EP2762667A2 - Antriebssystem - Google Patents

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EP2762667A2
EP2762667A2 EP14153669.8A EP14153669A EP2762667A2 EP 2762667 A2 EP2762667 A2 EP 2762667A2 EP 14153669 A EP14153669 A EP 14153669A EP 2762667 A2 EP2762667 A2 EP 2762667A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
units
drive system
control
control device
Prior art date
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Granted
Application number
EP14153669.8A
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English (en)
French (fr)
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EP2762667B1 (de
EP2762667A3 (de
Inventor
Reiner Aumüller
Peter Sopkowiak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumueller Aumatic GmbH
Original Assignee
Aumueller Aumatic GmbH
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Aumueller Aumatic GmbH filed Critical Aumueller Aumatic GmbH
Priority to PL14153669T priority Critical patent/PL2762667T3/pl
Publication of EP2762667A2 publication Critical patent/EP2762667A2/de
Publication of EP2762667A3 publication Critical patent/EP2762667A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2762667B1 publication Critical patent/EP2762667B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/611—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/70—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F5/00—Braking devices, e.g. checks; Stops; Buffers
    • E05F5/12—Braking devices, e.g. checks; Stops; Buffers specially for preventing the closing of a wing before another wing has been closed
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/60—Suspension or transmission members; Accessories therefor
    • E05Y2201/606—Accessories therefor
    • E05Y2201/62—Synchronisation of suspension or transmission members
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
    • E05Y2400/40—Control units therefor
    • E05Y2400/41—Control units therefor for multiple motors

Definitions

  • the invention relates to a drive system for movable wings of windows, doors, flaps or the like. With the features in the preamble of the main claim.
  • a drive system in which a central control circuit acts on a plurality of actuators, which together raise and lower a flap wing.
  • the actuators are controlled by the control circuit directly via a voltage regulator and regulated to synchronous operation.
  • drive systems with multiple actuators are also known, each having its own programmable control unit and communicate with each other via a data bus.
  • the actuators attack together on a wing to be moved and are mutually regulated to synchronism, which is achieved via a separate control circuit or via a master-slave arrangement.
  • the actuators exchange their unique serial number specified by the manufacturer for each actuator.
  • the invention solves this problem with the features in the main claim.
  • the claimed drive technology in particular the drive system and a method for its operation, have the advantage of a significant simplification and ease of system setup and commissioning. Complex settings and programming of the drive units during commissioning are unnecessary. Also, the construction and control costs and the space requirement of the drive system can be significantly reduced.
  • the drive technology makes it possible to couple any drive units together and to network them via a control line. As a result, different drive units can be operated with different functions in a drive system. Their number can vary as well.
  • the control device can be connected to such different drive units.
  • control units of the various drive units each generate their own virtual subscriber designation within the drive system and identify themselves therewith. This may in particular be a consecutive number within the total number of drive units in the drive system.
  • the participant name can have a simple structure and a very small amount of data. It can e.g. only consist of a single number with a few digits. This reduces the communication effort and allows the use of cost-effective and less expensive control cables.
  • the continuous sequence of names allows a particularly simple check of the existence and functionality of the connected drive units. This can be done for example by the control device, which signal the test result via a display and in the absence of a drive unit, the drive system can also block. On the other hand, the control device can assign the virtual subscriber designation of the replaced drive unit to an exchange drive unit, which additionally reduces the cost of restarting the system.
  • the drive units can be standard units which only receive a virtual subscriber designation at startup and communicate with each other via this. This allows a wide variety of system configurations with minimal planning and commissioning costs.
  • standardized drive units can be used by the bearing.
  • Another advantage is the particularly simple generation of a closing sequence control, which is particularly advantageous for the interaction of functionally different drive units, in particular actuators and locking drives, in the drive system.
  • the locking actuators When opening a closed leaf, the locking actuators have priority and block the actuators until they have reached their unlocked position.
  • the procedure is reversed, with the actuators blocking the locking actuators until they have reached their closed position and the closed wing can then be locked. Again, the cost of installation, programming and control is minimal.
  • control device and the control units each have a microcontroller.
  • control line (s) of the drive system is / are designed as a clocked bus.
  • the control line (s) of the drive system can / may each have a cable with one or more wires, in particular with three wires.
  • one or all drive unit (s) have a separate power supply, in particular an electrical power supply.
  • the invention relates to a drive system 1 with a plurality of drive units (4-8).
  • the invention further relates to a method for operating such a drive system (1). This includes the initialization of the drive system (1).
  • FIG. 1 shows a drive system (1) in a schematic view. It is intended for movable wings (2) of windows, doors, flaps or the like closure elements.
  • a preferred area of application is buildings, in particular buildings and building closures.
  • drive system (1) has a plurality of drive units (4-8) and a programmable control device (3).
  • the drive units (4-8) may be functionally the same or different. In the embodiment shown, five drive units are present, the number may vary in another embodiment, also up or down.
  • the drive units (4,5,6) are designed as actuators, which move the wing (2) together. This is preferably a pivoting movement, but may also be a different kinematics.
  • the two other drive units (7,8) are designed as locking drives, which the wing (2) in its closed position, e.g. on a surrounding stationary frame, lock.
  • the drive units (4-8) are connected to one another and to the control device (3) via a control line (13). You can connect to these e.g. be connected in parallel.
  • the power supply of one or more drive units (4-8) may be provided by a separate means (19), e.g. the actuator (4) is shown schematically and can also be used in the other drive units.
  • the power supply (19) may e.g. be an electrical power supply with DC or AC voltage.
  • a connection can e.g. to the building mains with 230 V AC or to a DC power supply with 12 or 24 V.
  • the control line (13) may be wired or wireless.
  • the control line (13) is a cable with one or more wires, e.g. with three wires, trained.
  • the control line (13) is designed as a clocked bus, in particular as a data bus. This can be a dominant and recessive bus.
  • the two other wires form an electrical power supply and by their variable polarity specify the function, in particular the opening and closing direction.
  • the control device (3) can be connected to one or more actuators (15).
  • This can be eg a button, a control circuit, in particular a RWA control, an alarm, wind or rain sensor or the like. Be.
  • electrical actuating lines (17) By means of electrical actuating lines (17), the actuator (15) and the control device (3) are interconnected.
  • the number and arrangement of the actuator (15) may also be different than in FIG. 1 be educated.
  • the control device (3) is programmable and has for this purpose a microcontroller with a microprocessor and peripherals, in particular memories for data and programs on.
  • the latter can e.g. Programs for testing, initializing and controlling the drive system (1) and the connected drive units (4-8).
  • the control device (3) can display (14), e.g. have an optical and / or acoustic display, in particular an LED display.
  • the control device (3) has cable connections for the lines (13, 17) and an interface for bidirectional communication via the control line (13). This can be used to transfer data, in particular messages and commands.
  • the control device (3) may have a small size in the form of a small board with the aforementioned components, which can be accommodated in any position visible or hidden. It can be, for example, in a switch box, on or in the wing (2) or its frame or in or on a drive unit (4-8) place. For commissioning a visual contact to the display (14) is advantageous.
  • the drive units (4-8) each have a programmable control unit (12) and a drive means (9), which is controlled by the control unit (12).
  • the drive means (9) can be structurally designed in different ways, preferably as an electric drive.
  • the drive means (9) may e.g. a preferably controllable motor (10), in particular an electric motor, and an actuated therefrom propellant (11) which acts on the outside and in particular on the wing (2).
  • a sensor (18) may be present, which is also connected to the control unit (12) and the function monitoring of the respective drive unit (4-8) can serve. This can be e.g. the position and / or the movement of a drive element (11) are detected.
  • the propellant (11) may e.g. to be a push chain.
  • the propellant (11) may be formed as a rack, threaded spindle, link mechanism or in any other way to transmit the drive movement of the motor (10) for opening and closing on the wing (2).
  • the propellant (11) may be otherwise, e.g. as a locking element, be formed. If a drive unit is used for purposes other than those mentioned above, the drive means (9) can be designed and adapted accordingly differently.
  • the control unit (12) of a drive unit (4-8) also has a microcontroller with a microprocessor and peripherals, in particular memories for data and programs. It is connected via an interface to the control line (13) for bidirectional communication with data transmission and reception. In addition, the mentioned control connection to the drive means (9).
  • the control unit (12), in particular the microcontroller, also has a nonvolatile and writable memory for a virtual subscriber designation explained below.
  • the program scope includes programs for controlling the drive element (9), for data communication, initialization and evaluation of signals from other drive units (4-8).
  • a program for generating and assigning an individual subscriber description is stored, with which each control unit (12) within the drive system (1) generates its own virtual subscriber designation and assigns itself as well as stores it in non-volatile and reprogrammable memory. With this virtual subscriber designation, the control units (12) log on to the control device (3).
  • the virtual subscriber designations of the drive units (4-8) are different from each other and identify the respective drive unit.
  • the virtual subscriber names can be of any type. Preferred is an alphanumeric numbering, in particular in the form of numbers with only one or a few digits.
  • the virtual subscriber name can be continuous. In particular, it can start with the number or number 1, wherein in the gapless sequence the last number represents the total number of drive units (4-8) present and connected in the drive system (1).
  • the control device (3) When commissioning the drive system (1), the control device (3) sends an initialization signal to the connected drive units (4-8) and their control units (12). These generate by means of the aforementioned program each a virtual subscriber name starting with the lowest, in particular the number 1, and give to the control line (13) from a corresponding message. The generation and reporting of the control units (12) takes place at different times, wherein the first message before has priority over all others and blocks them. If the first or fastest controller (12) has effectively reported the first number, it assigns that number as a virtual subscriber name and stores it. The other control units (12) learn through this priority message that there is already a first virtual subscriber name and that their previous number acceptance is therefore inaccurate and they have to dial and report a next higher number in the next cycle. This iterative cycle can run several times in succession until all drive units (4-8) have assigned and stored their own virtual subscriber designation.
  • the virtual subscriber names are also reported to the control device (3), which obtains knowledge thereof, at least on the number of connected drive units (4-8).
  • the drive units (4-8) only report the virtual subscriber designation, so that the control device (3) has no further information about the type and function and arrangement of the drive units (4-8) in the drive system (1) and on the wing (2). Has. On the display (14), the control device (3) an acknowledgment signal and also output more information, in particular on the number of connected and registered drive units (4-8).
  • the control of the drive units (4-8) to trigger their function, in particular for triggering an opening or closing movement via the control device (3), for example, the polarity on the wires of the control line (13) is set accordingly.
  • the control units (12) of the drive units (4-8) first report their virtual subscriber designation, the control unit (3) receiving the messages and opening them Completeness checked. If a virtual subscriber name is missing due to failure of a drive unit (4-8) or for other reasons, the control device (3) detects a fault and blocks the drive units (4-8).
  • control device (3) via the display (14) output a message.
  • control device (3) can be connected via the actuating lines (17) or in some other way e.g. by a radio unit, a fault message to the outside, e.g. to a maintenance center.
  • the drive system (1) requires a restart.
  • the initialization phase can be shortened by the controller (3) of the new drive unit (4-8) transmits the former virtual subscriber name of the exchanged unit for allocation and storage.
  • the above-described initialization process can take place, whereby the existing virtual subscriber designations of the other drive units (4-8) are deleted and then newly generated and assigned.
  • the drive system (1) may also have a closing sequence control.
  • a closing sequence control In a closed wing (2), the locking drives (7,8) are first unlocked, then the actuators (4-6) can open the wing (2).
  • the closing sequence control can be dependent on the drive signal, in particular on the polarity of the control line (13).
  • the control units (12) of the drive units (4-8) can have stored a corresponding program for this purpose.
  • the locking drives (7, 8) start immediately, whereas the actuators (4-6) have a programmed waiting time for this purpose.
  • a drive unit (4-8) is in operation and running, it gives an appropriate feedback to the control line (13) which is received by the control device (3) and by all other drive units (4-8). If an actuator (4-6) receives such a message during the waiting period, the control unit (12) extends the waiting phase until the message signal disappears. This is the case when the locking drive (7,8) has reached its end position and unlocked position. Only then will the actuators (4-6) start to run.
  • the locking drives (7, 8) have a programmed waiting time for this and wait until the immediately starting actuators (4-6) signal the reaching of their end position and the closed position of the wing (2).
  • the locking drives (7, 8) have already reached their unlocking end position, so that they do not output a blocking message on the control line (13).
  • the actuators (4-6) can start in this case immediately after their programmed waiting time.
  • the closing sequence control over waiting times is particularly simple and inexpensive.
  • the illustrated drive system (1) relates to a single wing (2). It can alternatively be extended to several wings. Furthermore, it is possible that only one single actuator engages on a wing (2). In the drive system (1), in a modification of the embodiment, only similar drive units, e.g. only actuators, be arranged.
  • the input units (4-8) may have their own individual and predetermined identifications, which may also contain information about the type and function of the respective drive unit.
  • the existing tag can be used instead of a virtual tag.
  • the type, number and arrangement of the drive unit can vary. This could also have a different than the described Stellund locking function. Modifications are also possible with respect to the control line (13), the wireless can be realized, for example via a radio link.
  • the bus technology can also vary.
  • the drive units (4-8) can emit a signal in operation, which identifies their respective nature and function.
  • the actuating and locking drives emit, for example, different signals that can be received and evaluated for the closing sequence control in the control units (12).
  • the electric drive means (9) shown can alternatively be designed as a fluidic drive with a correspondingly adapted power supply.
  • An electric drive means (9) can also be varied and designed, for example, as a linear drive.

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  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem (1) nebst Betriebsverfahren für bewegliche Flügel von Fenstern, Türen, Klappen oder dergleichen von Bauwerken. Das Antriebssystem (1) weist mehrere Antriebseinheiten (4-8) und eine programmierbare Kontrolleinrichtung (3) auf, wobei die Antriebseinheiten (4-8) jeweils ein Antriebsmittel (9) und eine programmierbare Steuereinheit (12) haben. Die Steuereinheiten (12) sind untereinander und mit der Kontrolleinrichtung (3) über eine Steuerleitung (13) verbunden. Die Steuereinheiten (12) generieren mittels eines Programms jeweils für sich eine eigene virtuelle Teilnehmerbezeichnung im Antriebssystem (1), weisen sich diese zu und melden sich mit dieser Teilnehmerbezeichnung an der Kontrolleinrichtung (3) an.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für bewegliche Flügel von Fenstern, Türen, Klappen oder dgl. mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
  • Aus der DE 40 41 087 A1 ist ein Antriebssystem bekannt, bei dem eine zentrale Steuerschaltung mehrere Stellantriebe beaufschlagt, die gemeinsam einen Klappenflügel heben und senken. Die Stellantriebe werden von der Steuerschaltung direkt über einen Spannungssteller gesteuert und auf Gleichlauf geregelt.
  • In der Praxis sind außerdem Antriebssysteme mit mehreren Stellantrieben bekannt, welche jeweils eine eigene programmierbare Steuereinheit haben und untereinander über einen Datenbus kommunizieren. Die Stellantriebe greifen gemeinsam an einem zu bewegenden Flügel an und sind untereinander auf Gleichlauf geregelt, was über eine separate Steuerschaltung oder über eine Master-Slave-Anordnung erreicht wird. Zur Identifikation tauschen die Stellantriebe ihre eindeutige und für jeden Stellantrieb herstellerseitig fest vorgegebene Seriennummer aus.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Antriebstechnik aufzuzeigen.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
    Die beanspruchte Antriebstechnik, insbesondere das Antriebssystem und ein Verfahren zu dessen Betrieb, haben den Vorteil einer signifikanten Vereinfachung und Erleichterung des Systemaufbaus und der Inbetriebnahme. Aufwändige Einstellungen und Programmierungen der Antriebseinheiten bei der Inbetriebnahme sind entbehrlich. Auch der Bau- und Steueraufwand sowie der Platzbedarf des Antriebssystems können wesentlich verringert werden.
  • Die Antriebstechnik ermöglicht es, beliebige Antriebseinheiten miteinander zu koppeln und über eine Steuerleitung zu vernetzen. Hierdurch können in einem Antriebssystem verschiedene Antriebseinheiten mit unterschiedlichen Funktionen betrieben werden. Auch deren Zahl kann variieren. Die Kontrolleinrichtung kann mit solchen unterschiedlichen Antriebseinheiten verbunden werden.
  • In einer besonders bevorzugten und vorteilhaften Ausführungsform generieren die Steuereinheiten der verschiedenen Antriebseinheiten für sich jeweils eine eigene virtuelle Teilnehmerbezeichnung innerhalb des Antriebssystems und identifizieren sich hierüber. Dies kann insbesondere eine fortlaufende Nummer innerhalb der Gesamtzahl der Antriebseinheiten im Antriebssystem sein. Die Teilnehmerbezeichnung kann eine einfache Struktur und einen sehr kleinen Datenumfang haben. Sie kann z.B. nur aus einer einzelnen Nummer mit wenigen Stellen bestehen. Dies reduziert den Kommunikationsaufwand und erlaubt den Einsatz von kostengünstigen und weniger aufwändigen Steuerleitungen.
  • Die fortlaufende Folge der Bezeichnungen, insbesondere Nummerierungen, ermöglicht eine besonders einfache Überprüfung der Existenz und Funktionsfähigkeit der angeschlossenen Antriebseinheiten. Dies kann z.B. durch die Kontrolleinrichtung geschehen, welche das Prüfergebnis über eine Anzeige signalisieren und bei Fehlen einer Antriebseinheit das Antriebssystem auch blockieren kann. Die Kontrolleinrichtung kann andererseits einer Austausch-Antriebseinheit die virtuelle Teilnehmerbezeichnung der ersetzten Antriebseinheit zuweisen, was den Aufwand für die erneute Inbetriebnahme zusätzlich reduziert.
  • Die Antriebseinheiten können Standardeinheiten sein, die erst bei der Inbetriebnahme eine virtuelle Teilnehmerbezeichnung erhalten und hierüber miteinander kommunizieren. Dies erlaubt unterschiedlichste Systemkonfigurationen bei minimalem Planungs- und Inbetriebnahmeaufwand. Zudem können standardisierte Antriebseinheiten vom Lager eingesetzt werden.
  • Ein weiterer Vorteil besteht in der besonders einfachen Generierung einer Schließfolgesteuerung, was besonders für das Zusammenwirken von funktional unterschiedlichen Antriebseinheiten, insbesondere Stellantrieben und Verriegelungsantrieben, im Antriebssystem von Vorteil ist. Beim Öffnen eines geschlossenen Flügels haben die Verriegelungsantriebe Vorrang und blockieren die Stellantriebe bis sie ihre Entriegelungsstellung erreicht haben. Beim Schließen eines offenen Flügels ist der Ablauf umgekehrt, wobei die Stellantriebe die Verriegelungsantriebe blockieren, bis sie ihre Schließstellung erreicht haben und der geschlossene Flügel anschließend verriegelt werden kann. Auch hierfür ist der Aufwand für Installation, Programmierung und Steuerung minimal.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Kontrolleinrichtung und die Steuereinheiten jeweils einen Mikrocontroller auf.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Steuerleitung(en) des Antriebssystems als getakteter Bus ausgebildet ist/sind. Die Steuerleitung(en) des Antriebssystems kann/können jeweils ein Kabel mit einer oder mehreren Adern, insbesondere mit drei Adern, aufweisen.
  • In einer Variante weisen eine oder alle Antriebseinheit(en) eine separate Energieversorgung, insbesondere eine elektrische Stromversorgung, auf.
  • In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigt:
    • Figur 1: einen Schemaplan eines Antriebssystems.
  • Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem 1 mit mehreren Antriebseinheiten (4-8). Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Antriebssystems (1). Dies schließt die Initialisierung des Antriebssystems (1) ein.
  • Figur 1 zeigt ein Antriebssystem (1) in einer Schemadarstellung. Es ist für bewegliche Flügel (2) von Fenstern, Türen, Klappen oder dgl. Verschlusselementen vorgesehen. Ein bevorzugter Anwendungsbereich sind Bauwerke, insbesondere Gebäude und Gebäudeverschlüsse.
  • Das in Figur 1 gezeigte Antriebssystem (1) weist mehrere Antriebseinheiten (4-8) und eine programmierbare Kontrolleinrichtung (3) auf. Die Antriebseinheiten (4-8) können funktional gleich oder unterschiedlich sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind fünf Antriebseinheiten vorhanden, wobei deren Zahl in einer anderen Ausführungsform auch nach oben oder unten variieren kann.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Antriebseinheiten (4,5,6) als Stellantriebe ausgebildet, die gemeinsam den Flügel (2) bewegen. Dies ist bevorzugt eine Schwenkbewegung, kann aber auch eine andere Kinematik sein. Die Stellantriebe (4,5,6) greifen nebeneinander am Flügel (2) an und bewegen diesen gemeinsam. Sie können dabei in ihren Bewegungen aufeinander abgestimmt, insbesondere synchronisiert sein.
  • Die beiden anderen Antriebseinheiten (7,8) sind als Verriegelungsantriebe ausgebildet, welche den Flügel (2) in seiner Schließstellung, z.B. an einem umgebenden stationären Rahmen, verriegeln. Die Antriebseinheiten (4-8) sind untereinander und mit der Kontrolleinrichtung (3) über eine Steuerleitung (13) verbunden. Sie können an diese z.B. parallel angeschlossen sein.
  • Die Energieversorgung von ein oder mehreren Antriebseinheiten (4-8) kann über eine separate Einrichtung (19) erfolgen, was z.B. beim Stellantrieb (4) schematisch dargestellt ist und auch bei den anderen Antriebseinheiten eingesetzt werden kann. Die Energieversorgung (19) kann z.B. eine elektrische Stromversorgung mit Gleich- oder Wechselspannung sein. Ein Anschluss kann z.B. an das Gebäudestromnetz mit 230 V Wechselstrom oder an eine Gleichstromversorgung mit 12 oder 24 V erfolgen. Alternativ kann die Energieversorgung der Antriebseinheiten (4-8) über die Steuerleitung (13) geschehen.
  • Die Steuerleitung (13) kann drahtgebunden oder drahtlos sein. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Steuerleitung (13) als Kabel mit einer oder mehreren Adern, z.B. mit drei Adern, ausgebildet. Die Steuerleitung (13) ist als getakteter Bus, insbesondere als Datenbus, ausgebildet. Dies kann ein Bus mit dominantem und rezessivem Pegel sein. Von den vorgenannten drei Adern kann eine Ader der Signal- und Datenübertragung dienen, wobei die beiden anderen Adern eine elektrische Stromversorgung bilden und durch ihre veränderliche Polung die Funktion, insbesondere die Öffnungs- und Schließrichtung vorgeben.
  • Die Kontrolleinrichtung (3) kann mit einem oder mehreren Betätiger(n) (15) verbunden sein. Dies kann z.B. ein Taster, eine Steuerschaltung, insbesondere eine RWA-Steuerung, ein Alarmgeber, Wind- oder Regensensor oder dgl. sein. Mittels elektrischer Betätigungsleitungen (17) sind der Betätiger (15) und die Kontrolleinrichtung (3) miteinander verbunden. Die Zahl und Anordnung der Betätiger (15) kann auch anders als in Figur 1 ausgebildet sein.
  • Die Kontrolleinrichtung (3) ist programmierbar und weist hierfür einen Mikrocontroller mit einem Mikroprozessor und Peripherie, insbesondere Speichern für Daten und Programme, auf. Letztere können z.B. Programme zum Prüfen, Initialisieren und Steuern des Antriebssystems (1) und der angeschlossenen Antriebseinheiten (4-8) sein. Ferner kann die Kontrolleinrichtung (3) eine Anzeige (14), z.B. eine optische und/oder akustische Anzeige, insbesondere eine LED-Anzeige aufweisen. Die Kontrolleinrichtung (3) weist Kabelanschlüsse für die Leitungen (13,17) und ein Interface für die bidirektionale Kommunikation über die Steuerleitung (13) auf. Hierüber können Daten, insbesondere Meldungen und Befehle, über tragen werden.
  • Die Kontrolleinrichtung (3) kann eine geringe Baugröße in Form einer kleinen Platine mit den vorgenannten Komponenten haben, die an beliebiger Stelle sichtbar oder verborgen untergebracht werden kann. Sie lässt sich z.B. in einer Schaltdose, am oder im Flügel (2) oder dessen Rahmen oder in bzw. an einer Antriebseinheit (4-8) platzieren. Für die Inbetriebnahme ist ein Sichtkontakt zur Anzeige (14) vorteilhaft.
  • Die Antriebseinheiten (4-8) weisen jeweils eine programmierbare Steuereinheit (12) und ein Antriebsmittel (9) auf, welches von der Steuereinheit (12) gesteuert wird. Das Antriebsmittel (9) kann kann konstruktiv in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein, vorzugsweise als elektrischer Antrieb.
  • Das Antriebsmittel (9) kann z.B. einen bevorzugt steuerbaren Motor (10), insbesondere einen Elektromotor, und ein hiervon betätigtes Treibmittel (11) aufweisen, welches nach außen und insbesondere auf den Flügel (2) wirkt. Zudem kann eine Sensorik (18) vorhanden sein, welche ebenfalls mit der Steuereinheit (12) verbunden ist und der Funktionsüberwachung der jeweiligen Antriebseinheit (4-8) dienen kann. Hierüber kann z.B. die Position und/oder die Bewegung eines Treibelements (11) detektiert werden.
  • Bei den Stellantrieben (4,5,6) kann das Treibmittel (11) z.B. eine Schubkette sein. Alternativ kann das Treibmittel (11) als Zahnstange, Gewindespindel, Lenkergetriebe oder in beliebig anderer Art ausgebildet sein, um die Antriebsbewegung des Motors (10) zum Öffnen und Schließen auf den Flügel (2) zu übetragen.
  • Bei den Verriegelungsantrieben (7,8) kann das Treibmittel (11) in anderer Weise, z.B. als Verriegelungselement, ausgebildet sein. Falls eine Antriebseinheit zu anderen als den vorgenannten Zwecken eingesetzt wird, kann das Antriebsmittel (9) entsprechend anders ausgebildet und angepasst sein.
  • Die Steuereinheit (12) einer Antriebseinheit (4-8) weist ebenfalls einen Mikrokontroller mit einem Mikroprozessor und Peripherie, insbesondere Speichern für Daten und Programme, auf. Sie ist über ein Interface mit der Steuerleitung (13) für eine bidireaktionale Kommunikation mit Senden und Empfangen von Daten verbunden. Außerdem besteht die erwähnte Steuerverbindung zum Antriebsmittel (9). Die Steuereinheit (12), insbesondere der Mikrokontroller, weist auch einen nicht flüchtigen und beschreibbaren Speicher für eine nachfolgend erläuterte virtuelle Teilnehmerbezeichnung auf. Der Programmumfang beinhaltet Programme zum Steuern des Antriebselements (9), zur Datenkommunikation, zur Initialisierung und zur Auswertung der Signale von anderen Antriebseinheiten (4-8).
  • Insbesondere ist ein Programm zur Generierung und Zuweisung einer individuellen Teilnehmerbezeichnung gespeichert, mit dem jede Steuereinheit (12) innerhalb des Antriebssystems (1) eine eigene virtuelle Teilnehmerbezeichnung generiert und sich selbst zuweist sowie im nichtflüchtigen und wiederprogrammierbaren Speicher ablegt. Mit dieser virtuellen Teilnehmerbezeichnung melden die Steuereinheiten (12) sich an der Kontrolleinrichtung (3) an.
  • Die virtuellen Teilnehmerbezeichnungen der Antriebseinheiten (4-8) sind untereinander unterschiedlich und identifizieren die jeweilige Antriebseinheit. Die virtuellen Teilnehmerbezeichnungen können von beliebiger Art sein. Bevorzugt wird eine alphanummerische Nummerierung, insbesondere in Form von Zahlen mit nur einer oder wenigen Stellen. Die virtuelle Teilnehmerbezeichnung kann fortlaufend sein. Sie kann insbesondere mit der Nummer oder Zahl 1 beginnen, wobei in der lückenlosen Folge die letzte Nummer die Gesamtzahl der im Antriebssystem (1) vorhandenen und angeschlossenen Antreibseinheiten (4-8) repräsentiert.
  • Bei der Inbetriebnahme des Antriebssystems (1) sendet die Kontrolleinrichtung (3) ein Initialisierungssignal an die angeschlossenen Antriebseinheiten (4-8) und deren Steuereinheiten (12). Diese generieren mittels des vorgenannten Programms jede für sich eine virtuelle Teilnehmerbezeichnung beginnend mit der niedrigsten, insbesondere der Nummer 1, und geben an die Steuerleitung (13) eine entsprechende Meldung aus. Die Generierung und Meldung der Steuereinheiten (12) erfolgt zu unterschiedlichen Zeiten, wobei die erste Meldung vor allen weiteren Vorrang hat und diese blockiert. Wenn die erste bzw. schnellste Steuereinheit (12) wirksam die erste Nummer gemeldet hat, weist sie sich diese Nummer als virtuelle Teilnehmerbezeichnung zu und speichert sie ab. Die anderen Steuereinheiten (12) erfahren durch diese vorrangige Meldung, dass es bereits eine erste virtuelle Teilnehmerbezeichnung gibt und dass ihre bisherige Nummernannahme damit unzutreffend ist und sie im nächsten Zyklus eine nächsthöhere Nummer wählen und melden müssen. Dieser iterative Zyklus kann mehrmals hintereinander ablaufen, bis alle Antriebseinheiten (4-8) für sich eine eigene virtuelle Teilnehmerbezeichnung zugewiesen und gespeichert haben.
  • Die virtuellen Teilnehmerbezeichnungen werden auch an die Kontrolleinrichtung (3) gemeldet, die hieraus Erkenntnisse, zumindest über die Zahl der angeschlossenen Antriebseinheiten (4-8) erhält. In der einfachsten Ausführungsform melden die Antriebseinheiten (4-8) nur die virtuelle Teilnehmerbezeichnung, sodass die Kontrolleinrichtung (3) keine weiteren Informationen über Art und Funktion sowie Anordnung der Antriebseinheiten (4-8) im Antriebssystem (1) und am Flügel (2) hat. An der Anzeige (14) kann die Kontrolleinrichtung (3) ein Quittungssignal und außerdem weitere Informationen, insbesondere über die Zahl der angeschlossenen und angemeldeten Antriebseinheiten (4-8) ausgeben.
  • Die Ansteuerung der Antriebseinheiten (4-8) zum Auslösen von deren Funktion, insbesondere zum Auslösen einer Öffnungs- oder Schließbewegung erfolgt über die Kontrolleinrichtung (3), wobei z.B. die Polung auf den Adern der Steuerleitung (13) entsprechend eingestellt wird. Auf dieses Ansteuersignal hin melden sich zunächst die Steuereinheiten (12) der Antriebseinheiten (4-8) mit ihrer virtuellen Teilnehmerbezeichnung, wobei die Kontrolleinrichtung (3) die Meldungen empfängt und auf Vollständigkeit überprüft. Wenn eine virtuelle Teilnehmerbezeichnung wegen Ausfalls einer Antriebseinheit (4-8) oder aus anderen Gründen fehlt, detektiert die Kontrolleinrichtung (3) eine Störung und blockiert die Antriebseinheiten (4-8).
  • Im Störungsfall kann die Kontrolleinrichtung (3) über die Anzeige (14) eine Meldung ausgeben. Außerdem kann die Kontrolleinrichtung (3) über die Betätigungsleitungen (17) oder auf andere Weise z.B. durch eine Funkeinheit, eine Störungsmeldung nach außen, z.B. an eine Wartungszentrale ausgeben.
  • Wenn eine fehlerhafte Antriebseinheit (4-8) bei einer Reparatur gegen eine neue Einheit ausgetauscht wird, bedarf das Antriebssystem (1) einer erneuten Inbetriebnahme. Hierbei kann die Initialisierungsphase verkürzt werden, indem die Kontrolleinrichtung (3) der neuen Antriebseinheit (4-8) die frühere virtuelle Teilnehmerbezeichnung der ausgetauschten Einheit für die Zuweisung und Speicherung übermittelt. Alternativ kann der vorbeschriebene Initialisierungsprozess ablaufen, wobei die vorhanden virtuellen Teilnehmerbezeichnungen der anderen Antriebseinheiten (4-8) gelöscht und dann neu generiert und zugewiesen werden.
  • Wenn auf das vorgenannte Ansteuersignal alle Antriebseinheiten (4-8) Betriebsbereitschaft melden, starten sie anschließend ihre Funktion, wobei über die Polung auf der Steuerleitung (13) die Laufrichtung vorgegeben wird. Wenn mehrere Antriebseinheiten, insbesondere die Stellantriebe (4-6), gemeinsam an einem Flügel (2) angreifen, kann eine Gleichlaufregelung durchgeführt werden. Dies ist auf unterschiedlicher Weise möglich, z. B. über die Kontrolleinrichtung (3) oder die Bestimmung eines der Stellantriebe (4-6) als Master und der anderen Stellantriebe als Slave. Hierbei wird über die Sensoriken (18) die Position und/oder Geschwindigkeit der Treibmittel (11) erfasst und ein Gleichlauf durch Bremsen der schnelleren oder Beschleunigen der langsameren Stellantriebe (4-6) erreicht. Über die virtuelle Teilnehmerbezeichnung ist hierbei eine Identifizierung der Sensorsignale und auch eine gezielte Ansteuerung des jeweiligen Antriebsmittels (9) möglich.
  • Das Antriebssystem (1) kann außerdem eine Schließfolgesteuerung haben. Bei einem geschlossenen Flügel (2) werden zunächst die Verriegelungsantriebe (7,8) entriegelt, wobei anschließend die Stellantriebe (4-6) den Flügel (2) öffnen können. Beim Schließen eines offenen Flügels (2) ist der Vorgang umgekehrt, wobei die Stellantriebe (4-6) zuerst den Flügel (2) schließen, der anschließend von den Verriegelungsantrieben (7,8) verriegelt wird. Die Schließfolgesteuerung kann vom Ansteuersignal, insbesondere von der Polung der Steuerleitung (13), abhängig sein. Die Steuereinheiten (12) der Antriebseinheiten (4-8) können hierfür ein entsprechendes Programm gespeichert haben.
  • Bei einem öffnenden Ansteuersignal starten die Verriegelungsantriebe (7,8) sofort, während die Stellantriebe (4-6) hierfür eine einprogrammierte Wartezeit haben. Sobald eine Antriebseinheit (4-8) in Funktion ist und läuft, gibt sie eine entsprechende Rückmeldung auf die Steuerleitung (13), die von der Kontrolleinrichtung (3) und von allen anderen Antriebseinheiten (4-8) empfangen wird. Wenn ein Stellantrieb (4-6) in der Wartezeit eine solche Meldung empfängt, verlängert die Steuereinheit (12) die Wartephase, bis das Meldesignal verschwindet. Dies ist der Fall, wenn der Verriegelungsantrieb (7,8) seine Endposition und Entriegelungsstellung erreicht hat. Erst dann beginnen die Stellantriebe (4-6) zu laufen.
  • Falls das Ansteuersignal ein Schließsignal ist, haben die Verriegelungsantriebe (7,8) hierfür eine einprogrammierte Wartezeit und warten ab, bis die sofort anlaufenden Stellantriebe (4-6) das Erreichen ihrer Endposition und die Schließstellung des Flügels (2) melden.
  • Falls das Öffnen eines Flügels (2) aus einer Zwischenstellung heraus erfolgen soll, haben die Verriegelungsantriebe (7,8) bereits ihre entriegelnde Endstellung erreicht, sodass sie keine blockierende Meldung auf der Steuerleitung (13) ausgeben. Die Stellantriebe (4-6) können in diesem Fall sofort nach Ablauf ihrer einprogrammierten Wartezeit anlaufen. Die Schließfolgesteuerung über Wartezeiten ist besonders einfach und kostengünstig.
  • Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsform sind in verschiedener Weise möglich. Das gezeigte Antriebssystem (1) betrifft einen einzelnen Flügel (2). Es kann alternativ auch auf mehrere Flügel ausgedehnt werden. Ferner ist es möglich, dass an einem Flügel (2) nur ein einzelner Stellantrieb angreift. Im Antriebssystems (1) können in Abwandlung des Ausführungsbeispiels nur gleichartige Antriebseinheiten, z.B. ausschließlich Stellantriebe, angeordnet sein.
  • In einer anderen Ausgestaltung können die Eintriebseinheiten (4-8) eigene individuelle und vorgegebene Kennzeichnungen haben, die ggf. auch eine Information über die Art und Funktion der jeweiligen Antriebseinheit beinhalten. In diesem Fall kann die vorhandene Kennzeichnung anstelle einer virtuellen Teilnehmerbezeichnung benutzt werden. Außerdem kann die Art, Zahl und Anordnung der Antriebseinheit variieren. Diese könne auch eine andere als die beschriebene Stellund Verriegelungsfunktion haben. Abwandlungen sind auch hinsichtlich der Steuerleitung (13) möglich, die drahtlos realisiert werden kann, z.B. über eine Funkverbindung. Auch die Bustechnik kann variieren. Ferner können die Antriebseinheiten (4-8) im Betrieb ein Signal aussenden, das ihre jeweilige Art und Funktion kennzeichnet. Die Stell- und Verriegelungsantriebe emittieren z.B. unterschiedliche Signale, die für die Schließfolgesteuerung in den Steuereinheiten (12) empfangen und ausgewertet werden können.
  • Ferner sind konstruktive Abwandlungen der Komponenten des Antriebssystems (1) möglich. Das gezeigte elektrische Antriebsmittel (9) kann alternativ als fluidischer Antrieb mit entsprechend angepasster Energieversorgung ausgestaltet sein. Ein elektrisches Antriebsmittel (9) kann ebenfalls variiert und z.B. als Linearantrieb ausgeführt werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Antriebssystem
    2
    Flügel
    3
    Kontrolleinrichtung
    4
    Antriebseinheit, Stellantrieb
    5
    Antriebseinheit, Stellantrieb
    6
    Antriebseinheit, Stellantrieb
    7
    Antriebseinheit, Verriegelungsantrieb
    8
    Antriebseinheit, Verriegelungsantrieb
    9
    Antriebsmittel
    10
    Motor
    11
    Treibelement, Kette, Riegelelement
    12
    Steuereinheit
    13
    Steuerleitung
    14
    Anzeige
    15
    Betätiger, Taster
    16
    Anschluss
    17
    Betätigungsleitung
    18
    Sensorik
    19
    Energieversorgung

Claims (15)

  1. Antriebssystem für bewegliche Flügel von Fenstern, Türen, Klappen oder dgl. von Bauwerken, insbesondere Gebäuden, wobei das Antriebssystem (1) mehrere Antriebseinheiten (4-8) und eine programmierbare Kontrolleinrichtung (3) aufweist, wobei die Antriebseinheiten (4-8) jeweils ein Antriebsmittel (9) und eine programmierbare Steuereinheit (12) aufweist und wobei die Steuereinheiten (12) untereinander und mit der Kontrolleinrichtung (3) über eine Steuerleitung (13) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheiten (12) ein Programm für die Generierung und Zuweisung einer jeweils eigenen virtuellen Teilnehmerbezeichnung im Antriebssystem (1) und zur Anmeldung mit dieser Teilnehmerbezeichnung an der Kontrolleinrichtung (3) aufweisen.
  2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheiten (12) einen nichtflüchtigen Speicher für die virtuelle Teilnehmerbezeichnung aufweisen.
  3. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (3) und die Steuereinheiten (12) jeweils ein Interface zum Verbinden mit der Steuerleitung (13) und zum Senden sowie Empfangen von Daten aufweisen.
  4. Antriebssystem nach nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (3) eine Anzeige (14) und/oder einen Anschluss (16) für einen Betätiger (15) aufweist.
  5. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebseinheit (4,5,6) als Stellantrieb für die Bewegung eines Flügels (2) und/oder eine Antriebseinheit (7,8) als Verriegelungsantrieb für einen Flügel (2) ausgebildet ist.
  6. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten (4-8) eine Gleichlaufsteuerung und/oder eine Schließfolgesteuerung aufweisen.
  7. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten (4-8) eine einprogrammierte und vom Ansteuersignal abhängige Wartezeit aufweisen.
  8. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (9) einen steuerbaren Motor (10) und ein Treibelement (11), insbesondere eine Schubkette, einen Lenkertrieb oder ein Riegelelement, aufweist.
  9. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (4-8) eine Sensorik (18) für ihre Funktion, insbesondere für die Position und/oder Bewegung des Treibelements (11), aufweist.
  10. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit(4-8) eine separate Energieversorgung (19), insbesondere eine elektrische Stromversorgung, aufweist.
  11. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerleitung (13) als Bus, insbesondere als Bus mit dominantem und rezessivem Pegel ausgebildet ist.
  12. Verfahren zum Betrieb eine Antriebssystem (1) für bewegliche Flügel von Fenstern, Türen, Klappen oder dgl. von Bauwerken, insbesondere Gebäuden, wobei das Antriebssystem (1) mehrere Antriebseinheiten (4-8) und eine programmierbare Kontrolleinrichtung (3) aufweist, wobei die Antriebseinheiten (4-8) jeweils ein Antriebsmittel (9) und eine programmierbare Steuereinheit (12) aufweist und wobei die Steuereinheiten (12) untereinander und mit der Kontrolleinrichtung (3) über eine Steuerleitung (13) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheiten (12) mittels eines Programms jeweils für sich eine eigene virtuelle Teilnehmerbezeichnung im Antriebssystem (1) generieren und sich zuweisen sowie sich mit dieser Teilnehmerbezeichnung an der Kontrolleinrichtung (3) anmelden.
  13. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuellen Teilnehmerbezeichnungen als fortlaufende Bezeichnungen, insbesondere Nummern, innerhalb der Gesamtzahl der Antriebseinheiten (4-8) im Antriebssystem (1) generiert werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (1) mit einer Schließfolgesteuerung der verschiedenen Antriebseinheiten (4-8) betrieben wird, wobei die Schließfolge von der Polung der bevorzugt mehradrigen Steuerleitung (13) abhängig ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten (4,5,6) auf Gleichlauf geregelt werden.
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