanschlags durch die Programmierungsmittel 18 beendet ist, kann das reduzierte Drehmoment programmiert werden.
Diese Programmierung erfolgt durch zweite Programmierungsmittel 14, die bequem durch einen mit der Speichereinheit 26 verbundenen Computer bereitgestellt werden.
Eine erste Zahl, die die Anzahl an verbleibenden Impulsen der Codiervorrichtung vor dem Erreichen der Position des oberen Endanschlags angibt, während denen eine Drehmomentreduktion erforderlich ist, wird durch den Computer 14 im Speicher 26a gespeichert.
Wenn diese Anzahl an Impulsen erreicht ist, sendet die Logikeinheit 26 ein Signal aus, das die Stellung des Relais 32 ändert, wenn der elektrische Schaltkreis, der den Motor versorgt, der in 3 gezeigte Schaltkreis ist.
Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung den in den 5 und 6 gezeigten Schaltkreis umfasst, d. h. dann, wenn die Drehmomentdrosselung durch eine reduzierte Spannung geschaffen wird, die den mit dem Motor verbundenen Kondensator 9 speist, kann in den zweiten Speichermitteln eine zweite Zahl gespeichert werden, die den Reduktionsprozentsatz eines zu dem Motordrehmoment proportionalen elektrischen Parameters angibt, der, wie oben angegeben ist, die Speisespannung des mit dem Motor verbundenen Kondensators sein kann.
Für die Drehmomentreduktion, bevor die Position des unteren Endanschlags erreicht wird, werden gleichfalls eine dritte Zahl, die die Anzahl von verbleibenden Impulsen der Codiervorrichtung vor dem Erreichen der Position des unteren Endanschlags angibt, und eine vierte Zahl, die den Reduktionsprozentsatz des zu dem gewünschten reduzierten Motordrehmoment proportionalen Parameters angibt, durch die zweiten Programmierungsmittel 14 gespeichert, wenn die Vorrichtung durch den in den 5 und 6 gezeigten Schaltkreis bereitgestellt wird.
Deswegen sendet dann, wenn während eines normalen Betriebs beim Aufwickeln oder Abwickeln die Anzahl an verbleibenden Impulsen zum Erreichen des oberen oder des unteren Endanschlags der ersten Zahl bzw. der zweiten Zahl, die im Speicher 26a gespeichert sind, entspricht, die Logikeinheit 26 einen Impuls aus, der das Relais 26 aktiviert, um den Hilfskondensator 35 zuzuschalten und den Hauptkondensator 9 abzuschalten, wenn der Schaltkreis der in 3 gezeigte Schaltkreis ist, während er den Triac 252 aktiviert, um die Spannung, die den Kondensator 209 speist, zu drosseln, und um so die gewünschten Wirkungen der Drehmomentdrosselung zu erreichen, wenn der Schaltkreis der in den 5 und 6 gezeigte Schaltkreis ist.
Unabhängig von dem elektrischen Schaltplan, der zum Realisieren der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird, d. h. unabhängig davon, ob die Drehmomentreduktion erreicht wird, indem ein Kondensator mit reduzierter Kapazität zugeschaltet wird oder durch die veränderliche und gedrosselte Spannungsspeisung am Kondensator, schafft die erfindungsgemäße Vorrichtung eine im Wesentlichen ununterbrochene Steuerung der Position der Codiervorrichtung und dadurch des Motors, indem die durch die Codiervorrichtung 16 gesendeten Impulse gesteuert werden.
Eine derartige Steuerung wird durch weitere Erfassungsmittel 24 ausgeführt, die in der Codiervorrichtungsscheibe 17 an einer vom Detektor 18 verschiedenen Position angeordnet sind, wie in den 9 und 10 gezeigt ist.
Wenn, wie in 9 gezeigt, die Scheibe 17 mit reflektierenden Mitteln 172 versehen ist, die reflektierende Scheiben umfassen, ermöglichen diese, dass die Erfassungsmittel 24 einen separaten Impuls an die Logikeinheit 26 übertragen, wenn sie sich vor den Erfassungsmitteln 24 vorbeibewegen, die in geeigneter Weise aus einer Photodiode bestehen.
Die Logikeinheit 26 schafft selbst einen Vergleich zwischen den Impulsen, die von dem ersten Aktuator 18 und von den Erfassungsmitteln 24 ausgesendet werden.
Es ist möglich, dass die Anzahl von Impulsen, die von dem Sender 18 ausgesendet werden, von der Anzahl jener Impulse verschieden ist, die von den Erfassungsmitteln 24 ausgesendet werden, wenn die Scheibe 17 an einer Zwischenposition zwischen zwei aufeinander folgenden Löchern 171 angehalten wird.
In der Speichereinheit 26 ist eine bestimmte Anzahl an Impulsen der Erfassungsmittel 24 programmiert, z. B. durch die zweiten Programmierungsmittel 14, und ein Vergleich zwischen dieser Anzahl an Impulsen, nachdem sie erreicht wurden, und der Anzahl an Impulsen, die von dem Aktuator 18 übertragen werden, wird ausgeführt.
Wenn die zuvor festgesetzte Anzahl von der durch den Aktuator 18 gemeldeten Anzahl verschieden ist, bewirkt die Logikeinheit eine Änderung der gespeicherten Anzahl an Impulsen des Aktuators 18, bis sie jener der Erfassungsmittel 24 entspricht.
Auf diese Weise ist es sicher, dass bedeutende Gleitprobleme, die sowohl die Position des Endanschlags als auch den Einsetzmoment des reduzierten Drehmoments zum gewünschten Zeitpunkt modifizieren und verändern können, vermieden werden.
Beide Ausführungsformen der Erfindung, die in den 3 und 5 gezeigt sind, stellen des Weiteren die Logikeinheit zum Aussenden eines Ausschaltsignals des elektrischen Schaltkreises bereit und bewirken somit einen Motorhalt, wenn von der Codiervorrichtung in einem vorbestimmten Zeitintervall keine weiteren Impulse empfangen werden.
Das erfolgt, wenn beim Auf- oder Abwickeln des mit dem Motor verbundenen biegsamen Elements während dessen Bewegung Hindernisse festgestellt werden.
Um den Motor in diesem Fall vor Überströmen zu schützen, erfolgt die Trennung der Motorspeisung, wenn die Codiervorrichtung keine Impulse in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Abfolge überträgt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner vorteilhaft mit einer Funkempfangskarte versehen, die zum Empfangen von Funksignalen, die von externen Sensoren kommen, wie etwa Lichtsensoren, Regensensoren, Windsensoren und dergleichen, imstande ist.
Wenn der Motor mit biegsamen Elementen wie z. B. Markisen verbunden ist, ist es in Abhängigkeit von atmosphärischen oder Lichtbedingungen erforderlich, das Auf- oder Abwickeln einer Markise durch Steuersignale zu aktivieren, die von Fernsteuersensoren ausgesendet werden, die die Signale der Motoraktivierung in beiden Richtungen durch Funksignale zur Funkkarte und damit zur Logikeinheit übertragen.

Claims

Steuervorrichtung zur Motordrehzahlreduktion einer Auf-/Abwickeleinheit für biegsame Elemente, umfassend: – einen Elektromotor (2), der mit einem ersten Kondensator (9) elektrisch verbunden ist, der in beide Drehrichtungen betreibbar ist, gekoppelt mit – einer Reduktionseinheit (12), die mit einer Auf-/Abwickelrolle (11) eines biegsamen Elements verbunden ist; – eine Kodiervorrichtung (16), die mit der Reduktionseinheit mechanisch verbunden ist; – eine Logikeinheit (26), die Speichermittel (26a) und Zählmittel für die Anzahl an Impulsen, die von der Kodiervorrichtung kommen, umfasst und dazu geeignet ist, die Impulse zu verarbeiten und Steuersignale zu senden an – Motordrehzahlreduktionsmittel; – Logikeinheit-Programmierungsmittel (13, 14); – Aktuatormittel (15) zum Aktivieren des Motors, dadurch gekennzeichnet, dass die Motordrehzahlreduktionsmittel von der Logikeinheit betrieben werden, wenn die von den Zählmitteln berechnete Anzahl an Impulsen einer zuvor in den Speichermitteln (26a) der Logikeinheit festgesetzten Anzahl entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die Motordrehzahlreduktionsmittel einen zweiten Kondensator (35) umfassen, der als Ersatz für den ersten Kondensator (9), der normalerweise mit dem Motor verbunden ist, mit dem elektrischen Schaltkreis des Motors zu verbinden ist, wobei der zweite Kondensator eine geringere Kapazität als der erste Kondensator aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2), dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Relais (32) umfasst, das zum Steuern der Trennung der Verbindung des ersten Kondensators (9) und der Herstellung der Verbindung des zweiten Kondensators (35) imstande ist, wenn die Logikeinheit angibt, dass eine zuvor festgesetzte Anzahl an Impulsen von der Kodiervorrichtung erreicht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die Motordrehzahlreduktionsmittel Spannungsspeisungsreduktionsmittel am ersten Kondensator umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 4), dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsspeisungsreduktionsmittel am ersten Kondensator einen von der Logikeinheit gesteuerten Thyristor umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 5), dadurch gekennzeichnet, dass der Thyristor aus einem Triac (252) besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 4), dadurch gekennzeichnet, dass die Logikeinheit (26) Steuerimpulse an den Triac (252) aussendet, um die Speisespannung des ersten Kondensators (9) zu drosseln, wenn eine zuvor durch die Programmierungseinheit (14) in den Speichermitteln festgesetzte Anzahl an Impulsen erreicht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1) bis 7), dadurch gekennzeichnet, dass die Kodiervorrichtung (16) ein einstückig mit einem optischen Detektor (18), einem Lichtsignalsender und -empfänger, der mit der Logikeinheit elektrisch verbunden ist, bereitgestelltes phonisches Rad (17) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1) bis 7), dadurch gekennzeichnet, dass die Kodiervorrichtung (16) ein einstückig mit einer Vorrichtung zur Detektion von Hall-Effektsignalen bereitgestelltes magnetisches Rad umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikeinheit (26) ein Signal zum Öffnen der Motorspeiseschalter (22, 23) aussendet, wenn nach einem vorbestimmten Zeitintervall die Impulse der Kodiervorrichtung nicht empfangen werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die Programmierungsmittel (13, 14) ein erstes Programmierungsmittel (13), das zumindest durch einen mit der Logikeinheit interagierenden Druckknopf bereitgestellt ist, und ein zweites Programmierungsmittel (14), das durch einen Computer bereitgestellt ist, umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die Logikeinheit (26) ein Mikroprozessor ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die Speichermittel (26a) einen Speicher vom EEPROM-Typ umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Funkempfangskarte bereitstellt, die mit der Logikeinheit verbunden ist, wobei die Funkkarte zum Empfangen von Funksignalen, die von externen Sensoren kommen, zum Aktiveren der Auf-/ Abwickelrolle imstande ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11), dadurch gekennzeichnet, dass der Druckknopf (13) die Information, die die Einstellung der Endanschläge der Auf-/Abwickelrolle betrifft, an die Logikeinheit sendet.
Vorrichtung nach Anspruch 11), dadurch gekennzeichnet, dass der Computer die Parameter, die die Drehmomentdrosselung betreffen, für die Speicherung in der Logikeinheit festsetzt und sendet.
Vorrichtung nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatormittel (15) für die Aktivierung des Motors zwei Schalter sind, die die Aufwickelbewegung bzw. die Abwickelbewegung der biegsamen Elemente aktivieren.
Vorrichtung nach Anspruch 8) oder 9), dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (17) der Kodiervorrichtung (16) einen oder mehrere Reflexionspunkte (172) bereitstellt, die um den Umfang herum angeordnet sind, um ein von einem Detektionsmittel (24) ausgesendetes Signal zu reflektieren, wobei die vom Detektionsmittel empfangenen Signale an die Logikeinheit gesendet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 18), dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsmittel eine Photodiode ist.
Verfahren zur Steuerung der Drehmomentreduktion in einer Vorrichtung nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – das Festsetzen einer oberen und einer unteren Endanschlagsposition des Elektromotors durch erste Programmierungsmittel (13) und das Speichern der Positionen in einer Logikeinheit; – das Speichern in der Logikeinheit (26) der Anzahl an Impulsen, die von einer mit dem Motor verbundenen Kodiervorrichtung (16) ausgesendet werden, wenn sich der Motor vom oberen Endanschlag zum unteren Endanschlag bewegt; – das Speichern in der Logikeinheit durch zweite Programmierungsmittel (14) einer ersten Zahl, die die Anzahl an verbleibenden Impulsen der Kodiervorrichtung vor dem Erreichen der oberen Endanschlagsposition, während denen eine Drehmomentreduktion erforderlich ist, angibt; – das Speichern in der Logikeinheit durch die zweiten Programmierungsmittel (14) einer zweiten Zahl, die den Reduktionsprozentsatz eines zum Motordrehmoment proportionalen elektrischen Parameters angibt, wobei die zweite Zahl zur ersten Zahl in einer Beziehung steht; – das Speichern in der Logikeinheit durch die zweiten Programmierungsmittel (14) einer dritten Zahl, die die Anzahl an verbleibenden Impulsen der Kodiervorrichtung vor dem Erreichen der unteren Endanschlagsposition, während denen eine Drehmomentreduktion erforderlich ist, angibt; – das Speichern in der Logikeinheit durch die zweiten Programmierungsmittel (14) einer vierten Zahl, die den Reduktionsprozentsatz eines zum Motordrehmoment proportionalen elektrischen Parameters angibt, wobei die vierte Zahl zur dritten Zahl in einer Beziehung steht; – das Senden eines Signals von der Logikeinheit, um Drehmomentreduktionsmittel zu aktivieren, wenn die Kodiervorrichtung die Anzahl an Umdrehungen berechnet, die bis zur Erreichung des oberen oder des unteren Endanschlags verbleiben, wobei diese Umdrehungen der ersten bzw. der dritten Zahl entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 20), dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion der oberen/unteren Endanschlagsposition die folgenden Schritte umfasst: a) das Aktivieren eines Übertragungskanals mit der Logikeinheit durch die ersten Programmierungsmittel (13); b) das Aktivieren des Motors im Auf-/Abwickelzustand durch einen Anhebe-/Absenk-Druckknopf (15) bis zu einer gewünschten Anschlagsposition; c) das Speichern der Anschlagsposition, die vom Motor im Auf-//Abwickelzustand erreicht wird, durch Übertragen des Satzes an Impulsen an den Logikeinheitsspeicher; d) das Sperren der Speicherfähigkeit zum Empfangen von Befehlen.
Verfahren nach Anspruch 20), dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen Motorspeisungsstopp vorsieht, wenn die Logikeinheit nach einem vorbestimmten Zeitintervall von der Kodiervorrichtung keine Impulse in Sequenz empfängt.
Verfahren nach Anspruch 20), dadurch gekennzeichnet, dass es ferner das Steuern der Position der Scheibe (17) der Kodiervorrichtung (16) vorsieht, wobei das Steuern folgende Schritte umfasst: – das Verbinden einer Steuervorrichtung (24) mit der Scheibe der Kodiervorrichtung, die zum Senden und Empfangen von Signalen, die sich von den Impulsen unterscheiden, die von der Kodiervorrichtung ausgesendet werden, imstande ist; – das Senden der Signale an einen Berechnungsspeicher (26a), der einstückig mit der Logikeinheit (26) bereitgestellt ist; – das Vergleichen der berechneten Anzahl der Signale mit der von der Kodiervorrichtung ausgesendeten Impulsanzahl; – im Fall einer Unterschiedlichkeit, das Modifizieren der berechneten Anzahl an Impulsen der Kodiervorrichtung zur Angleichung an die von der Steuervorrichtung berechnete Anzahl.