DE9105454U1 - Antrieb für einen Flügel einer Lüftungsanlage, Rauch- und Wärmeabzugsanlage o.dgl. - Google Patents

Description

Antrieb für einen Flügel einer Lüftungsanlage, Rauch- und Wärmeabzugsanlage oder dergleichen

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Flügel einer Lüftungsanlage, Rauch- und Wärmeabzugsablage oder dergl. mit mehreren Motoren, die am Blendrahmen oder am Flügel mit gegenseitigem Abstand gelagert sind und am Flügel bzw. am Blendrahmen mit ihrem Abtriebsglied jeweils an voneinander beabstandeten Lagern angreifen und mit einer Synchronisierungseinrichtung.

Derartige Antriebe werden meist für relativ breite Flügel und größere Lichtkuppeln verwendet. Diese Flügel und Kuppeln sind in Schließlage gewöhnlich horizontal angeordnet und zum Öffnen nach außen klappbar. Die Motoren werden mit entsprechendem gegenseitigen Abstand so angeordnet, daß der Flügel jweils über die Abtriebsglieder!an mehreren Punkten beim Öffnen und Schließen abgestützt und geführt ist. Die Synchronisierungseinrichtung soll eine gleichmäßige Führung des Flügels beim Öffnen und Schließen gewährleisten, so daß der Flügel in jeder Öffnungslage korrekt ausgerichtet ist und nicht verkantet.

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Bei einem bekannten derartigen Antrieb sind 2 Motoren vorgesehen, die über eine Sychronisierungswelle mechanisch gekoppelt sind. Über die Sychronisierungswelle bremst der jeweils stärker belastete Motor den anderen Motor. Dabei tritt unerwünschte Reibung und Mehrarbeit auf. Ferner ist die Konstruktion relativ aufwendig.

Bei einem anderen Antrieb der eingangs genannten Art regelt die Sychronisierungseinrichtung jeweils gleiche Geschwindigkeit der Motoren. Die Signalverarbeitung erfolgt in einer Hardware-Logik. Durch die zeitliche Abfolge des Ein- und Ausschaltens der Motoren kann ein Versatz der Abtriebsglieder und demzufolge ungleichmäßige Führung des Flügels auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfach aufgebaut ist und eine gleichmäßige Führung des Flügels gewährleistet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Sychronisierungseinrichtung einen Mikrocomputer aufweist, der mit den Motoren zugeordneten Istwertgebern verbunden ist. Es können Istwertgeber eingesetzt werden, die die Bewegung des Flügels z.B. Weg, Geschwindigkeit oder Beschleunigung beim Öffnen und Schließen direkt oder indirekt erfassen. Bei bevorzugten Ausführungen greifen die Istwertgeber vorzugsweise im Bereich der Abtriebsglieder bzw. an deren Lagerstellen am Flügel an.

Die Signale der Istwertgeber werden im Mikrocomputer verarbeitet. Der Mikrocomputer kann so programmiert sein, daß der jeweils am stärksten belastete Motor Masterfunktion erhält und die anderen Motoren steuert. Alternativ sind andere Programmierungen möglich, z.B. daß jeweils ein bestimmter Motor oder der gerade am schwächsten belastete Motor die Masterfunktion besitzt.

Mit der Signalverarbeitung im Mikrocomputer ist eine selbstlernende Wegerfassung in einer Initialisierungsphase möglich. In der Initialisierungsphase können auch noch weitere Systemeigenschaften wie Flügelgewicht selbstlernend erfaßt werden. Die Endabschaltung kann selbständig ohne Endschalter erfolgen. Es kann Überlastbegrenzung, integrierte Richtungsumsteuerung und Laufrichtungserkennung vorgesehen werden. Die Mikrocomputersteuerung kann schließlich so ausgelegt werden, daß keine Addition von Regelabweichungen auftritt. Ferner kann die Steuerung zur Synchronisation mehrerer TMC-Module erweiterungsfähig sein.

Der Istwertgeber kann so ausgebildet sein, daß er die lineare Bewegung der abtriebseitigen Schubstange des Motors über ein parallel mitgeführtes Magnetband erfaßt, welches mit einem Sensor zusammenwirkt. Das Magnetband kann extern auf einem mitbewegten Trägerstab aufgeklebt sein. Der Sensor kann motorfest angeordnet sein. Er kann sich aus mehreren Hallsensoren zusammensetzen. Vorzugsweise wird ein Magnetband mit 3 mm Polabstand verwendet. Um hohe Auflösung zu erhalten werden in Verbindung damit 3 Hallsensoren eingesetzt, die zueinander versetzt angeordnet werden mit 1 mm Versatzabstand.

Bei anderen Istwertgebern kann der lineare Weg über einen Drehgeber/Drehpotentiometer und Seilzug erfaßt werden. Der Drehgeber kann auch z.B. auf der Motorwelle oder Getriebewelle angeordnet werden.

Die Antriebe können mit Vorteil in Rauch- und Wärmeabzugsanlagen an Kipp- oder Klappflügeln, insbesondere an relativ breiten Flügeln und großen Lichtkuppeln zum Einsatz kommen.

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Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren erläutert werden.

Dabei zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Flügels

mit dem erfindungsgemäßen Antrieb mit 2 Elektromotoren ;

Figur 2 ein Blockschaltbild für die Steuerung des Antriebs in Fig. 1;

Figur 3 eine schematische Darstellung des Istwertgebers in Fig. 1; Draufsicht auf einen Abschnitt des Magnetstreifens und den Sensor;

Figur 4 eine schematische Darstellung eines abgewandelten Istwertgebers mit zusätzlichem separatem Trägerstab für den Magnetstreifen;

Figur 5 eine schematische Darstellung eines Istwertgebers mit Drehgeber und Seilzug;

Figur 6 eine Draufsicht auf den Istwertgeber in Fig.5;

Figur 7 eine schematische Darstellung eines Istwertgebers mit Drehgeber und Zahnstange.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein nach außen klappbarer Lüftungsflügel lmit dem erfindungsgemäßen Antrieb 2 ausgestattet. Der Antrieb 2 umfaßt 2 Elektromotoren 3, 4, die am Blendrahmen 5 an Schwenklagern 6, 7 gelagert sind und mittels abtriebsseitiger Schubstangen 3a bzw. 4a den Flügel 1 nach außen aufstellen.

Die Motoren 3, 4 sind am Blendrahmen an der Öffnungsseite mit Abstand zueinander angeordnet. Die freien Enden der Schubstange 3a, 4a greifen in Lager 3b bzw. 4b am Flügel 1 im Bereich der Flügelöffnungskante ein. Die Position der Motoren 3, 4 ist so gewählt, daß die Schubstangen 3a, 4a den Flügel 1 in den Lagern 3b bzw. 4b gleichmäßig abstützen. Die Motoren 3, 4 bzw. die Lager 3b, 4b sind über die Öffnungsseite gleichmäßig verteilt. Zur Wegerfassung des Flügels 1 sind den Motoren 3,und 4 jeweils Istwertgeber 13 bzw. 14 zugeordnet, indem an den Schubstangen 3a, 4a die Istwertgeber 13 bzw. 14 angeordnet sind. Jeder Istwertgeber besteht aus einem an der Schubstange 3a bzw. 4a aufgeklebten Magnetstreifen 15, der mit einem Sensor 16 im Gehäuse des Motors 3 bzw. 4 zusammenwirkt. Der Magnetsreifen 15 ist als Magnetband mit 3 mm Polabstand 15a Nord-Süd ausgebildet. Der Sensor 16 besteht jeweils aus 3 Hallsensoren 16a, 16b, 16c, die in Längs- bzw. Bewegungsrichtung des Magnetbands 15 zueinander versetzt angeordnet sind. Der Versatz beträgt 1 mm.

In den Figuren 4, 5, 6 und 7 sind abgewandelte Istwertgeber dargestellt. Sie werden als , Istwertgeber 13 und 14 in Antrieben eingesetzt, die einen Aufbau entsprechend Figur 1 aufweisen.

Bei dem Istwertgeber in Figur 4 ist der Magnetstreifen 15 nicht auf der Motorschubstange, sondern auf einem zusätzlichen separaten Trägerstab 17 aufgeklebt. Der übrige Aufbau und die Funktion des Istwertgebers entspricht dem Ausführungsbeispiel in Figur 3.

Bei den Istwertgebern in den Figuren 5 und 6 ist ein Drehgeber 18 vorzugsweise ein optischer Drehgeber mit z.B. 100 Impulse/ Umdrehung oder ein Drehpotentiometer verwendet. Er weist einen Seilzug 19 auf, der an einem Ende am Ende der Schubstange 3a befestigt ist und am anderen Ende auf eine Winde 19a im Bereich des Gehäuses des Drehgebers 18 aufgewickelt ist. Die Winde 19a ist mit einer Rückstellfeder 19b verbunden. Der Drehgeber 18 mißt den linearen Weg des Seilzugs 19 und damit den linearen Weg der Schubstange 3a.

Bei dem Istwertgeber in Figur 7 weist der Drehgeber 28 ein Ritzel 29a auf, das mit einer mit der Schubstange 3a starr verbundenen Zahnstange 29 kämmt. Über den Weg der Zahnstange wird der lineare Weg der Schubstange 3a gemessen.

Wie im Blockschaltbild zu erkennen ist, erfolgt die Steuerung über einen Mikrocomputer 20. Er ist mit einer Spannungsversorgung 21 verbunden, die mit 230 VAC beaufschlagt ist und über eine Schalterzentrale 22 ein/ausgeschaltet werden kann. 230 V - Versorgung kann auch ersetzt werden durch eine Spannungsversorgung 24 V von der Schaltzentrale. Der Mikrocomputer 20 ist über Signalleitungen 35 und 45 mit den Istwertgebern 13 bzw. 14 verbunden. Er verarbeitet die Istwertsignale dieser Geber und steuert eine Motorbrücke 23, die über die Leitungen 36, 46 mit den Motoren 3 bzw. 4 verbunden ist und die Leistung dieser Motoren entsprechend regelt. Die Regelung erfolgt in Abhängigkeit von den Istwertsignalen der Geber 13, 14 gemäß Programmierung des Mikrocomputers, 20.

Die Programmierung kann so ausgebildet sein, daß immer der gerade am stärksten belastete Motor der Motoren 3 und 4 Masterfunktion erhält und den anderen Motor steuert. Die unterschiedliche Belastung der Motoren wird mit den von den Istwertgebern 13, 14 gemessenen Signalen erfaßt und im Mikrocomputer 20 verglichen und verarbeitet zu dem Steuersignal, das der Motorbrücke 23 zur Steuerung der Motoren 3 und 4 zugeführt wird.

Claims (11)

Schutzansprüche

1. Antrieb für einen Flügel einer Lüftungsanlage, Rauch- und Wärmeabzugsanlage oder dergl. mit mehreren Motoren, die am Blendrahmen oder am Flügel mit gegenseitigem Abstand gelagert sind und am Flügel bzw. am Blendrahmen mit Ihrem Abtriebsglied jeweils an voneinander beabstandeten Lagern angreifen und mit einer Sychronisierungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierungseinrichtung einen Mikrocomputer (20) aufweist, der mit den Motoren (3, 4) zugeordneten Istwertgebern (13, 14) verbunden ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein die Bewegung des Flügels (1) z.B. den Weg, die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung beim Öffnen und Schließen direkt oder indirekt erfassender Istwertgeber (13, 14) vorgesehen ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Istwertgeber (13, 14) im Bereich des Motors (3 bzw. 4) angeordnet ist.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Istwertgeber (13, 14) vorzugsweise im Bereich des Abtriebsglieds (3a bzw. 4a) des Motors (3 bzw. 4) oder an den Lagerstellen (3b, 4b) des Motors (3, 4) am Flügel (1) angreift.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Istwertgeber ein die lineare Bewegung der abtriebseitigen Schubstange (3a, 4a) des Motors (3 bzw. 4) erfassende, z.B. ein mit der Schubstange (3a, 4a) parallel mitgeführtes Geberelement aufweist, welches mit einem Sensor (16) zusammenwirkt.

6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Geberelement einen Magnetstreifen (15) aufweist, der extern auf einem mitbewegten Trägerstab, z.B. der Schubstange (3a, 4a) aufgeklebt ist.

7. Antrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Istwertgeber einen Drehgeber (18, 29) vorzugsweise optischer Drehgeber oder Drehpotentiometer aufweist und das Geberelement einen Seilzug (19), vorzugsweise mit Rückholmechnismus (19a, 19b) oder eine mit einem Ritzel (29a) zusammenwirkende Zahnstange (29) aufweist.

8. Antrieb nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Sensor (16) fest am Motor (3, 4) angeordnet ist.

9. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Sensor (16) sich aus mehreren Hallsensoren zusammensetzt.

10. Antrieb nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Magnetstreifen (15) als Magnetband mit 3mm Polabstand Nord-Süd ausgebildet ist.

11. Antrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Sensor (16) 3 Hallsensoren aufweist, die zueinander versetzt angeordnet sind, wobei der Versatzabstand vorzugsweise 1 mm beträgt.

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