STAND DER TECHNIK
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung einer Verdunkelungsvorrichtung,
insbesondere eines Rolladens, eines Rollos oder eines Lamellenvorhangs, mittels eines
Gurtbands nach der Gattung des Anspruchs 1.
[0002] Bei einer derartigen, aus der DE-A-195 23914 bekannten Vorrichtung werden die Umdrehungen
einer Umlenkrolle für das Gurtband erfaßt. Ohne weitere End- oder Referenzschalter
sind die erfaßten Signale nur für eine relative Messung brauchbar. Eine automatische
Fehlerkorrektur ist nicht möglich, das heißt, selbst wenn Referenzwerte eingespeichert
werden, so besteht die Gefahr, daß diese durch Fehlsignale, Störimpulse oder Alterungserscheinungen
ihre genaue Zuordnung zu den Endpositionen verlieren.
[0003] Weiterhin ist aus der DE-A-44 04 682 eine Vorrichtung zur Bewegungssteuerung bekannt,
bei der die Anzahl der Umdrehungen des Motors oder eines damit verbundenen Getriebeteils
zur Messung des zurückgelegten Wegs des Rollladenpanzers benutzt wird. Auch hier liegen
dieselben Nachteile vor, das heißt, es müssen entweder zusätzliche End- oder Referenzschalter
eingesetzt werden, oder es ist eine häufige Nachjustierung von gegebenenfalls gespeicherten
und zugeordneten Positionswerten erforderlich.
VORTEILE DER ERFINDUNG
[0004] Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil,
daß durch dynamische Erfassung von lediglich zwei Sensorsignalen ein absoluter Wert
über die jeweilige Position beispielsweise eines Rolladenpanzers erhalten werden kann.
Die absolute Positionsbestimmung ist dabei unabhängig von der tatsächlichen Antriebsgeschwindigkeit.
Werden beispielsweise gespeicherte Endpositionen durch einen Stromausfall oder ein
unbeabsichtigtes Reset-Signal gelöscht, so können sie automatisch wiederhergestellt
werden. Die Auswertung der beiden Sensorsignale ist auf einfache Weise realisierbar.
[0005] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen
und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
[0006] Durch die Sensormittel sind zweckmäßigerweise Markierungen oder Zähne an der Rolle
und der Aufwickelhaspel oder dem damit in Antriebsverbindung stehenden Rotationselement
abtastbar und in entsprechende Signale umsetzbar. Dabei sind die Signale der Sensormittel
vorzugsweise Zählsignale oder davon abgeleitete Frequenzsignale.
[0007] Eine einfache Auswertemöglichkeit besteht darin, daß die Signale der Sensormittel
einer Quotientenbildungsstufe zur Bildung der Verhältniswerte zuführbar sind.
[0008] In einer bevorzugten Ausführung weist die Abschalteinrichtung wenigstens einen Komparator
zum Vergleich der aus den Verhältniswerten abgeleiteten Positionswerte mit wenigstens
einem vorgebbaren Abschalt-Positionswert auf, wobei durch den wenigstens einen Komparator
die Abschalteinrichtung betätigbar ist.
[0009] Die vom Gurtband angetriebene Rolle ist zweckmäßigerweise die ohnehin erforderliche
Gurtumlenkrolle.
ZEICHNUNG
[0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Längsschnittdarstellung einer elektrischen Antriebsvorrichtung für
einen Rolladenpanzer über einen Antriebsgurt und
- Fig. 2
- ein Blockschaltbild einer elektronischen Vorrichtung zur Bewegungssteuerung.
BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
[0011] Gemäß Fig. 1 enthält ein flacher Gurtkasten 12 eine Aufwickelhaspel 10 für ein Gurtband
11, wobei der Gurtkasten 12 so gestaltet ist, daß er in eine ohnehin vorhandene Wandausnehmung
13 für eine manuell bedienbare Aufwickelrolle in einer Gebäudewand 14 eingeschoben
werden kann. An diesem Gurtkasten 12 ist ein Motorgehäuse 15 so angebracht, daß dieses
außerhalb der Wandausnehmung 13 flach an der Gebäudewand 14 anliegt und dabei die
Begrenzungen der Wandausnehmung 13 nach allen vier Seiten hin übergreift, so daß die
Wandausnehmung 13 vollständig abgedeckt ist. Dabei kann das Motorgehäuse 15 auch vom
Gurtkasten 12 abnehmbar ausgebildet sein.
[0012] Das Gurtband 11 kann mittels der Aufwickelhaspel 10 im Gurtkasten 12, die dort im
wesentlichen mittig drehbar gelagert ist, auf- und abgewickelt werden und verläuft
von dieser aus über eine Umlenkrolle 17 durch das Motorgehäuse 15 und durch eine nicht
dargestellte Gehäuseöffnung nach außen und dann im wesentlichen parallel zur Gebäudewand
14 nach oben zu einem nicht dargestellten, in üblicher Weise ausgebildeten Rolladenkasten,
in dem eine drehbar gelagerte Wickelwelle zum Auf- und Abwickeln des Rolladenpanzers
vom Gurtband 11 angetrieben wird.
[0013] Im Motorgehäuse 15 ist im mittleren Bereich ein Untersetzungsgetriebe 18 angeordnet,
das durch einen elektrischen Antriebsmotor 19 angetrieben wird. Der Antriebsmotor
19 treibt über ein Schneckenrad 20 ein erstes Getrieberad 21, dieses ein zweites Getrieberad
22 und dieses die Aufwickelhaspel 10 an. Hierzu besitzt die Aufwickelhaspel 10 einen
Zahnkranz 23. In der aus nicht-ferromagnetischem Material, beispielsweise aus Kunststoff,
bestehenden Umlenkrolle 17 sind ferromagnetische oder permanentmagnetische Elemente
24 im Bereich des Außenumfangs eingelassen. Bei der Bewegung des Gurtbands 11 dreht
sich die Umlenkrolle 17, und die Elemente 24 passieren einen ersten Sensor 25, in
dem jedes dieser Elemente 24 ein Signal erzeugt. Im Falle von permanentmagnetischen
Elementen 24 kann der Sensor beispielsweise als Reed-Schalter ausgebildet sein. Alternativ
hierzu ist es möglich, den ersten Sensor 25 gemäß der DE-A-44 14 280 auszubilden.
[0014] Ein zweiter Sensor 26, der ebenfalls gemäß der DE-A-44 14 280 ausgebildet sein kann,
ist im Bereich der Zähne des zweiten Getrieberads 22 angeordnet, so daß bei der Drehung
dieses Getrieberads 22 jeder Zahn ein Signal im zweiten Sensor 26 erzeugt. Die beiden
Sensoren 25, 26 sind mit einer elektronischen Steuereinrichtung 27 verbunden, die
im unteren Bereich des Motorgehäuses 15 untergebracht ist.
[0015] Als Antrieb des beispielsweise als Gleichstrommotor ausgebildeten Antriebsmotors
19 dienen nicht dargestellte Batterien, beispielsweise im oberen Bereich des Motorgehäuses
15, die auch als wiederaufladbare Batterien ausgebildet sein können. Alternativ oder
zusätzlich ist auch eine Stromversorgung über ein Anschlußkabel möglich. Die Bedienung
des Antriebsmotors 19 bzw. der elektronischen Steuereinrichtung 27 erfolgt über nicht
dargestellte Bedienungselemente an der von der Gebäudewand 14 wegweisenden flachen
Außenseite des Motorgehäuses 15.
[0016] In Fig. 2 ist derjenige Bereich der elektronischen Steuereinrichtung 27 im Blockschaltbild
dargestellt, der die Abschaltung des Antriebsmotors 19 bei Erreichen der beiden Endpositionen
betrifft. Prinzipiell könnten selbstverständlich auf dieselbe Weise auch Abschaltungen
an gewünschten Zwischenpositionen vorgenommen werden. Im übrigen ist eine derartige
elektronische Steuereinrichtung beispielsweise aus der DE-A-440 4682 bekannt.
[0017] Die beiden Sensoren 25, 26 sind mit einer Quotientenbildungsstufe 28 bzw. einem Dividierer
verbunden. Der Ausgang dieser Quotientenbildungsstufe 28 ist mit je einem Eingang
zweier Komparatoren 29, 30 für die beiden Endpositionen verbunden. Die entsprechenden
Endpositionen, bei denen die Abschaltung erfolgen soll, können über Vergleichseingänge
31, 32 vorgegeben werden. Die Ausgänge der Komparatoren 29, 30 steuern über ein ODER-Glied
33 einen Ausschalter 34 im Stromkreis des Antriebsmotors 19. Selbstverständlich kann
die in Fig. 2 dargestellte Schaltung auch durch einen Mikrocontroller realisiert werden,
oder die entsprechenden Funktionen werden zusätzlich durch einen ohnehin vorhandenen
Mikrocontroller realisiert.
[0018] Beim Aufwickeln des Gurtbands 11 auf die Aufwickelhaspel 10 nimmt der Durchmesser
des Gurtbandwickels 35 immer mehr zu. Da sich die Aufwickelhaspel 10 mit konstanter
Drehzahl dreht, nimmt die Gurtbandgeschwindigkeit immer mehr zu, so daß sich entsprechend
die Drehzahl der Umlenkrolle 17 stetig erhöht. Beim Abwickeln verlaufen diese Vorgänge
in umgekehrter Weise.
[0019] Die Grundidee der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, daß in jeder Gurtbandposition
und damit in jeder Position des Rolladenpanzers ein bestimmtes Drehzahlverhältnis
zwischen der Umlenkrolle 17 und der Aufwickelhaspel 10 vorliegt. Die Drehzahl der
Umlenkrolle 17 steht dabei in festem Verhältnis zur Gurtbandgeschwindigkeit. Über
dieses Drehzahlverhältnis kann somit die Gurtbandposition bzw. die Position des Rolladenpanzers
oder einer anderen durch das Gurtband angetriebenen Verdunkelungsvorrichtung, wie
eines Rollos oder eines Lamellenvorhangs, bestimmt werden. Ist beispielsweise in der
unteren Endposition eines abgewickelten Rolladenpanzers der Durchmesser des Gurtbandwickels
35 gleich dem Durchmesser der Umlenkrolle 17 und sei weiterhin angenommen, daß der
Durchmesser der Aufwickelhaspel 10 dem Dreieinhalbfachen des Durchmessers des zweiten
Getrieberads 22 entspricht, so ist unter der weiteren Voraussetzung, daß die Zähnezahl
des zweiten Getrieberads 22 der Zahl der Elemente 24 der Umlenkrolle 17 entspricht,
das Drehzahlverhältnis der Drehzahl der Umlenkrolle 17 zur Drehzahl des zweiten Getrieberads
22 1 : 3,5. Bei diesem Drehzahlverhältnis ist also die untere Endposition des Rolladenpanzers
erreicht. Wenn man nun weiterhin als Beispiel davon ausgeht, daß in der oberen Endposition
des Rolladenpanzers der Durchmesser des Gurtbandwickels 35 3,5 mal so groß wie der
Durchmesser der Umlenkrolle 17 ist, so beträgt dann das Drehzahlverhältnis 1 : 1.
In der Quotientenbildungsstufe 28 wird dieses Drehzahlverhältnis gebildet, indem die
Signale f1 des ersten Sensors 25 durch die Signale f2 des zweiten Sensors 26 dividiert
werden. Den Komparatoren 29, 30 werden als Vergleichswerte der untere Abschaltwert
Au und der obere Abschaltwert Ao vorgegeben, die dem dort vorliegenden Drehzahlverhältnis
entsprechen. Das jeweils dann erzeugte Ausgangssignal der Komparatoren 29, 30 führt
zum Öffnen des Ausschalters 34 und damit zum Abschalten des Antriebsmotors 19. Die
beim Abschalten erforderliche Umschaltung der Drehrichtung des Antriebsmotors kann
gemäß dem angegebenen Stand der Technik erfolgen, um sicherzustellen, daß beim Wiedereinschalten
des Antriebsmotors durch einen Schaltbefehl oder ein Funksignal die entgegengesetzte
Antriebsrichtung vorliegt. Das Wiedereinschalten des Antriebsmotors kann durch manuelles
oder drahtloses Schließen des Ausschalters 34 erfolgen.
[0020] Das Einspeichern der Vergleichswerte Au und Ao kann beispielsweise dadurch erfolgen,
daß die jeweils in der Quotientenbildungsstufe 28 gebildeten Werte zwischengespeichert
werden. In einem Lernmodus können dann in der unteren Abschaltposition der zuletzt
gespeicherte Wert als Wert Au und entsprechend in der oberen Abschaltposition der
Wert Ao als Vergleichswert eingespeichert werden. Dies kann manuell oder automatisch
erfolgen.
[0021] Soll das Signalverhältnis zwischen den Signalfolgen f1 und f2 verändert werden, so
kann entweder der zweite Sensor 26 ein anderes Getrieberad oder direkt den Zahnkranz
der Aufwickelhaspel 10 abtasten, oder man variiert die Zahl der abzutastenden Elemente
24 in oder an der Umlenkrolle 17.
1. Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung einer Verdunkelungsvorrichtung, insbesondere
eines Rolladens, eines Rollos oder eines Lamellenvorhangs, mittels eines Gurtbands,
mit einer motorisch angetriebenen Aufwickelhaspel für das Gurtband, mit einer vom
sich bewegenden Gurtband angetriebenen Rolle, mit Sensormitteln zur Erfassung der
Rotation der Rolle und mit einer elektronischen Steuereinrichtung zum Abschalten des
Antriebsmotors in wenigstens einer vorgebbaren Position der Verdunkelungsvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß weitere Sensormittel (26) zur Erfassung der Rotation der
Aufwickelhaspel (10) oder eines mit dieser in Antriebsverbindung stehenden Rotationselements
(22) vorgesehen sind, daß eine Auswerteeinrichtung (28) zur Bildung von Verhältniswerten
der jeweiligen Signale (f1, f2) der beiden Sensormittel (25, 26) als Positions-Istsignal
vorgesehen sind, wobei beim Erreichen von vorgegebenen Positions-Sollwerten der Antriebsmotor
(19) mittels einer Abschalteinrichtung (34) abschaltbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sensormittel (25,
26) Markierungen (24) oder Zähne an der Rolle (17) und der Aufwickelhaspel (10) oder
dem damit in Antriebsverbindung stehenden Rotationselements (22) abtastbar und in
entsprechende Signale (f1, f2) umsetzbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale der Sensormittel
(25, 26) Zählsignale oder davon abgeleitete Frequenzsignale oder Drehzahlsignale sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale (f1, f2)
der Sensormittel (25, 26) einer Quotientenbildungsstufe als Auswerteeinrichtung (28)
zur Bildung der Verhältniswerte zuführbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abschalteinrichtung (34) durch wenigstens einen Komparator (29, 30) zum Vergleich
der aus den Verhältniswerten abgeleiteten Positionswerte mit wenigstens einem vorgebbaren
Abschalt-Positionswert steuerbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rolle (17) als Gurtumlenkrolle ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
in Antriebsverbindung mit der Aufwickelhaspel (10) stehende Rotationselement (22)
ein Getrieberad eines Untersetzungsgetriebes (18) ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
elektronische Steuereinrichtung (27) durch einen Mikrocontroller realisiert wird.