Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Antrieb und Steuerung von Raffstoren oder Rolläden mit Elektromotoren, eine damit gesteuerte Raffstoren- oder Rolladenanordnung, einen Elektromotor für den gesteuerten Antrieb von Raffstoren oder Rolläden und eine Antriebsanordnung mit einem solchen Elektromotor.
Raffstoren oder Rolläden, insbesondere an grossen Gebäudefronten angebrachte Raffstoren, können bekannterweise motorisch angetrieben sein. Dabei werden herkömmlicherweise Elektromotoren eingesetzt. Einerseits lässt sich eine grosse Anzahl von Storen rationell nur mit Motoren bedienen und andererseits können damit an einem Gebäude mittels zentraler Steuerung die Raffstoren in ein Gebäudeleitsystem integriert werden, welches die Beschattung der Räume optimal steuern kann, was beispielsweise auf den Energieverbrauch positive Auswirkung hat.
Ein Nachteil bei der Verwendung von herkömmlicherweise eingesetzten Einphasenkurzschluss-Ankermotoren, mit Endschaltern für die untere und obere Endlage des Storenbehanges, liegt darin, dass diese Motoren nicht parallelgeschaltet werden können. Eine direkte Parallelschaltung derartiger Motoren führt bei nicht exakter Synchronisation der Storenbehange, welche praktisch nicht erreicht werden kann, zu Fehlverhalten der Storensteuerung in den Endpositionen. Durch das \ffnen des Endschalters eines Motors kann ein Rückstrom von anderen Motoren, deren Endschalter noch nicht geöffnet sind, auftreten, welcher den Motor entweder in unkontrollierte Pendelbewegungen versetzen kann oder ihn einfach weiterlaufen lässt. Dies kann zum Durchbrennen dieses Motors und zur Beschädigung der Storen führen.
Dieses Problem muss dadurch gelöst werden, dass die Motoranordnungen einzeln mit separaten Steuereinrich tungen angesteuert werden, wobei diese Steuereinrichtungen nun parallel, d.h. gemeinsam geschaltet sein können. Dies stellt einerseits einen grossen materiellen Aufwand dar und birgt andererseits stets die Gefahr, dass die Motoren trotz entsprechender Anweisungen falsch, d.h. parallel installiert werden. Im übrigen sind derartige Einphasenkurzschluss-Ankermotoren sehr laut und für die doch recht kurzen Einsatzzeiten, wegen des grossen aufzubringenden Anlaufmomentes, eigentlich überdimensioniert. Weiter können die Endschalter selbst zu Problemen führen. Diese sind beispielsweise am oberen Storenende als sogenannte Pilzschalter ausgeführt, welche beispielsweise vom aufgerafften Lamellenpaket betätigt werden.
Die Pilzköpfe dieser Schalter können nun aber verkanten, so dass entweder der Rolladen nicht mehr gegen oben bewegt werden kann oder der Endschalter gar nicht aktiviert wird, was wiederum den Antrieb überlasten kann. Weiter kann es beispielsweise bei Rafflamellenstoren dazu kommen, dass die Lamellenverbindungsbänder einseitig reissen und damit der Lamellenbehang beim Aufraffen auf einer Seite herabhängt. Wenn nun beispielsweise der Endschalter gerade auf dieser Seite angeordnet ist, so kann er durch das schiefhängende Lamellenpaket gar nicht betätigt werden, und der Antriebsmotor wird überlastet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen Antrieb und eine Steuerung für Raffstoren oder Rolläden zu finden, welcher diese Nachteile nicht aufweist. Insbesondere sollen mehrere mit Elektromotoren angetriebene Raffstoren oder Rolläden mittels einer einfachen Bedienungseinrichtung gesteuert werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass mehrere Antriebsmotoren parallelgeschaltet sind und dass die Endpositionen und/oder Zwischenpositionen der Raffstoren oder Rolläden in Form einer bis dahin zu durchlaufenden Motorumdrehungsanzahl festgehalten werden. Damit kann vorteilhafterweise auf Endschalter verzichtet werden. Die Erfassung der Motorumdrehungszahl kann in einem gut abgeschirmten Bereich am Motor selbst erfolgen, wodurch diese Erfassung sehr zuverlässig erfolgen kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Endpositionen und/oder Zwischenpositionen der Raffstoren oder Rolläden in einem elektronischen Speicher in Form je der Anzahl Motorumdrehungen bezüglich einer Referenzstellung je der Elektromotoren veränderbar gespeichert werden. Damit lassen sich unterschiedliche Behanglängen der Storen individuell einstellen. Ebenfalls können damit bevorzugte Zwischenpositionen, beispielsweise ein halbgeschlossener Storenbehang, definiert werden, welche immer wieder exakt eingestellt werden können. Auch kann damit ein durch ein fehlerhaftes Aufzeichnen der Motorumdrehungen aufgetretener Positionierungsfehler wieder korrigiert werden.
Im weiteren ist erfindungsgemäss eine nach dem Verfahren von Anspruch 1 oder 2 gesteuerte Raffstoren- oder Roll-Ladenanordnung vorgesehen, welche sich dadurch auszeichnet, dass ihre Antriebsmotoren Gleichstrommotoren sind. Durch die Verwendung von Gleichstrommotoren können im Vergleich zu den Einphasenmotoren preisgünstige Serienprodukte verwendet werden. Ein solcher Gleichstrommotor benötigt zur Ansteuerung lediglich eine einfache Gleichrichterschaltung, welche ebenfalls sehr preiswert realisiert werden kann, und lässt sich problemlos parallelschalten.
Ebenfalls zur Lösung der Aufgabe ist ein Elektromotor für den gesteuerten Antrieb von Raffstoren oder Rolläden vorgesehen, der sich dadurch kennzeichnet, dass auf der Motorachse eine Bremsscheibe sitzt, welche mechanisch und/oder optisch segmentiert ist und gleichzeitig Impulsgeber für einen Winkelnehmer der Antriebssteuerung bildet. Einerseits kann durch die Bremsscheibe der Storenbehang in einer Stellung mechanisch blockiert werden. Andererseits dient der Impulsgeber dazu, die Anzahl Motorumdrehungen zu erfassen, welche als Angabe der Position des Storenbehanges dient.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe mindestens eine azimutal wirkende Keilfläche aufweist. Damit kann ein gegen die Bremsfläche anliegender Bremshebel die Scheibe in einer Drehrichtung blokkieren, wobei aber die andere Drehrichtung weiter benützbar ist. Damit kann beispielsweise das weitere Absenken des Storenbehanges blockiert werden, wobei aber das Anheben des Storenbehanges weiterhin möglich bleibt, oder umgekehrt.
Weiter ist zur Lösung der Aufgabe eine Antriebsanordnung mit Elektromotor nach einem der Ansprüche 4 oder 5 vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass eine elektromagnetisch betätigte Sperrplatte vorgesehen ist, welche gegen die Bremsscheibe in Eingriff gebracht werden kann und damit die Motorachse blockiert. Diese Sperrplatte kann sowohl durch eine Steuereinrichtung, welche die Endposition des Storenbehanges ermittelt, betätigt werden als auch beispielsweise bei einem Stromunterbruch selbständig federbelastet die Motorachse blockieren. Damit wird beispielsweise bei einem Stromausfall verhindert, dass sich der Storen weiter nach unten bewegt. Insbesondere funktioniert ein erfindungsgemässer Antrieb bei Raffstoren auch dann, wenn beispielsweise die Lamellenverbindungsbänder einseitig reissen.
Der Antrieb erkennt trotzdem das Ende der Aufraffphase aufgrund der Umdrehungszahlen und schaltet sich selbständig aus.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die Anordnung von drei erfindungsgemäss parallelgeschalteten Antriebsmotoren von drei Raffstoren;
Fig. 2 schematisch eine erfindungsgemässe Schaltungsanordnung für einen Raffstoren;
Fig. 3 die Seitenansicht einer erfindungsgemässen Bremsplatte;
Fig. 4 die Aufsicht von Fig. 3.
In Fig. 1 sind beispielshaft drei Raffstoren 1, 1 min , 1 min min dargestellt, welche jeweils einen Antriebsmotor 2, 2 min , 2 min min aufweisen. Damit diese Raffstoren gemeinsam angesteuert werden können, wenn sie beispielsweise vor einer gemeinsamen Fensterfront angeordnet sind, werden die Stromzuführungsleitungen für Aufwärts- 3 und Abwärtsbewegung 4 der Raffstoren zusammengeführt, beispielsweise an einen Betätigungsschalter 5. Damit sind die Antriebsmotoren 2, 2 min und 2 min min parallelgeschaltet.
In Fig. 2 ist nun detaillierter der Antriebsbereich eines Raffstorens 1 dargestellt. Der Raffstoren 1 wird dabei vom Antriebsmotor 2, üblicherweise unter Zwischenschaltung eines Getriebes 6, angetrieben. Auf der Motorachse ist vorzugsweise ein Impulsgeber 7 angeordnet, welcher beispielsweise magnetisch oder optisch die Anzahl Umdrehungen der Motorwelle erfasst. Diese Signale werden hier beispielsweise an eine Steuerlogik 8 weitergeleitet, in welcher die Endpositionen des Raffstorens 1 und allenfalls weitere Zwischenpositionen gespeichert sind. Diese Steuerlogik 8 steuert hier beispielsweise zwei Relais 9 und 10 an, welche die Stromzuführungen 11, 12 für die Betätigung des Rolladens 1 unterbrechen können. In der gezeigten halbgeschlossenen Position des Storens sind beide Stromzuführungen 11, 12 mit dem Antriebsmotor verbunden.
Bei Erreichen beispielsweise der oberen Endstellung, durch Stromzufuhr über die Leitung 11, wird diese mittels der Steuerlogik 8 über das Relais 9 unterbrochen. Damit kann der Raffstoren nicht weiter nach oben bewegt werden, und ein Durchbrennen des Antriebsmotors 2 wird verhindert. Auf dieselbe Weise erfolgt die Abschaltung in der unteren Endposition des Raffstorens. Dadurch, dass die Positionen in der Steuerlogik 8 vorzugsweise veränderbar gespeichert sind, kann diese Antriebseinheit für Raffstoren unterschiedlicher Behangslänge verwendet werden. Nach der Montage des Raffstorens mit dem Antrieb muss lediglich diese Position einmal manuell angefahren und dann der entsprechende Wert der Anzahl Motorumdrehungen abgespeichert werden.
Wenn einmal diese Position, beispielsweise infolge eines Fehlers in der Übertragung zwischen dem Impulsgeber 7 und der Steuerlogik 8, nicht mehr stimmt, kann sie einfach wieder nachgestellt werden. Selbstverständlich könnte die hier mittels Relais ausgeführte Schaltung auch allein mit elektronischen Komponenten ausgeführt sein.
Eine derartige Antriebseinheit, mit Gleichstrommotoren bestückt, lässt sich, wie in Fig. 1 dargestellt, problemlos parallelschalten. Damit kann eine Vielzahl von einzeln angetriebenen Raffstoren einer ganzen Hausfassade beispielsweise zentral gesteuert werden. Dabei kann beispielsweise während einer gewissen Zeit, während der alle Raffstoren vollständig geschlossen werden können, Strom auf die Zuleitungen für die Aufwärtsbewegung gebracht werden. Dabei werden überall, wo die Raffstoren die obere Endposition erreicht haben, die Motoren von dieser Zuleitung getrennt. Damit besteht keine Gefahr, dass die Motoren durchbrennen. Auch besteht nicht die Gefahr, dass ein bei herkömmlichen Systemen verwendeter Endschalter verklemmt ist und damit ebenfalls der Antriebsmotor überlastet werden kann.
Fig. 3 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Ausführungsform einer Bremsplatte 13 mit Sperrplatte 14. Beispielsweise ist die Bremsplatte 13 hier als runde Scheibe ausgeführt, welche direkt auf der Achse 18 des Elektromotors 2 angebracht ist. An dieser Bremsplatte 13 sind zwei Laschen 15, 16 derart ausgebrochen, dass sie von der einen Drehrichtung aus eine auflaufende Fläche und von der anderen Drehrichtung aus eine Sperrfläche senkrecht zur Bremsplattenfläche bilden. Die beispielsweise direkt in der Antriebsgrundplatte 17 schwenkbar gelagerte Sperrplatte 14 kann gegen die Bremsplatte 13 verschwenkt werden (in Pfeilrichtung), womit beim Anschlagen dieser Sperrplatte 14 gegen die Sperrfläche die Antriebsachse 18 des Motors 2 in einer Drehrichtung blockiert wird.
In der anderen Drehrichtung kann der Motor dennoch bewegt werden, da hier die einen auflaufenden Keil bildenden Laschen 15, 16 die Sperrplatte 14 von der Bremsplatte 13 wegdrücken können. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, um den Storenbehang bei defekter Steuerung manuell anheben zu können, ohne dass er sich durch sein Eigengewicht wieder selbständig absenkt. Selbstverständlich können die beiden Sperrplatten auch entgegengesetzt wirkend angebracht sein, um ein sicheres Blockieren des Antriebes in beide Richtungen zu ermöglichen.
Die Sperrplatte 14 wird vorzugsweise mittels Federkraft gegen die Bremsplatte 13 gedrückt. Ein Zugmagnet 19 hält nun während des Betätigens des Storens die Sperrplatte 14 von der Bremsplatte 15 zurück. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Unterbrechung der Stromversorgung der Antrieb sofort blockiert wird. Ansonsten würde der Storen beispielsweise durch sein Eigengewicht selbständig weiter nach unten bewegt, und die Positionsangaben aufgrund der Motorumdrehungen würden nicht mehr stimmen. Vorzugsweise dient die Bremsplatte 13 gleichzeitig auch als Impulsgeber für die Steuerelektronik. Dies kann beispielsweise mittels einer Markierung auf der Bremsplatte 13 erfolgen, welche optisch beispielsweise mittels einer Fotodiode aufgenommen werden kann (in der Figur nicht dargestellt). In Fig. 4 ist der besseren Übersicht halber die Aufsicht auf die Anordnung nach Fig. 3 dargestellt.
Die erfindungsgemässe Verwendung von preiswerten Gleichstrommotoren mit dem Festhalten der End- und/oder Zwischenpositionen der Raffstoren aufgrund der Motorumdrehungszahlen ermöglicht einen einfach zu installierenden Raffstorenantrieb, der problemlos parallelgeschaltet werden kann. Somit eignet sich ein solcher Antrieb insbesondere für eine grosse Anzahl von gleichzeitig zu bedienenden Raffstoren, was gerade bei Bürogebäuden häufig der Fall ist. Überdies bringt die Verwendung eines Gleichstrommotors gegenüber einem Einphasen-Kurzschlussmotor den Vorteil einer kleineren Lärmemission. Mit derselben Anordnung könnte selbstverständlich auch ein Rolladen angetrieben werden.
The present invention relates to a method for driving and controlling venetian blinds or roller shutters with electric motors, a venetian blind or roller shutter arrangement controlled thereby, an electric motor for the controlled drive of venetian blinds or roller shutters and a drive arrangement with such an electric motor.
External venetian blinds or roller shutters, in particular external venetian blinds attached to large building fronts, can be motor-driven. Electric motors are conventionally used here. On the one hand, a large number of blinds can only be operated efficiently with motors and, on the other hand, the external venetian blinds on a building can be integrated into a building management system that can optimally control the shading of the rooms, which has a positive effect on energy consumption, for example.
A disadvantage when using conventionally used single-phase short-circuit armature motors with limit switches for the lower and upper end positions of the blind curtain is that these motors cannot be connected in parallel. Direct parallel connection of such motors leads to incorrect behavior of the blind control in the end positions if the blind curtains are not exactly synchronized, which cannot be achieved in practice. Opening the limit switch of a motor can cause a reverse current from other motors whose limit switches are not yet open, which can either set the motor in an uncontrolled pendulum motion or simply let it continue to run. This can burn this motor and damage the blinds.
This problem must be solved by driving the motor arrangements individually with separate control devices, these control devices now being operated in parallel, i.e. can be switched together. On the one hand, this represents a great deal of material effort and, on the other hand, there is always the risk that the motors will be wrong despite corresponding instructions, i.e. can be installed in parallel. In addition, such single-phase short-circuit armature motors are very loud and actually oversized for the rather short operating times because of the large starting torque to be applied. The limit switches themselves can also cause problems. These are designed, for example, at the upper end of the blind as so-called mushroom switches, which are actuated, for example, by the slat package which has been gathered up.
The mushroom heads of these switches can now tilt, so that either the roller shutter can no longer be moved upwards or the limit switch is not activated at all, which in turn can overload the drive. In the case of Roman blinds, for example, it can also happen that the slat connecting strips tear on one side and the slatted curtain hangs down on one side when it is opened. If, for example, the limit switch is now arranged on this side, it cannot be actuated at all by the slanting slat package, and the drive motor is overloaded.
The object of the present invention is to find a drive and a control for external venetian blinds or roller shutters which does not have these disadvantages. In particular, several external venetian blinds or roller shutters driven by electric motors should be able to be controlled by means of a simple operating device.
This object is achieved in that a plurality of drive motors are connected in parallel and in that the end positions and / or intermediate positions of the external venetian blinds or roller shutters are recorded in the form of a number of motor revolutions to be run through up to that point. It is thus advantageously possible to dispense with limit switches. The engine speed can be recorded in a well-shielded area on the engine itself, which can be done very reliably.
A preferred embodiment of the invention is characterized in that the end positions and / or intermediate positions of the external venetian blinds or roller shutters are stored in an electronic memory in the form of the number of engine revolutions with respect to a reference position for each of the electric motors. Different blind lengths of the blinds can be set individually. Preferred intermediate positions, for example a half-closed blind curtain, can also be defined in this way, which can always be set precisely. It can also be used to correct a positioning error that has occurred due to an incorrect recording of the motor revolutions.
Furthermore, according to the invention, an external venetian blind or roller shutter arrangement controlled according to the method of claim 1 or 2 is provided, which is characterized in that its drive motors are DC motors. The use of DC motors means that inexpensive series products can be used compared to single-phase motors. Such a DC motor only requires a simple rectifier circuit for control, which can also be implemented very inexpensively, and can be connected in parallel without any problems.
To solve the problem, an electric motor for the controlled drive of external venetian blinds or roller shutters is provided, which is characterized in that a brake disc is seated on the motor axis, which is mechanically and / or optically segmented and at the same time forms a pulse generator for an angular position of the drive control. On the one hand, the blind curtain can be mechanically blocked in one position by the brake disc. On the other hand, the pulse generator is used to record the number of motor revolutions, which serves as an indication of the position of the blind curtain.
A preferred embodiment is characterized in that the brake disc has at least one azimuthal wedge surface. This means that a brake lever resting against the braking surface can block the disc in one direction of rotation, but the other direction of rotation can still be used. For example, the further lowering of the blind curtain can be blocked, but the blind curtain can still be raised, or vice versa.
Furthermore, to solve the problem, a drive arrangement with an electric motor according to one of claims 4 or 5 is proposed, which is characterized in that an electromagnetically actuated locking plate is provided which can be brought into engagement against the brake disc and thus blocks the motor axis. This locking plate can be actuated both by a control device which determines the end position of the blind curtain and, for example, can automatically block the motor axis in the event of a power failure. In the event of a power failure, for example, this prevents the blind from moving further down. In particular, a drive according to the invention also works with external venetian blinds if, for example, the lamella connecting strips tear on one side.
The drive nevertheless recognizes the end of the pickup phase based on the number of revolutions and switches off automatically.
Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings. Show it:
1 schematically shows the arrangement of three drive motors of three external venetian blinds connected in parallel according to the invention;
2 schematically shows a circuit arrangement according to the invention for a venetian blind;
3 shows the side view of a brake plate according to the invention;
FIG. 4 shows the supervision from FIG. 3.
1 shows three external venetian blinds 1, 1 min, 1 min min, each of which has a drive motor 2, 2 min, 2 min min. So that these external venetian blinds can be controlled together, for example if they are arranged in front of a common window front, the power supply lines for upward and downward movement 4 of the external venetian blinds are brought together, for example to an actuating switch 5. The drive motors are 2, 2 min and 2 min min connected in parallel.
The drive area of a venetian blind 1 is now shown in more detail in FIG. 2. The external venetian blind 1 is driven by the drive motor 2, usually with the interposition of a gear 6. A pulse generator 7 is preferably arranged on the motor axis and detects the number of revolutions of the motor shaft, for example magnetically or optically. These signals are forwarded here, for example, to a control logic 8, in which the end positions of the external venetian blind 1 and any other intermediate positions are stored. This control logic 8 controls here, for example, two relays 9 and 10, which can interrupt the power supply lines 11, 12 for actuating the roller shutter 1. In the half-closed position of the blind shown, both power supply lines 11, 12 are connected to the drive motor.
When reaching the upper end position, for example, by supplying power via line 11, this is interrupted by means of control logic 8 via relay 9. As a result, the external venetian blind cannot be moved further up, and the drive motor 2 is prevented from burning out. The shutdown takes place in the lower end position of the external venetian blind in the same way. Because the positions in control logic 8 are preferably stored in a changeable manner, this drive unit can be used for external venetian blinds of different curtain lengths. After installing the external venetian blind with the drive, you only have to move to this position once manually and then save the corresponding value for the number of motor revolutions.
If this position is no longer correct, for example as a result of an error in the transmission between the pulse generator 7 and the control logic 8, it can simply be readjusted. Of course, the circuit implemented here by means of a relay could also be implemented solely with electronic components.
Such a drive unit, equipped with DC motors, can be connected in parallel without any problems, as shown in FIG. 1. A large number of individually driven external venetian blinds for an entire house facade can be controlled centrally, for example. For example, during a certain time during which all external venetian blinds can be completely closed, current can be brought to the feed lines for the upward movement. Wherever the venetian blinds have reached the upper end position, the motors are disconnected from this supply line. So there is no danger that the motors will burn out. There is also no risk that a limit switch used in conventional systems is jammed and the drive motor can thus also be overloaded.
FIG. 3 schematically shows the side view of an embodiment of a brake plate 13 with a locking plate 14. For example, the brake plate 13 is designed here as a round disk which is attached directly to the axis 18 of the electric motor 2. On this brake plate 13, two tabs 15, 16 have broken out in such a way that they form a running surface from one direction of rotation and a blocking surface perpendicular to the surface of the brake plate from the other direction of rotation. The locking plate 14, which is, for example, pivotably mounted directly in the drive base plate 17, can be pivoted against the brake plate 13 (in the direction of the arrow), so that when this locking plate 14 strikes the locking surface, the drive axis 18 of the motor 2 is blocked in one direction of rotation.
The motor can still be moved in the other direction of rotation, since here the tabs 15, 16 forming an ascending wedge can push the locking plate 14 away from the brake plate 13. This can be advantageous, for example, in order to be able to manually raise the blind curtain in the event of a defective control, without it automatically lowering again due to its own weight. Of course, the two locking plates can also be mounted in opposite directions in order to enable the drive to be securely blocked in both directions.
The locking plate 14 is preferably pressed against the brake plate 13 by means of spring force. A pull magnet 19 now holds the locking plate 14 back from the brake plate 15 during the actuation of the shutter. This has the advantage that the drive is blocked immediately if the power supply is interrupted. Otherwise, the blind would be moved further down by its own weight, for example, and the position information due to the engine revolutions would no longer be correct. Preferably, the brake plate 13 also serves as a pulse generator for the control electronics. This can be done, for example, by means of a marking on the brake plate 13, which can be optically recorded, for example, by means of a photodiode (not shown in the figure). For the sake of a better overview, FIG. 4 shows the supervision of the arrangement according to FIG. 3.
The use according to the invention of inexpensive direct current motors with the retention of the end and / or intermediate positions of the external venetian blinds based on the number of engine revolutions enables an easy-to-install external venetian blind drive which can be connected in parallel without any problems. Such a drive is particularly suitable for a large number of external venetian blinds, which is often the case with office buildings. In addition, the use of a DC motor has the advantage of lower noise emissions compared to a single-phase short-circuit motor. A roller shutter could of course also be driven with the same arrangement.