DE69516742T2

DE69516742T2 - Mit einem elektrischen Motor angetriebenen Vorrichtung mit Mitteln zum Messen der Bewegung eines angetriebenen Körpers

Info

Publication number: DE69516742T2
Application number: DE69516742T
Authority: DE
Inventors: Serge Bruno; Christian Vanderschaeghe
Original assignee: Somfy SA
Current assignee: Somfy SA
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 2000-11-23
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: ATE192825T1; DE69516742D1; US5621295A; ES2079343T1; FR2717016A1; EP0671542A1; ES2079343T3; FR2717016B1; JP3490530B2; JPH07269254A; EP0671542B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Antrieb eines Körpers mittels eines Elektromotors, mit mechanischen Mitteln zum Messen der Bewegung dieses Körpers, welche kinematisch mit diesem Körper verbunden und mit Schaltern versehen sind, die von den erwähnten Mitteln an bestimmten Punkten der Bewegungsbahn des erwähnten Körpers betätigbar sind.
In vielen Fällen, besonders im Falle von motorisierten Schliess- und Sonnenschutzvorrichtungen wie Türen, Markisen oder Rolläden, gelangt der Körper in der Öffnungs- und/oder Schliessstellung an einen Anschlag, und es ist im allgemeinen wichtig, dass der Körper in der Endstellung vollkommen anschlägt. Das gilt z. B. für Markisen von "Kassetten"-Typ, bei denen das Ende des Markisenstoffs mit einem Schliessprofil verbunden ist, welches sich, wenn die Markise vollständig aufgerollt ist, an den Kasten anlegt, um ihn zu schliessen und die aufgerollte Markise zu schützen. Bei einer Reihe von längs einer Gebäudefassade installierten Rolläden oder Markisen ist es übrigens aus ästhetischen Gründen wünschenswert, dass alle Rolläden oder Markisen in gleicher Höhe anhalten. Im Falle dieser Schliess- oder Sonnenschutzvorrichtungen bestehen die mechanischen Mittel zum Messen der Verschiebung im allgemeinen aus einer mit Schaltern versehenen Zählvorrichtung, im allgemeinen aus zwei Zählvorrichtungen, welche die Speisung des Motors ausschalten, wenn der Körper vollständig eingezogen oder ausgefahren ist. Diese Zählvorrichtung ist zwar einstellbar, ihre Befehle erlauben es jedoch nicht, den Körper gleichmässig und wiederholbar anzuhalten. In der Tat stellt man bei der Benutzung Abweichungen zwischen den Haltepunkten mehrerer Installationen sowie zeitliche Abweichungen an derselben Installation fest. Diese Abweichungen sind eine Folge des Einfahrens und der Abnutzung der Bestandteile des Körpers selber, dessen Struktur sich mit der Zeit verändert, der klimatischen Bedingungen, z. B. der Abnutzung, die den Abstand der Lamellen einer Jalousie und damit ihre Länge erhöht, oder des Regens, der eine Markise stark ausdehnt. Das Ergebnis besteht darin, dass in einer Reihe von fassadenförmig installierten Rolläden oder Markisen keiner der Rolläden oder der Markisen genau an derselben Stelle zum Stillstand kommt oder dass eine Markise vom Kassettentyp sich nicht immer in aufgerollter Stellung schliesst, was unästhetisch ist und die Markise in der Kassette nur schlecht schützt. Man kennt Vorrichtungen, die diesen Nachteil vermeiden, bei denen ein elastisches Mittel in die Übertragung des Befehls eingefügt ist. Die Zählvorrichtung wird so eingestellt, dass die Motorspeisung jenseits des gewünschten Haltepunkts unterbrochen wird, dass heisst jenseits des Anschlags. Die elastischen Mittel erlauben es dem Motor, seine Drehung während einer bestimmten Zeit nach Erreichen des Anschlags fortzusetzen, das heisst während einer Zeit, die ausreicht, um die Abweichungen zu kompensieren. Derartige Vorrichtungen werden in den Patenten FR 2 431 022 und EP 0 135 731 beschrieben. Gemäss dem ersten dieser Dokumente ist das elastische Mittel zwischen dem Motor und einem festen Punkt angeordnet, während gemäss dem zweiten Dokument das elastische Mittel auf dem Antriebsrad des Motors sitzt. Da die Anschläge aus festen Elementen bestehen, stoppt der angetriebene Körper also immer und wiederholbar an derselben Stelle, jedoch haben diese Vorrichtungen einen wesentlichen Nachteil. Jenseits des körperlichen Anschlags unterliegt der Körper einer Spannungskraft, die notwendigerweise grösser ist als die vom Nennmoment des Motors erzeugte Kraft und welche wiederholt bei jeder Benutzung den Körper anomalen Kräften und einer für seine Lebensdauer schädlichen Ermüdung unterwirft. Ferner können diese Vorrichtungen nur im Falle verwendet werden, in dem der angetriebene Körper verhindert, dass sich der Motor dreht, wenn er sich am Anschlag befindet. Diese Vorrichtungen sind daher nicht dazu verwendbar, z. B. einen Markisenstoff in abgewickelter Stellung anzuhalten.
Man kennt auch Stoppvorrichtungen mit Mitteln zum Erfassen eines überhöhten Motordrehmoments zwecks Abschaltens der Motorspeisung. Das überhöhte Drehmoment kann dadurch entstehen, dass der Körper an den Anschlag gelangt. Diese Vorrichtungen haben dieselben Nachteile wie die vorstehend erwähnten. Es ist ein überhöhtes Drehmoment erforderlich, und es muss beträchtlich sein, um zu vermeiden, dass die geringste parasitäre Reibung ein ungewolltes Anhalten des Motors bewirkt. Wie die vorstehend erwähnten Vorrichtungen sind sie nur für den Fall geeignet, dass der Körper eine Bremskraft auf den Motor ausübt, das heisst, wenn eine Zugkraft auf einen Markisenstoff ausgeübt wird oder wenn der angetriebene Körper genügend starr ist, um die zur Erzeugung eines überhöhten Drehmoments erforderliche Kraft zu übertragen, wenn sich ein Anschlag seiner Schubkraft widersetzt.
Die Patentanmeldung FR 2 671 129 beschreibt eine Vorrichtung zum Antrieb eines Körpers mittels eines Elektromotors mit mechanischen Mitteln zum Messen der Verschiebung dieses Körpers und mit Schaltern, die durch diese mechanischen Messmittel betätigbar sind und eine besondere Speisephase des Motors initialisieren, derart, dass eine Drehung des Motors im einen oder anderen Sinne gewährleistet wird.
Das Patent US 5 170 108 schliesslich beschreibt ein Gerät zum Antrieb eines Körpers, wie einer Tür, mit optischen Mitteln zum Messen der Bewegungsgeschwindigkeit dieses Körpers.
Der vorliegenden Erfindung liegt hauptsächlich die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu beseitigen, d. h. ein Anhalten des angetriebenen Körpers an einem Anschlag in sicherer und wiederholbarer Weise sicherzustellen, und zwar ohne übertriebene Beanspruchung des angetriebenen Körpers.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zum Initialisieren einer besonderen Betriebsart des Motors aufweist, welche durch Betätigen wenigstens eines der Schalter der mechanischen Mittel zum Messen der Bewegung des angetriebenen Körpers betätigbar sind.
Die besondere Betriebsart des Motors kann darin bestehen, den Motor während einer Verzögerungszeit mit verringerter Spannung oder verringertem Drehmoment zu speisen oder die Speisung abzuschalten. Die Speisung mit verringertem Drehmoment wird durch eine Verringe rung der Spannung in einer Hilfsphase des Motor und die Speisung mit verringerter Spannung durch eine Verringerung der Spannung in beiden Phasen erreicht.
Im Falle eines Körpers wie einer Tür, eines Rolladens oder einer Markise werden die mechanischen Mittel zum Messen der Bewegung des Körpers so eingestellt, dass der durch die Betätigung eines der Schalter bestimmte Haltepunkt vor dem Anschlag in einer Entfernung liegt, die ausreicht, um die Unterschiede infolge ungenauer Einstellungen, infolge von Abweichungen und anderen Änderungen zu kompensieren, wobei sich der Körper während des besonderen Betriebsart des Motors weiter bewegt, bis er an den Anschlag gelangt.
Im Falle einer Speisung mit verringertem Drehmoment oder mit verringerter Spannung ist die Verzögerung derart, dass der Körper sicher gegen den Anschlag stösst, ohne dass jedoch ein gefährliches überhöhtes Drehmoment erzeugt wird.
Die Verzögerung kann durch eine Vorrichtung zum Erfassen einer Blockierung des Läufers ersetzt werden, die ein sofortiges Abschalten der Motorspeisung bewirkt.
Eine besondere Betriebsart, die im Abschalten des Motors besteht, kann in allen Fällen verwendet werden, bei denen die Schwerkraft oder die Trägheitskraft des angetriebenen Körpers ausreicht, diesen Körper bis zum Anschlag zu bewegen.
Eine verringerte Beanspruchung des angetriebenen Körpers bei seinem Anhalten bedeutet auch eine verringerte Beanspruchung des Anschlags. Ein solcher Anschlag kann nämlich versehentlich aus einem menschlichen Körper oder einem Teil davon bestehen. Die Erfindung hat folglich gleichzeitig das Ergebnis, die Sicherheit der Benutzer zu gewährleisten. Dazu können die mechanischen Mittel zum Messen der Körperbewegung so eingestellt sein, dass wenigstens einer der Schalter betätigt wird, bevor der Unterschied zwischen der maximalen Kraft, die der Motor liefern kann, und die dem Vorschub des Körpers entgegenstehende Kraft, das heisst der Bereich der verfügbaren Kraft, einen bestimmten Wert erreicht.
Wenn der erwähnte bestimmte Wert gleich der genormten Kraft ist, die zum Anhalten eines Körpers, wie eines eine Maueröffnung schliessenden Tors oder eines Portals, ausgeübt werden muss, dann erlaubt es die Erfindung, auf irgendeine andere Sicherheitsvorrichtung zu verzichten. Im allgemeinen sind die Variationen des Bereichs der verfügbaren Kraft während der Bewegung des Tors oder des Portals derart, dass es mit einem einzigen Punkt der Verringerung des Motormoments möglich ist, während der gesamten Bewegung des Tors oder des Portals den verfügbaren Kraftbereich innerhalb eines Bereichs von Werten aufrechtzuerhalten, die kleiner als der durch die Normen vorgesehene Wert sind. Beim Anlaufen, d. h. zu Beginn des Öffnens oder Schliessens, ist das verfügbare Moment gleich dem Motornennmoment. Es ist praktisch erforderlich, um die beträchtliche Widerstandskraft beim Anlaufen zu überwinden. Da das Motormoment und das Widerstandsmoment beide beträchtlich sind, bleibt der Bereich der verfügbaren Kraft unter der Norm. Je geringer die Widerstandskraft, je grösser ist der Bereich der verfügbaren Kraft, jedoch wird der durch die mechanischen Mittel zum Messen der Torbewegung bestimmte Haltepunkt erreicht, bevor der Bereich der verfügbaren Kraft den genormten Wert übersteigt. Wenn das Tor nicht still steht, dann reicht das verringerte Drehmoment aus, um das Tor bis zum Anschlag zu bewegen. Die Unterbrechung der Motorspeisung kann durch eine Verzögerung oder eine Erfassung der Läuferblockierung erfolgen. Eine Abschaltung der Motorspeisung am Haltepunkt kann selbst im Falle vorgesehen sein, dass die Schwerkraft und/oder die Trägheitskraft des Tors ausreicht, um dieses Tor bis zum Anschlag zu bewegen.
Die obigen Betrachtungen führen zu der Überlegung, flexible oder versenkbare Anschläge mit begrenztem Widerstand zu verwenden, derart, dass sie zwar den in Bewegung befindlichen Körper anhalten, wenn er mit verringertem Drehmoment oder durch Schwerkraft oder Trägheitskraft angetrieben wird, jedoch nachgeben oder versenkt werden, wenn der Motor mit Nennmoment anläuft. Derartige Anschläge würden es erlauben, den Körper an Zwischenpunkten anzuhalten.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist auch in Installationen anwendbar, die keinen Anschlag haben. Die besondere Betriebsart kann einem natürlichen Halt durch Reibung vorausgehen, d. h. einer verlangsamten Phase, der ein Anhalten auf einer freien Bahn ohne Anschlag folgt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen üblichen, in einer Fensteröffnung montierten Rolladen im Schnitt gemäss I-I nach Fig. 2.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht gemäss II-II nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt im Schnitt eine Markise vom "Kassetten"- Typ in offener und geschlossener Stellung.
Fig. 4 zeigt eine Schaltung zur Speisung eines Rolladens bzw. einer Markise, wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, mit verringertem Drehmoment während einer Verzögerungszeit.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Schaltung zur Speisung mit verringertem Drehmoment während einer Verzögerungszeit.
Fig. 6 zeigt eine Variante der zweiten Ausführungsform mit elektrischer Bremsung.
Fig. 7 zeigt eine Schaltung zur Speisung des Motors mit verringerter Spannung und mit Erfassung einer Läuferblockierung.
Fig. 8 zeigt eine Schaltung zum Abschalten der Speisung und zum verzögertem Betätigen einer Bremse.
Fig. 9 zeigt eine Schaltung zur Speisung mit verzögertem verringertem Drehmoment beim Hochziehen und zum Abschalten der Speisung während einer Verzögerungszeit beim Herunterlassen.
Fig. 10 zeigt den Verlauf des verfügbaren Kraftbereichs bei Anwendung einer Vorrichtung als Sicherheitsvorrichtung.
Fig. 1 und 2 zeigen als Beispiel einen zum Schliessen einer Fensteröffnung 2 bestimmten Rolladen 1, der sich auf einem Aufrollrohr 3 aufrollt, welches in bekannter Weise durch einen rohrförmigen, in einem Rohr montierten Motor 4 angetrieben wird. Der Motor 4 ist einer Zählvorrichtung 5 zugeordnet, wie sie z. B. im Patent FR 2 525 832 oder in den Patenten FR 2 455 695 und 2 455 349 beschrieben ist. Diese Zählvorrichtung 5 wird durch den Motor angetrieben und hat zwei Schalter, einen für jede Drehrichtung, welche nach einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen des Motors betätigt werden. Ein solches Aufrollrohr mit rohrförmigem Motor wird z. B. in den Patenten FR 2 480 846 und 2 376 285 beschrieben. Der Rolladen 1 wird seitlich durch zwei Laufschienen 6 geführt, und seine letzte Lamelle ist mit zwei Haltewinkeln 7 versehen, die gegen den unteren Rand 8 und den oberen Rand 9 der Fensteröffnung anschlagen. Es ist wünschenswert, das die Winkel 7 bei vollständig geschlossenem Rolladen tatsächlich am unteren Rand 8 der Fensteröffnung und bei vollständig geöffneten Rolladen am oberen Rand 9 der Fensteröffnung anstossen.
Die in Fig. 3 dargestellte Markise vom "Kassetten"-Typ hat einen Markisenstoff 10, der sich auf einem Aufrollrohr 11, analog dem Rohr 37 aufrollt, welches in einem in der Fensteröffnung 13 befestigten Kasten 12 untergebracht ist. Das Ende des Markisenstoffs 10 ist an einem L-förmigen Profilteil 14 befestigt, welches seinerseits am Ende zweier Arme 15 angebracht ist, die unten in der Fensteröffnung 13 beiderseits derselben angelenkt sind. Beim Aufrollen des Markisenstoffs 10 schliesst das Profilteil 14 den Kasten 12, wie bei 14' gezeigt. Dieses Verschliessen erfolgt nur, wenn das Teil 14 vollkommen am festen Teil des Kastens 12 anliegt.
Das perfekte Schliessen des Kastens 12 wird durch die in Fig. 4 dargestellten Mittel gewährleistet. Der Elektromotor 4 (nach den Fig. 1 und 2) ist ein einphasiger Asynchronmotor mit Phasenschieberkondensator. Er ist durch seine Hauptwicklung E1 und seine Hilfswicklung E2 dargestellt und weist hier zwei Phasenschieberkondensatoren C3 und C4 auf. Der Kondensator C4 kann mittels eines Kontakts x dem Kondensator C3 parallel geschaltet werden. Die Kapazität von C3 + C4 ist so berechnet, dass sich der Motor mit Nennmoment drehen kann. Wenn nur C3 angeschlossen ist, dreht sich der Motor mit verringertem Drehmoment.
Die Zählvorrichtung 5 hat zwei Zähleinheiten (wie in den oben erwähnten Patenten beschrieben), die kinematisch mit dem Aufrollrohr 3 verbunden sind. Der Schalter der aufwärts zählenden Zähleinheit ist durch einen Umschalter IM ersetzt, der betätigt wird, wenn die Markise beim Hochziehen eine in der Zähleinheit gespeicherte Position erreicht, welche einer Position des Profilteils 14 vor seinem Anschlagen am Kasten 12 entspricht. Die andere, das Absenken der Markise kontrollierende Zähleinheit ist mit einem üblichen Schalter ID versehen. Eine der Klemmen des Umschalters IM, die den Kontakten 1 und 2 gemeinsam ist, ist elektrisch an die dem "Aufwärts"-Knopf einer Bedienungsstelle PC entsprechende selbst gespeiste Klemme angeschlossen, während eine der Klemmen des Schalters ID elektrisch mit der dem "Abwärts"-Knopf dieser Bedienungsstelle PC entsprechenden selbst gespeisten Klemme verbunden ist. P und N bezeichnen wie üblich die Phase und den Nulleiter einer einphasigen Speisung. Um das Lesen des Schaltungsschemas zu erleichtern, ist der an den Aufwärtsknopf angeschlossene Leiter mit M und der an den Abwärtsknopf angeschlossene Leiter mit D bezeichnet. Die andere Klemme des Schalters ID ist an die Hilfswicklung E2 und die andere Klemme des Umschalters IM über den gemeinsamen Punkt eines Umschaltkontakts x, der von der Position 1 zur Position 2 umschaltbar ist, an die Hauptwicklung E1 des Motors angeschlossen. Die Klemme 2 des Umschaltkontakts x ist mit einer der Klemmen des Umschalters IM verbunden.
Diese Vorrichtung hat ferner ein Verzögerungsmodul TP, das einen aus einer Diodenbrücke D1 und einem Glättungskondensator C1 bestehenden Gleichrichter, der an den gemeinsamen Punkt der Klemmen von x und IM angeschlossen ist, einen Spannungsteiler R1, R2, einen parallel zum Widerstand R2 liegenden Ladungskondensator C2, einen in Reihe mit einem Relais X liegenden Widerstand R3 und einen parallel zum Relais X liegenden Transistor T1 aufweist. Dessen Basis ist über eine Zener-Diode D2 an den Mittelpunkt des Spannungsteilers R1, R2 angeschlossen. R3 begrenzt den Strom im Relais X und im Transistor T1. Wenn das Verzögerungsmodul eingeschaltet ist, dann wird die Wechselspannung durch die Diodenbrücke D1 und C1 gleichgerichtet, und der Kondensator C2 lädt sich progressiv über R1 auf. Die Zener- Diode D2 bleibt blockiert, bis die Ladung von C2 ausreicht, um die Zener-Spannung an ihren Klemmen zu erreichen. So lange die Zener-Diode D2 blockiert bleibt, ist der Transistor T1 gesperrt, und das Relais X wird mit einer Spannung gespeist, die ausreicht, um den Kontakt x anzuziehen. Wenn die Zener-Spannung erreicht ist, wird die Zener-Diode leitend. Die Basis des Transistors T1 wird dann gespeist und T1 leitend, wodurch das Relais X kurzgeschlossen wird und daher der Kontakt x abfällt. Die Aufladungszeit von C2 ist so berechnet, dass sie etwas länger als die Zeit ist, welche die Markise benötigt, um vom gespeicherten oberen Haltepunkt bis zum Anschlag zu gelangen.
Dieses Verzögerungsdmodul kann durch irgendein bekanntes monostabiles oder analoges Verzögerungsmodul ersetzt werden.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermassen: Die zweite Zähleinheit speichert den Haltepunkt "Markise abgerollt" und wird so eingestellt, dass der Schalter ID aktiviert wird, wenn sich die Markise an der gewünschten abgerollten Position befindet.
Die erste Zähleinheit speichert den Haltepunkt "Markise eingezogen" und wird so eingestellt, dass der Umschalter IM eine bestimmte Zeit vor dem Anschlagen des Schliessprofils am Kasten 12 aktiviert wird, diese Zeit ist kleiner als die vom Verzögerungsmodul gelieferte Zeit.
Es sei angenommen, dass die Markise vollständig abgerollt ist. Die Zählvorrichtung befindet sich am Haltepunkt "Markise abgerollt", und der Schalter ID ist of fen. IM ist an der Position 1 geschlossen, und der Kontakt x befindet sich an der Position 1 in Ruhestellung. Wenn der "Aufwärts"-Knopf der Bedienungsstelle PC aktiviert wird, wird die Phase P direkt an die Wicklung E1 des Motors und über die Kondensatoren C3 + C4 an die Wicklung E2 angeschlossen. Der Motor kann daher sein Nennmoment liefern. Die Markise rollt sich auf. Die Zählvorrichtung hat den gespeicherten unteren Punkt verlassen, und der Schalter ID schliesst. Wenn die Markise den gespeicherten oberen Haltepunkt erreicht, dann aktiviert die Zähleinheit den Umschalter IM, und dessen Kontakt schaltet von der Position 1 auf die Position 2. Der Kondensator C4 wird abgeschaltet, und die Hilfswicklung E2 wird nur über den Kondensator C3 gespeist. Der Motor liefert nun ein verringertes Drehmoment. Zur gleichen Zeit lädt sich der Kondensator C2. Die Markise rollt sich mit verringertem Drehmoment auf, und das Schliessprofil 14 stösst am Anschlag an und schliesst den Kasten 12. Wenn der Kondensator C2 geladen ist, sind die Zener-Diode D2 und der Transistor T1 leitend, und der Kontakt x fällt auf die Position 1 zurück. Der Motor wird nicht mehr gespeist.
Das in Fig. 4 gezeigte Schaltschema kann zum Steuern des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Rolladens verwendet werden, d. h., um die Winkel 7 sicher an den oberen Rand 9 der Fensteröffnung anstossen zu lassen.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der die Verzögerung anders ausgelöst wird. Zwei Vorzüge dieser Varianten gegenüber der vorstehenden Ausführung bestehen darin, dass der Umschalter IM durch einen einfachen Schalter ersetzt ist, was die Verwendung von Standard- Zählvorrichtungen erlaubt, und dass die Vorrichtung mit einer in Betrieb gehaltenen Steuerung arbeiten kann, ohne dass das Verzögerungsmodul TP' unter Spannung bleibt. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung dieser Ausführungsform.
Das Verzögerungsmodul TP' hat eine erste Diode D1, deren Anode an den Nulleiter N des Netzes angeschlossen ist, und eine zweite Diode D'1, deren Anode an einen Widerstand R'D angeschlossen ist, welcher parallel zum Phasenschieberkondensator C4 liegt. Die Diode D1 liegt in Reihe mit einem Strombegrenzungswiderstand R3, der seinerseits in Reihe mit einem Transistor T2 geschaltet ist, dessen Emitter über einen Widerstand R5 mit dem Leiter M verbunden ist. Die Diode D'1 ist über zwei Widerstände R3 und R4 an die Basis des Transistors T2 angeschlossen, der gemeinsame Punkt von R3 und R4 ist an den Elektrolytkondensator C2 angeschlossen. Zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transitors T2 ist ein Relais X geschaltet, dessen eine Klemme über einen Ruhekontakt und einen dazu parallel liegenden Widerstand R5 an den "Aufwärts"-Leiter M angeschlossen ist die andere Klemme des Relais X ist über den Widerstand R3 und die Diode D1 an den Nulleiter N des Netzes angeschlossen. Ferner ist ein Elektrolytkondensator C'1 parallel zum Relais X und seinen Ruhekontakt geschaltet.
Der Schalter IM liegt in Reihe mit dem Kondensator C4 und einem Arbeitskontakt x des Relais X, welcher dazu dient, zwei Klemmen des "Aufwärts"-Leiters M zu verbinden.
Die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung arbeitet folgendermassen: Wenn der "Aufwärts"-Knopf an der Bedienungsstelle PC aktiviert wird, dann bewirkt eine Spannung V1 die Erregung des Relais X über die Diode D1 und den Widerstand R3, zunächst mit starker Spannung, dann, nach Öffnen des Ruhekontakts , über den Widerstand R5 mit verringerter Spannung. Wenn etwa die Basis-Emitter- Spannung erreicht ist, beträgt der Leitungsschwellwert des Transistors folglich V1 · R5/(R5 + X + R3), wobei X den Widerstandswert des Relais X bedeutet. Dieser Leitungsschwellwert wird zwischen 5 und 10 V festgelegt, z. B. durch Wahl des Widerstands R5. R3 dient zur Begrenzung des Stroms durch den Transistor T2. Da der Kontakt x geschlossen ist, wird die Hauptwicklung E1 direkt gespeist, und da der Schalter IM geschlossen ist, wird die Hilfswicklung E2 über (C3 + C4) gespeist. Der Motor liefert sein Nennmoment.
Wenn die Markise an den gespeicherten oberen Haltepunkt gelangt, öffnet die Zählereinheit den Schalter IM, und die Wicklung E2 wird nur noch über den Kondensator C3 gespeist. Der Motor liefert ein verringertes Drehmoment, und die Markise setzt ihre Aufrollbewegung fort und stösst dann an den Anschlag wie im vorhergehenden Falle.
Das Öffnen des Schalters IM bewirkt das Auftreten einer Spannung V2 an der mit dem Kondensator C4 verbundenen Klemme des Schalters IM. Der Kondensator C2 lädt sich dann über R1 und die Diode D'1 progressiv auf. Wenn die Spannung an den Klemmen des Kondensators C2 die Spannung an den Klemmen des Widerstands R5, vergrössert um den Leitungsschwellwert des Transistors T2, erreicht, dann wird dieser leitend und schliesst das Relais X kurz, dessen Anker abfällt. Sein Ruhekontakt schliesst, so dass sich der Kondensator C2 entladen kann. Die Spannung an seinen Klemmen fällt auf ungefähr 0,6 V. Über die Diode D'1 und die Widerstände R'D, R1 und R4 wird der Transistor T2 im leitenden Zustand gehalten, wobei R'D für den Durchgang des die Basis des Transistor T2 speisenden Stroms sorgt, wenn der Schalter IM geöffnet wird. R4 begrenzt die Stromstärke durch den Transistor während der Entladung des Kondensators C2. Mit dem Abfall des Relais X öffnet sich der Kontakt x und schaltet die Motorspeisung ab. Das System ist nun bereit, mit dem entladenen Kondensator C2 neu zu starten.
Im Falle einer Schwankung der Netzspannung variieren die Spannungen V1 und V2 gemeinsam. Da diese Spannungen beim Vergleich beider Grössen im Spiel sind, ist die Vorrichtung gegenüber Schwankungen der Netzspannung ziemlich unempfindlich.
Allgemein hat die letzte Ausführungsform mehrere Vorteile, und zwar die Verwendung einfacher Mikrokontakte, die ein besseres Ausschalt/Öffnungs-Verhalten als ein preiswerten Relais haben, das diese Funktion in einer kapazitiven Schleife schlecht verträgt; ein besseres Hängenbleiben/Ablösen des Relais durch Rückkopplung; eine von der Netzspannung praktisch unabhängige Verzögerungsdauer und ein sofortiges Wiedereinschalten der Verzögerungsfunktion durch Entladung des Kondensators C2, was aufeinanderfolgende Anwendungen erlaubt.
Fig. 6 zeigt eine Variante der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform, die sich von der vorangehenden dadurch unterscheidet, dass der Schalter IM, der Kondensator C'4 und der Widerstand R'D parallel zueinander zwischen die beiden Wicklungen E1 und E2 des Motors und den "Aufwärts"-Leiter geschaltet sind, so dass der Motor nach Öffnen des Schalters IM mit verringerter Spannung gespeist wird. Diese Variante ist ferner mit einer Elektrobremse F ausgerüstet, die blockiert, wenn kein Strom fliesst. Im übrigen ist die Funktion dieser Varianten identisch mit der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform.
Wie oben gezeigt, ist es ebenfalls möglich, den Motor vom Haltepunkt an mit verringerter Spannung zu speisen. In diesem Falle ist es interessant, ein Modul zum Erfassen einer Läuferblockierung anstelle eines Verzögerungsmoduls zu verwenden. Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 7.
Hierbei ist der Phasenschieberkondensator C'3 so dimensioniert, dass sich der Motor mit seinem Nennmoment dreht, wenn dieser Kondensator angeschaltet ist. Der Kondensator C4 ist hier durch einen Kondensator C'4 ersetzt, der an den "Aufwärts"-Leiter M angeschlossen werden kann.
Die Vorrichtung hat ein Modul RB zur Erfassung einer Läuferblockierung, bestehend aus einer Diodenbrücke D'1, einem Strombegrenzungswiderstand R'3, einem Glättungskondensator C'2 und einem Relais X'. Die Dioden- Brücke D'1 ist an die Klemmen des Phasenschieberkondensators C'3 angeschlossen.
Die Vorrichtung hat ausserdem eine elektromagnetische Bremse F, die bei Stromausfall arbeitet, und ein an den "Aufwärts"-Leiter M angeschlossenes Relais Y.
Das Relais X' hat zwei Arbeitskontakte x'1 und x'2. Das Relais Y hat zwei Arbeitskontakte y1 und y2 sowie einen Ruhekontakt .
Die Vorrichtung arbeitet folgendermassen. Wenn der "Aufwärts"-Knopf an der Bedienungsstelle PC betätigt wird, dann wird das Relais Y erregt, und seine Kontakte wechseln den Zustand. Die Hauptwicklung E1 des Motors wird direkt und die Hilfswicklung E2 über den Kondensator C'3 an die Phase P angeschlossen. Der Motor liefert sein Nennmoment. Da an den Klemmen des Kondensators C'3 eine Spannung herrscht, wird das Modul RB zur Erfassung einer Läuferblockierung gespeist und das Relais X' erregt. Seine Kontakte wechseln den Zustand, und die Bremse F wird über die Kontakte x'1 und y2 gespeist.
Wenn die Markise ihren Haltepunkt erreicht, im Prinzip ihren oberen Haltepunkt, schaltet der Umschalter IM von Position 1 auf Position 2. Die Wicklung E1 wird dann über den Kondensator C'4 sowie die Kontakte x'2 und y1 gespeist. Der Kondensator C'4 bewirkt einen Spannungsabfall an den Motorwicklungen, und der Motor wird folglich mit verringerter Spannung gespeist.
Wenn die mit verringerter Kraft angetriebene Markise an den Anschlag gelangt, blockiert der Läufer des Motors, was einen starken Spannungsabfall an den Klemmen des Kondensators C'3 zur Folge hat. Der Spannungsabfall an der Diodenbrücke D'1 bewirkt den Abfall des Relais X', und dessen Kontakte x fallen ab, so dass die Motorwicklungen nicht mehr gespeist werden. Die Bremse F, die zuvor über die Kontakte x'1 und y2 gespeist wurde, erhält keinen Strom mehr und bremst.
Bei Anwendungen, bei denen es möglich ist, das Eigengewicht des angetriebenen Körpers oder seine Trägheit auszunutzen, kann einfach die Speisung des Motors abgeschaltet werden, sobald der angetriebene Körper den gespeicherten Haltepunkt erreicht hat. Das ist z. B. bei Schwingtoren der Fall. Sobald der gespeicherte untere Haltepunkt erreicht ist, setzt das Tor seine Bewegung sozusagen im Freilauf fort.
Ein Ausführungsbeispiel des entsprechenden Schaltungsschemas zeigt Fig. 8. In diesem Falle ist der Schalter der "Abwärts"-Zähleinheit durch einen Umschalter ID ersetzt. Die Vorrichtung hat ein Verzögerungsmodul TP analog dem nach Fig. 4 und ein Hilfsrelais Y, das wie im vorhergehenden Fall an den "Aufwärts"-Leiter angeschlossen ist, sowie ebenfalls eine Bremse F, die bei Stromausfall arbeitet. Der Motor ist ein Standard- Motor.
Diese Vorrichtung arbeitet folgendermassen: Es sei angenommen, dass sich das Tor in oberer Stellung befindet. Wenn der Benutzer nun den "Abwärts"-Knopf an der Bedienungsstelle betätigt, dann wird die Hilfswicklung E2 des Motors direkt über den nicht betätigten Umschalter ID gespeist, während die Hauptwicklung E1 über den Phasenschieberkondensator C gespeist wird. Die Bremse F wird über ID und die Kontakte und gespeist. Der Motor dreht sich mit verringertem Drehmoment, und das Tor wird angetrieben. Wenn der gespeicherte unter Punkt erreicht ist, wird der Umschalter ID betätigt und die Motorspeisung unterbrochen. Da der Umschalter ID nun die Position 2 einnimmt, wird das Verzögerungsmodul TP gespeist, und das Relais X wird erregt. Die Bremse F wird dann über den Umschalter ID und den Kontakt x gespeist. Das Tor kann also seine Abwärtsbewegung "im Freilauf" fortsetzen, bis es an den Anschlag gelangt. Nach Ablauf einer Verzögerungszeit t, die ausreicht, damit das Tor sicher am Anschlag anlangt, wird das Relais X kurzgeschlossen, und sein Anker fällt ab. Die Bremse F wird nicht mehr gespeist und bremst.
Wenn der Benutzer, um das Tor zu öffnen, den "Aufwärts"-Knopf betätigt, wird das Relais Y gespeist, und seine Kontakte wechseln den Zustand. Die Hauptwicklung E1 des Motors wir direkt gespeist, und der Motor dreht sich mit Nennmoment. Die Bremse F wird über den Kontakt y2 gespeist. Wenn der obere Haltepunkt erreicht ist, öffnet die Zähleinheit den Schalter IM, was die gleichzeitige Abschaltung der Speisung des Motors und der Bremse bewirkt, so dass das Tor am gespeicherten Punkt anhält.
Es ist möglich, gleichzeitig eine Abwärtsbewegung "im Freilauf" mit verzögertem Bremsen, wie oben beschrieben, und eine Aufwärtsbewegung zu erhalten, welche in einer Endphase während einer Verzögerungszeit mit ver ringertem Drehmoment erfolgt. Das diese beiden Möglichkeiten vereinende Schaltungsschema ist in Fig. 9 gezeigt und stellt eine Kombination der Schaltungen nach Fig. 4 und 8 dar. Wie im Falle der Fig. 4 wird die Phasenverschiebung der Motorphasen durch einen ersten Kondensator C3 und einen dazu parallel liegenden zweiten Kondensator C4 erreicht, welcher durch das Relais X des Verzögerungsmoduls TP abschaltbar ist. Die beeiden Aufwärts- und Abwärts-Zähleinheiten sind mit einem Umschalter IM bzw. ID versehen. Es sind wiederum ein Hilfsrelais Y, das bei Aufwärtsbewegung gespeist wird, und eine Bremse F vorhanden, die dem Motor parallel geschaltet werden kann.
Diese Schaltung arbeitet folgendermassen: Es sei angenommen, dass sich das Tor in oberer Stellung befindet. Wenn der Benutzer nun den "Abwärts"-Knopf an der Bedienungsstelle betätigt, dann wird die Hilfswicklung E2 des Motors direkt durch den in Ruhestellung befindlichen Umschalter ID an die Phase angeschlossen, während die Hauptwicklung E1 über die parallel liegenden Kondensatoren C3 und C4 an die Phase angeschlossen wird. Wenn der gespeicherte untere Haltepunkt erreicht ist, schaltet der Umschalter ID in die Position2, was das Abschalten der Motorspeisung und die Erregung des Relais X des Verzögerungsmoduls TP bewirkt. Die Bremse F, die zunächst über ID, 1 und 2 gespeist wurde, wird nunmehr über den Kontakt x gespeist. Das Tor senkt sich "im Freilauf", bis es an den Anschlag gelangt. Dann, am Ende der Verzögerung, fällt das Relais X ab, wodurch die Speisung der Bremse abgeschaltet wird, die nun bremst.
Es sei angenommen, dass sich das Tor in geschlossener (unterer) Stellung befindet. Wenn nun der Benutzer den "Aufwärts"-Knopf an der Bedienungsstelle betätigt, wird das Relais Y erregt, und seine Kontakte y1 und y2 schliessen. Die Hauptwicklung E1 wird daher direkt über IM und y1 gespeist, während die Hilfswicklung E2 über denselben Weg sowie, da der Kontakt 2 geschlossen ist, über die beiden Kondensatoren C3 und C4 gespeist wird. Der Motor dreht sich also mit seinem Nennmoment.
Wenn der gespeicherte obere Punkt erreicht ist, schaltet der Umschalter IM in Position 2, was die Speisung des Verzögerungsmoduls TP bewirkt. Das Relais X zieht an, und seine Kontakte wechseln den Zustand. Der Motor wird nun über IM in Position 2 und über die Kontakte x, y2 und y1 gespeist. Der Kondensator. C4 ist durch Öffnen des Kontakts 2 abgeschaltet, und der Motor dreht sich mit verringertem Drehmoment. Nach Ablauf der Verzögerungszeit fällt das Relais X ab, und das Öffnen des Kontakts x schaltet gleichzeitig die Speisung des Motors und der Bremse F ab.
Fig. 10 veranschaulicht in Form eines Diagramms die Verwendung der Vorrichtung als Sicherheitsvorrichtung. Dieses Diagramm zeigt näherungsweise den Verlauf des Bereichs der Kraft E als Funktion der vom angetriebenen Körper zurückgelegten Entfernung d, z. B. einem Tor oder einem Portal. Beim Anlaufen, z. B. zu Beginn des Öffnens des Tors (Punkt null), ist das verfügbare Drehmoment das Motornennmoment. Der Widerstand des Tors ist beträchtlich, und der Bereich der verfügbaren Kraft, um das Tor anzuhalten, ist gering. Anschliessend verringert sich der Widerstand gegenüber der Torbewegung, und der Bereich der verfügbaren Kraft nimmt zu, bevor er jedoch den Bereich der akzeptablen maximalen Kraft Emax erreicht, bewirken die mechanischen Mittel zur Messung der Bewegung des Tors die Speisung es Motors mit verringertem Drehmoment. Der Bereich der verfügbaren Kraft nimmt plötzlich ab, wenn aber das Tor in diesem Moment nicht blockiert wird, wird es weiterhin mit verringertem Drehmoment angetrieben, und der Bereich der verfügbaren Kraft bleibt deutlich unter dem akzeptablen maximalen Wert, z. B. wie dargestellt, bis das Tor an den Anschlag (B) stösst, d. h. geschlossen ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Antrieb eines Körpers mittels eines Elektromotors, mit mechanischen Mitteln (5) zum Messen der Bewegung dieses Körpers, welche kinematisch mit diesem Körper verbunden und mit Schaltern (ID, IM) versehen sind, die von den erwähnten mechanischen Messmitteln an bestimmten Punkten der Bewegungsbahn des erwähnten Körpers betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zum Initialisieren einer bestimmten Betriebsart des Motors aufweist, welche durch Betätigen wenigstens einer der erwähnten Schalter betätigbar sind (ID, IM).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Initialisieren Mittel aufweisen, welche den Motors während einer Verzögerungszeit (TP, x, C4 Fig. 4; TP', x, C3, Fig. 5) mit verringertem Drehmoment speisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Initialisieren Mittel aufweisen, welche den Motor während einer Verzögerungszeit (TP', x, C'4, Fig. 6) mit verringerter Spannung speisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Initialisieren Mittel aufweisen, welche den Motor mit verringerter Spannung (RB, x'2, C'9) speisen, und dass sie ferner Mittel zum Erfassen (RB) einer Blockierung des Motorläufers aufweisen, wel che die Motorspeisung abschalten, wenn eine solche Blockierung festgestellt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der Motor ein einphasiger Asynchronmotor mit Phasenschieber- Kondensator ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erfassen einer Blockierung des Läufers aus einem Relais (X') bestehen, welches über eine Gleichrichterschaltung mit einer Spannung gespeist wird, die an den Klemmen des Phasenschieber-Kondensators (C'3) des Motors abgenommen wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Bremse, die bei Stromausfall anspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Initialisieren Mittel (ID), welche die Motorspeisung augenblicklich abschalten, sowie Mittel zum Verzögern (TP, x) der Speisung der Bremse aufweisen.

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der erwähnte Körper in Aufwärts- und in Abwärtsrichtung antreibbar ist und die mechanischen Mittel zum Messen der Bewegung mit einem Schalter, der einem oberen Haltepunkt entspricht, und mit einem Schalter, der einem unteren Haltepunkt entspricht, ausgerüstet sind, und welche ferner eine bei Stromausfall ansprechende Bremse (F) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnten Schalter aus Umschaltern (IM, ID) bestehen und dass die Mittel zum Initialisieren einerseits den Motor während einer Verzögerungszeit mit verringertem Drehmoment speisende Mittel, welche durch den dem oberen Haltepunkt entsprechenden Umschalter (IM) betätigbar sind, und andererseits Mittel aufweisen, welche die Motor speisung augenblicklich und die Speisung der Bremse verzögert abschalten und durch den dem unteren Haltepunkt entsprechenden Umschalter (ID) betätigbar sind (Fig. 9).

8. Vorrichtung nach Anspruch 2 zum Antrieb eines Gegenstands zwischen einem unteren Punkt und einem oberen Anschlag, dadurch gekennzeichnet, dass einer der erwähnten Schalter ein Umschalter (IM) ist, der betätigt wird, bevor der Gegenstand bei seiner Aufwärtsbewegung gegen den oberen Anschlag trifft, und dass sie eine Verzögerungsschaltung (TP) aufweist, welche durch den erwähnten Umschalter (IM) an Spannung gelegt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2 zum Antrieb eines Gegenstands zwischen einem unteren Punkt und einem oberen Anschlag, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Mittel zum Messen der Bewegung derart geregelt werden, dass bei der Aufwärtsbewegung der eine der Schalter (IM) betätigt wird, bevor der Gegenstand auf den Anschlag trifft, und dass sie ein elektronisches Verzögerungsmittel (TP') aufweist, welches durch Betätigung des "Aufwärts"-Steuerknopfs an Spannung gelegt und durch den erwähnten Schalter (IM) ausgelöst wird, so dass die Verzögerung initialisiert wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsmittel (TP) ein Relais (X) aufweisen, welches während der Verzögerung erregt ist, so dass über einen seiner Kontakte (x) die Speisung der Bremse (F) während der Verzögerung aufrechterhalten wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 zum Antrieb eines Gegenstands zwischen einem unteren Punkt und einem oberen Punkt und umgekehrt oder horizontal zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem ein zweites Relais (Y) aufweist, welches bei der Aufwärtsbewegung erregt ist und über seine Kontakte die Speisung der Bremse (F) und des Motors bei der Aufwärtsbewegung bzw. der Öffnungsbewegung gewährleistet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Verzögerungsschaltung (TP) mit einem während der Verzögerung erregten Relais (X) aufweist, welches bei der Aufwärtsbewegung über seine Kontakte die Speisung des Motors mit verringertem Drehmoment und die Speisung der Bremse (F) während der Verzögerung gewährleistet, und dass sie ein zweites, bei der Aufwärtsbewegung erregtes Relais (Y) aufweist, welches bei der Aufwärtsbewegung über seine Kontakte die Speisung der Bremse (F) und die Speisung des Motors mit Nennmoment gewährleistet, bis der dem oberen Haltepunkt entsprechende Schalter (IM) betätigt wird, d. h. vor der Initialisierung der Verzögerung.

13. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3, 4, 5, 6 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Mittel zur Messung der Bewegung derart geregelt werden, dass wenigstens der eine ihrer Schalter betätigt wird, bevor die Differenz zwischen der vom Motor ausgeübten Kraft und der der Fortbewegung des erwähnten Körpers Widerstand leistenden Kraft einen bestimmten Wert erreicht.