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Dokumentenidentifikation DE60312413T2 29.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001333150
Titel Motorisierte Fensterabdeckung und Verfahren zur Überwachung der Position einer motorisierten Fensterabdeckung
Anmelder Somfy SAS, Cluses, FR
Erfinder Domel, Douglas R., Santa Clarita, California, US;
Walker, Wintson G., Littleton, Colorado, US
Vertreter Samson & Partner, Patentanwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 60312413
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 31.01.2003
EP-Aktenzeichen 030021281
EP-Offenlegungsdatum 06.08.2003
EP date of grant 14.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.11.2007
IPC-Hauptklasse E06B 9/68(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse E06B 9/32(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Peripheriegeräte für Fensterabdeckungen und insbesondere auf Stellantriebe für Fensterabdeckungen, die ferngesteuert sind.

Fensterabdeckungen, die geöffnet und geschlossen werden können, werden an vielen Geschäftsgebäuden und Wohnhäusern verwendet. Beispiele solcher Fensterabdeckungen sind horizontale Jalousien, vertikale Blenden, Faltabdeckungen, Rollläden und netzartige Sonnenblenden, d.h. Zelljalousien, hergestellt beispielsweise von Spring Industries (eingetragene Handelsmarke), Hunter-Douglas (eingetragene Handelsmarke) und Levellor (eingetragene Handelsmarke).

Systeme zum Absenken oder Aufziehen einer Fensterabdeckung oder zur Bewegung der Lamellen einer Fensterabdeckung zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung sind in den US-Patentschriften Nr. 6'189'592, 5'495'153 und 5'907'227 beschrieben, deren jeweiliger Inhalt Bestandteil des vorliegenden Dokumentes sein soll. Diese Systeme enthalten ein Getriebe mit einem Antriebsmotor, und das Getriebe ist mit einer Kippstange der Fensterabdeckung gekoppelt. Wenn der Motor in Betrieb gesetzt wird, dreht sich die Kippstange im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn. Diese Systeme können beispielsweise mit Hilfe einer Fernbedienung gesteuert werden. Bei Verwendung einer Fernbedienung drückt der Benutzer einen Knopf "Öffnen" oder "Schliessen" so lange, bis eine gewünschte Stellung der Fensterabdeckung erreicht ist. Andererseits kann vorgesehen werden, dass der Benutzer auch einen einzigen Knopf drücken kann, der einer bestimmten Stellung der Fensterabdeckung entspricht, und die Fensterabdeckung fährt dann automatisch in diese Stellung, beispielsweise ganz offen, halboffen, geschlossen usw.

Automatische Systeme zum Öffnen und Schliessen der Fensterabdeckung bis zu einer vorbestimmten Stellung benötigen typischerweise eine Kodiervorrichtung, die an einer beliebigen Stelle des Motorgetriebes anzuordnen ist. Der Kodierer kann beispielsweise ein Magnet sein, der am Ausgangszahnrad angeordnet ist, und es ist ein Hall-Sensor vorgesehen, der sich nahe am Aussenumfang des Ausgangsrades befindet. Bei der Drehung dieses Ausgangsrades fühlt der Hall-Sensor den Magneten ab, und auf diese Weise kann die Position der Fensterabdeckung bestimmt werden. Leider hat diese Art von Kodiervorrichtung nur eine relativ niedrige Auflösung, und daher ist die Genauigkeit jeder Bestimmung der Position der Fensterabdeckung nur begrenzt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine motorgetriebene Fensterabdeckung und ein Verfahren zum Steuern einer derartigen Fensterabdeckung anzugeben, welche die bekannten Fensterabdeckungen und die bekannten Verfahren zum Steuern der Fensterabdeckungen verbessern.

Eine solche bekannte Fensterabdeckung und ein Verfahren zur Steuerung der Fensterabdeckung sind aus dem Dokument EP-A-0381643 bekannt.

Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein ferngesteuertes und automatisches Steuersystem für eine Fensterabdeckung zu schaffen, welches eine Kodiervorrichtung für die Position mit einer relativ hohen Auflösung aufweist, sowie ein Verfahren zur genauen Steuerung eines solchen Systems.

Der unabhängige Patentanspruch 1 definiert ein Verfahren zur Steuerung der Position einer Fensterabdeckung, die von einem Stellantrieb betätigt wird.

Anspruch 2 definiert die motorisierte Fensterabdeckung gemäss der vorliegenden Erfindung.

Ein Verfahren zur Steuerung einer motorisierten Fensterabdeckung umfasst zunächst die Verwirklichung einer vom Benutzer definierten Stellung der Fensterabdeckung. In Abhängigkeit von einem Signal, welches vom Benutzer erzeugt wird, setzt sich ein Motor in Bewegung, der mit der Fensterabdeckung gekoppelt ist. Bei der Rotation des Motors ändert sich der vom Motor aufgenommene Strom periodisch, und die Stromimpulse werden gezählt. Aufgrund der Zählung der Stromimpulse kann bestimmt werden, wenn die Fensterabdeckung die vom Benutzer gewünschte Position erreicht hat.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Motor abgeschaltet, wenn die Fensterabdeckung diejenige Position erreicht hat, die vom Benutzer vorgegeben wurde. Vorzugsweise wird das vom Benutzer kommende Signal in einer entfernt liegenden Steuereinheit erzeugt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ausserdem die vom Benutzer definierte Position dadurch verwirklicht, dass der Motor in Betrieb gesetzt wird, um die Fensterabdeckung zu verstellen. Während der Motor rotiert, werden die vom Motor erzeugten Impulse gezählt. Der Motor wird dann dadurch angehalten, dass seine Speisung mit Energie ausgeschaltet wird, und damit wird auch die Fensterabdeckung angehalten, und die Anzahl der gezählten Impulse, welche der Stellung der Fensterabdeckung entspricht, wird gespeichert.

Gemäss einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die motorisierte Fensterabdeckung eine Jalousie auf.

Ein Stellantrieb ist mit der Fensterabdeckung gekoppelt und wird dazu benutzt, um diese zu bewegen. Sodann ist mit dem Stellantrieb ein Motor gekoppelt, und mit dem Motor ist ein Impulszähler elektrisch verbunden. Der Impulszähler zählt die Impulse des Motors, wenn sich dieser dreht.

Die Einzelheiten der vorliegenden Erfindung, was sowohl deren Konstruktion als auch deren Betrieb betrifft, gehen am besten aus einer Beschreibung unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen hervor, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf ähnliche Bauteile beziehen. In der Zeichnung stellen dar:

1 eine perspektivische Ansicht des Stellantriebs einer Fensterabdeckung gemäss vorliegender Erfindung, der in seiner vorgesehenen Umgebung dargestellt ist, wobei Teile der Kopfschiene zwecks Klarheit der Darstellung weggelassen sind;

2 eine perspektivische Ansicht der Getriebeanordung des Stellantriebs der vorliegenden Erfindung, wobei einige Teile abgebrochen dargestellt sind;

3A eine perspektivische Ansicht des Hauptreduktionsrades des Stellantriebs der vorliegenden Erfindung;

3B einen Querschnitt des Hauptreduktionsrades des Stellantriebes der vorliegenden Erfindung, geschnitten entlang der Linie 3B-3B in 3A;

4 eine Ansicht des Fernbedienungsgerätes;

5 ein Blockdiagramm des Steuersystems;

6 ein Fliessdiagramm der Einstelllogik der vorliegenden Erfindung;

7 ein Fliessdiagramm der Betriebslogik der vorliegenden Erfindung;

8 ein Fliessdiagramm der Fehlerkorrekturlogik; und

9 ein Fliessdiagramm der Fehlerkorrekturlogik für eine gleichmässige Bewegung der Fensterabdeckung nach oben und nach unten.

Zunächst wird Bezug auf 1 genommen, in der ein Stellantrieb dargestellt ist, der allgemein mit 10 bezeichnet ist. Wie gezeigt, befindet sich der Stellantrieb 10 in Wirkverbindung mit einer drehbaren Kippstange 12 einer Fensterabdeckung, die beispielsweise, jedoch nicht ausschliesslich, eine horizontale Abdeckung 14 mit mehreren Lamellen 16 ist, zwischen denen sich Lichtschlitze befinden. Wie dargestellt ist, ist die Kippstange 12 drehbar in einem Block 18 einer Kopfschiene 20 der Jalousie 14 gelagert.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Abdeckung 14 an einem Fensterrahmen 22 angebracht, um ein Fenster 24 abzudecken, und die Kippstange 12 kann sich um ihre Längsachse drehen. Die Kippstange 12 ist im Eingriff mit einem nicht dargestellten Stab, und wenn die Kippstange 12 um ihre Längsachse gedreht wird, dreht sich auch der (nicht dargestellte) Stab um seine Längsachse, und jede Lamelle 16 wird ebenfalls um die jeweilige Längsachse verschwenkt, wodurch die Abdeckung 14 zwischen einer offenen Stellung, bei der Licht zwischen jeweils zwei benachbarten Lamellen hindurchtreten kann, und einer geschlossenen Konfiguration, bei der keine Lichtdurchgänge zwischen benachbarten Lamellen vorhanden sind, verstellt wird.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform handelt es sich um eine Jalousie. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Grundlagen der vorliegenden Erfindung darüber hinaus bei einer Vielzahl von Fensterabdeckungen angewendet werden können, wobei die folgende Auflistung nicht vollständig ist: vertikale Abdeckungen, Plissé-Faltstoren, aufrollbare Jalousien, netzartige Storen (d.h. Zellstoren), Jalousien für Dachfenster und beliebige andere Jalousien und Storen, die vertikale oder horizontale Lichtschlitz-Lamellen aufweisen.

Im Stellantrieb 10 ist ein Steuersignalgenerator, vorzugsweise ein Tageslichtfühler 28, mit bekannten Mitteln befestigt, beispielsweise durch Kleben mit Lösungsmittel. Gemäss der vorliegenden Erfindung steht der Tageslichtfühler 28 in Lichtverbindung mit einem Lichtloch 30, das sich auf der Rückseite der Kopfschiene 20 befindet, und dieses Loch ist in 1 gestrichelt gezeichnet. Der Fühler 28 steht im Stellantrieb 10 weiterhin in elektrischer Verbindung mit elektronischen Bauteilen und kann an diese ein Steuersignal senden, wie weiter unten noch genauer ausgeführt wird. Demgemäss kann der Tageslichtfühler 28 bei der gezeigten Anordnung feststellen, ob Licht durch das Fenster 24 einfällt, unabhängig davon, ob sich die Abdeckung 14 in der offenen Stellung oder in der geschlossenen Stellung befindet.

Der Stellantrieb 10 kann aber noch einen weiteren Signalgenerator enthalten, bevorzugt einen Signalfühler 32, der vom Benutzer zum Empfang eines vorzugsweise optischen Steuersignals eingerichtet ist. Das Steuersignal des Benutzers wird vorzugsweise in einem handgerechten Steuersignalgenerator 34, d.h. in einem Fernbedienungsgerät, erzeugt, welches beispielsweise eine Fernbedienung mit Infrarot (IR) sein kann. Bei einer Ausführungsform, die gegenwärtig bevorzugt wird, erzeugt der Generator 34 ein impulsförmiges Signal.

Wie der Tageslichtfühler 28 ist auch der Signalfühler 32 elektrisch mit elektronischen Bauteilen verbunden, die Teil eines Stellantriebs 10 sind. Wie nachfolgend noch in Einzelheiten ausgeführt wird, kann entweder der Tageslichtfühler 28 oder der Signalfühler 32 ein elektrisches Steuersignal erzeugen, um den Stellantrieb 10 in Betrieb zu setzen, wodurch die Abdeckung 14 in die offene oder geschlossene Stellung verstellt wird, je nach Absicht.

Vorzugsweise sind sowohl der Tageslichtfühler 28 als auch der Signalfühler 32 Lichtdetektoren, die nur niedrige Dunkelströme aufweisen, damit Energie gespart wird, wenn der Stellantrieb 10 ausgeschaltet ist. Insbesondere haben die Fühler 28, 32 Dunkelströme, die gleich oder weniger als 10–8 Ampere und vorzugsweise gleich oder weniger als etwa 2 × 10–9 Ampere betragen.

Wie in 1 gezeigt ist, befindet sich eine Energieversorgung 36 in der Kopfschiene 20. Bei der bevorzugten Ausführungsform enthält die Energieversorgung 36 vier, sechs oder mehr Gleichstrom-(DC-)Batterien des Typs AA in Form von Alkalibatterien oder Lithiumbatterien 38, 40, 42, 44. Es können auch sogenannte Transistorbatterien mit einer Spannung von 9 Volt verwendet werden. Die Batterien 38, 40, 42, 44 sind in der Kopfschiene 20 elektrisch in Serie geschaltet, und zwar durch Mittel, die in der Technik bekannt sind. Beispielsweise befinden sich bei der gezeigten Ausführungsform zwei Paare der Batterien 38, 40, 42, 44 jeweils zwischen positiven und negativen Metallklemmen 46, die die Batterien 38, 40, 42, 44 in der Kopfschiene 20 mechanisch festhalten und einen Stromweg zwischen den Batterien 38, 40, 42, 44 und ihren jeweiligen Klemmen herstellen.

Weiterhin zeigt 1, dass in der Kopfschiene 20 unterhalb der Batterien 38, 40, 42, 44 eine elektronische Leiterplatte 48 angeordnet ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die Leiterplatte 48 beispielsweise mittels Schrauben (nicht dargestellt) oder mit anderen, in der Technik bekannten Mitteln an der Kopfschiene 20 befestigt sein kann, und dass die Batterien auf der Leiterplatte 48 angebracht sein können. Zwischen den Batterieklemmen 46 und der elektronischen Leiterplatte 48 ist ein elektrischer Stromweg vorhanden. Demgemäss sind die Batterien 38, 40, 42, 44 elektrisch mit der elektronischen Leiterplatte 48 verbunden. Weiterhin soll darauf hingewiesen werden, dass die elektronische Leiterplatte 48 einen Mikroprozessor enthalten kann.

Wie weiterhin aus 1 hervorgeht, ist ein leichtes Getriebegehäuse 50 aus einem Metall oder einem geformten Kunststoff vorzugsweise auf der Leiterplatte 48 befestigt. Das Getriebegehäuse 50 kann einen Durchgang 51 besitzen, der eine derartige Grösse und Form aufweist, dass die Kippstange 12 eingeführt werden kann. Wie weiterhin aus 1 hervorgeht, besitzt die Kippstange 12 einen sechseckigen Querschnitt, und die Kippstange 12 kann mit Gleitsitz in die Öffnung 51 im Getriebegehäuse eingeführt werden. Auf diese Weise kann der Stellantrieb 10 gleitend mit der Kippstange 12 verbunden werden, und zwar an einer beliebigen Stelle entlang der Kippstange 12.

1 zeigt weiterhin, dass ein kleiner, leichter Elektromotor 52 am Getriebekasten 50 befestigt ist, vorzugsweise durch Verschrauben des Motors 52 am Getriebekasten 50. Wie im Einzelnen aus 2 hervorgeht, ist im Getriebekasten 50 ein Getriebe eingebaut, durch welches die Kippstange 12 mit einem Bruchteil der Winkelgeschwindigkeit des Motors 52 in Drehung versetzt wird. Vorzugsweise kann der Motor 52 von der Energiequelle 36 über die elektronische Schaltung auf der Leiterplatte 48 mit Energie versorgt werden, und der Motor kann auch auf der Leiterplatte 48 befestigt sein.

Bei einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist ebenfalls ein von Hand betätigbarer Schalter 54 vorgesehen, der elektrisch mit der Leiterplatte 48 verbunden ist. Der in 1 gezeigte Schalter 54 ist ein Schalter Ein/Aus mit zwei Stellungen, der zum Ein- und Ausschalten der Energiequelle vorgesehen ist. Ausserdem ist ein Betriebsart-Schalter 56 mit drei Stellungen elektrisch mit der Leiterplatte 48 verbunden. Dabei weist der Schalter 56 eine "Aus"-Stellung auf, bei der der Tageslichtfühler 28 nicht eingeschaltet ist, eine Stellung "Tageslicht offen", bei der die Jalousie 14 durch den Stellantrieb 10 in Abhängigkeit vom Tageslicht, welches auf den Fühler 28 auftrifft, geöffnet wird, und eine Stellung "Tageslicht geschlossen", bei der die Jalousie 14 vom Stellantrieb 10 in Abhängigkeit vom Tageslicht, das auf den Fühler 28 auftrifft, geschlossen wird.

1 zeigt ausserdem, dass bei einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform ein von Hand bedienbarer Einsteller 58 drehbar mittels eines Einbauelements 60 auf der Leiterplatte 48 angebracht sein kann. Der Umfang des Einstellers 58 erstreckt sich an der Kopfschiene 20 nach aussen, so dass es möglich ist, den Einsteller 58 von Hand zu drehen.

Wie es die vorliegende Erfindung vorsieht, kann am Einsteller 58 ein Metallstreifen 62 angebracht sein, und der Streifen 62 am Einsteller 58 kann eine Metallzunge 64 berühren, die auf der Kippstange 12 angebracht ist, und zwar, wenn sich die Kippstange 12 in Richtung eines Öffnens der Lamellen bewegt hat.

Wenn der Streifen 62 die Zunge 64 berührt, wird ein elektrischer Kontakt zwischen diesen beiden Elementen hergestellt, und es wird ein Signal, durch welches die Energiezufuhr zum Motor 52 unterbrochen wird, an eine elektrische Schaltung auf der Leiterplatte 48 abgegeben. Der Einsteller 58 kann durch Drehen so gestellt werden, dass der Streifen 62 bei einer vorbestimmten Winkelstellung der Kippstange 12 mit der Zunge 64 in Berührung kommt. Mit anderen Worten sind der Kippstange 12 eine geschlossene Stellung, bei der die Jalousie 14 vollständig geschlossen ist, und eine offene Stellung, bei der die Jalousie 14 geöffnet ist, zugeordnet, und die Offenstellung wird wählbar eingestellt, indem der Einsteller 58 betätigt wird.

Nun soll auf die 2, 3A und 3B Bezug genommen werden. Aus diesen Figuren gehen Einzelheiten des Getriebekastens 50 hervor. Wie die 2 am besten darstellt, enthält der Getriebekasten 50 mehrere Zahnräder aus einem leichten Metall oder aus geformtem Kunststoff, d.h. eine Getriebeanordnung, und jedes Zahnrad ist drehbar im Getriebekasten 50 eingesetzt. Bei der zur Zeit bevorzugten Ausführungsform ist der Getriebekasten 50 in Schalenbauweise ausgeführt; er weist eine erste Gehäusehälfte 65 und eine zweiten Hälfte 66 auf, und die beiden Hälften 65, 66 des Getriebekastens 50 sind durch einen Schnappverschluss miteinander verbunden, und zwar durch Mittel, die in der Technik bekannt sind. Beispielsweise greift bei der Ausführungsform, die dargestellt ist, ein Zapfen 67 in der zweiten Hälfte 66 des Getriebekastens 50 mit Passsitz in ein Loch 68 in der ersten Hälfte 65 des Getriebekastens 50 ein, so dass die beiden Hälfte 65, 66 zusammengehalten werden.

Jede Hälfte 65, 66 besitzt eine Öffnung 70, 72, und die Öffnungen 70, 72 des Getriebekastens 50 sind koaxial mit dem Durchlass 51 des Getriebekastens (1) zur gleitenden Aufnahme der Kippstange 12.

Wie aus 2 hervorgeht, ist ein Antriebszahnrad 74 mit dem Rotor 76 des Motors 60 verbunden. Das Antriebszahnrad 74 kämmt seinerseits mit einem ersten Untersetzungszahnrad 78, und das erste Untersetzungszahnrad 78 kämmt mit einem zweiten Untersetzungszahnrad 80. Das zweite Untersetzungszahnrad 80 ist in Eingriff mit einem Hauptuntersetzungszahnrad 82. Um die Kippstange 12 mit sechseckigem Querschnitt eng zu umschliessen, weist das Hauptuntersetzungszahnrad 82 einen sechseckig geformten Durchlass 84 auf. Wie es die vorliegende Erfindung vorsieht, ist der Durchlass 84 des Hauptuntersetzungszahnrades 82 mit den Öffnungen 70, 72 (und daher auch mit dem Durchlass 51 des Getriebekastens, siehe 1) koaxial.

Aus der 2 geht hervor, dass die Seiten des Durchlasses 84 bei einer Drehung des Hauptuntersetzungszahnrades 82 und bei eingesetzter Kippstange 12 in den Durchlass 84 des Hauptuntersetzungszahnrades 82 in Berührung mit der Kippstange 12 sind, so dass eine relative Drehbewegung zwischen der Kippstange 12 und dem Hauptuntersetzungszahnrad 82 nicht möglich ist. Weiterhin sind die Untersetzungszahnräder 78, 80, 82 in der Lage, die Kippstange 12 mit einem Bruchteil der Winkelgeschwindigkeit des Motors 52 in Drehung zu versetzen. Vorzugsweise vermindern die Untersetzungszahnräder 78, 80, 82 die Winkelgeschwindigkeit des Motors 52 auf solche Weise, dass die Kippstange 12 etwa eine Umdrehung pro Sekunde ausführt. Selbstverständlich können auch grössere oder weniger Zahnräder als gezeigt verwendet werden.

Es liegt auf der Hand, dass der Durchgang 84 des Hauptuntersetzungszahnrades 82 auch andere Formen aufweisen kann, die dazu geeignet sind, sich an die Form der jeweiligen Kippstange anzupassen. Beispielsweise hat der Durchgang 84 einen kreisförmigen Querschnitt, wenn eine (nicht gezeigte) Kippstange auch einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Bei einer solchen Ausführungsform ist eine Feststellschraube (nicht dargestellt) in das Hauptuntersetzungszahnrad 82 eingeschraubt und erstreckt sich in den Durchgang 84, bis sie an der Kippstange zur Anlage kommt und diese Kippstange unbeweglich im Inneren des Durchgangs 84 festlegt. Mit anderen Worten stellen die Zahnräder 74, 78, 80, 82, die oben beschrieben wurden, eine Kupplung dar, die den Motor 52 mit der Kippstange 12 in Wirkverbindung bringt.

Unter weiterer Bezugnahme auf die 2, 3A und 3B ist das Hauptuntersetzungszahnrad 82 auf einer hohlen Achse 86 geformt, und die Achse 86 ist passend in der Öffnung 70 der ersten Hälfte 62 des Getriebekastens 50 gelagert und kann sich in dieser Öffnung drehen. Gemäss einer nicht einschränkenden Ausführungsform befindet sich noch ein erstes Wegbegrenzungs-Zahnrad 88 auf der Welle 86 des Hauptuntersetzungszahnrades 82. Das erste Wegbegrenzungs-Zahnrad 88 steht in Eingriff mit einem zweiten Wegbegrenzungs-Zahnrad 90, und dieses zweite Wegbegrenzungs-Zahnrad 90 kämmt wiederum mit einem dritten Wegbegrenzungs-Zahnrad 92.

2 zeigt am besten, dass das dritte Wegbegrenzungs-Zahnrad 92 mit einer linearen Zahnstange 94 in Eingriff steht. Auf diese Weise wird das erste Untersetzungszahnrad 82 mit der Zahnstange 94 über die Wegbegrenzungs-Zahnräder 88, 90, 92 gekoppelt, und die Drehgeschwindigkeit (d.h. die Winkelgeschwindigkeit) des Hauptuntersetzungszahnrades 82 wird über das erste, zweite und dritte Wegbegrenzungs-Zahnrad 88, 90, 92 vermindert. Ausserdem wird die Drehbewegung des Hauptuntersetzungszahnrades 82 in eine Linearbewegung umgesetzt, und zwar durch das Zusammenwirken des dritten Wegbegrenzungs-Zahnrades 92 mit der Zahnstange 94.

2 zeigt ebenfalls als die Erfindung nicht einschränkende Ausführungsform, dass sich das zweite Untersetzungszahnrad 80 sowie das zweite und das dritte Wegbegrenzungs-Zahnrad 90, 92 jeweils auf metallischen Achszapfen 80a, 90a, 92a drehen, welche in der ersten Hälfte 65 des Getriebekastens 50 verankert sind. Demgegenüber ist das erste Untersetzungszahnrad 78 drehbar um einen metallischen Achszapfen 78a angeordnet, der in der zweiten Hälfte 66 des Getriebekastens 50 befestigt ist.

Unter weiterer Bezugnahme auf die 2 ist gezeigt, dass die Zahnstange 94 in Gleitverbindung mit einer Nut 96 steht, die in die erste Hälfte 65 des Getriebekastens 50 eingearbeitet ist. Ein erster und ein zweiter Wegbewegungs-Anschlag 98 bzw. 100 stehen in Verbindung mit der Zahnstange 94. Bei der gezeigten, nicht einschränkenden Ausführungsform sind die Wegbegrenzer 98, 100 mit einem Gewinde versehen und durch eine Schraubverbindung mit der Zahnstange 94 gekoppelt. Auf alternative Art und Weise können auch Wegbegrenzer mit glatten Flächen (die nicht dargestellt sind) verwendet werden, die über einen Passsitz in Gleitverbindung mit der Zahnstange 94 stehen und welche gegenüber der Zahnstange 94 von Hand bewegt werden können.

Gemäss noch einer anderen Alternative können (nicht gezeigte) Wegbegrenzer vorgesehen sein, welche jeweils mit Auslösern (nicht dargestellt) versehen sind. Bei einer solchen Ausführungsform weist die Zahnstange eine Nut auf, in der eine Anzahl von Öffnungen angebracht sind, in welche die Auslöser eingreifen, und die Wegbegrenzer können so gehandhabt werden, dass ihre Auslöser in jeweils einem vorbestimmten Paar von Öffnungen in der Zahnstangennut eingesetzt sind. In jedem Falle geht es darum, dass die Stellung der Wegbegrenzer der vorliegenden Erfindung gegenüber der Zahnstange 94 von Hand einstellbar ist.

2 zeigt, dass bei einer nicht einschränkenden Ausführungsform jeder Wegbegrenzer 98, 100 jeweils eine Anschlagfläche 102, 104 aufweist. Wie dargestellt ist, können die Anschlagflächen 102, 104 in Berührung mit einem Schalter 106 gelangen, der auf einer Grundplatte 107 angebracht ist. Die Grundplatte 107 ist wiederum auf der zweiten Hälfte 66 des Getriebekastens 50 befestigt. Wie es die vorliegende Erfindung vorsieht, weist der Schalter 106 einen elektrisch leitenden ersten und einen zweiten Federarm 108, 112 sowie einen elektrisch leitfähigen mittleren Arm 110 auf. Wie gezeigt ist, ist jeweils ein Ende jedes Federarmes 108, 112 fest an der Grundplatte 107 angebracht, und die gegenüberliegenden Enden der Federarme 108, 112 können sich gegenüber der Grundplatte 107 bewegen. Wie ebenfalls gezeigt ist, ist ein Ende des Mittelarmes 110 gleichermassen an der Grundplatte 107 befestigt.

Wenn sich das Hauptuntersetzungszahnrad 82 im Gegenuhrzeigersinn genügend gedreht hat, berührt die Anlagefläche 102 des ersten Wegbegrenzers 98 den ersten Federarm 108 des Schalters 106 und drückt den ersten Federarm 108 gegen den ortsfesten Mittelarm 110 des Schalters 106. Wenn sich andererseits das Hauptuntersetzungszahnrad 82 im Uhrzeigersinn ausreichend gedreht hat, gelangt die Anlagefläche 104 des zweiten Wegbegrenzers 100 in Berührung mit dem zweiten Federarm 112 des Schalters 106 und drückt diesen zweiten Federarm 112 gegen den ortsfesten Mittelarm 110 des Schalters 106.

Wie weiterhin aus der 2 hervorgeht, auf die jetzt wieder Bezug genommen wird, kann der Schalter 106 über eine elektrische Leitung 119 elektrisch mit der Leiterplatte 52 (1) verbunden sein. Weiterhin kann der erste Federarm 108 an den Mittelarm 110 gedrückt werden, um einen Stromschluss in einem Zweig eines elektrischen Stromkreises auf der Leiterplatte 48 herzustellen. Andererseits kann der zweite Federarm 112 gegen den Mittelarm 110 gedrückt werden, um einen anderen Zweig des elektrischen Stromkreises auf der Leiterplatte 48 zu schliessen.

Das Schliessen des einen oder des anderen oben beschriebenen elektrischen Stromkreises unterbricht die Energiezufuhr zum Motor 52, und dadurch hört folglich die Drehung des Hauptuntersetzungszahnrades 82 und daher auch die Drehung der Kippstange 12 auf. Wie schon beschrieben wurde, können die Wegbegrenzer 98, 100 auf der Zahnstange 94 von Hand so eingestellt werden, dass die Drehung der Kippstange 12 durch den Stellantrieb 10 nach Wunsch begrenzt werden kann.

Unter erneuter Bezugnahme auf 2 können Abstandshalter 120, 122 an den Hälften 62, 64 angeformt sein, um eine Strukturstabilität auszuüben, wenn die Hälften 62, 64 des Getriebekastens 56 durch Einrasten miteinander verbunden werden.

4 zeigt die gegenwärtig bevorzugte Konfiguration der Fernsteuereinheit 34. Wie dargestellt ist, weist die Fernsteuereinheit 34 mehrere Steuertasten auf. Insbesondere zeigt 4, dass die Fernbedienung 34 eine Taste "Öffnen" 200, eine Taste "Schliessen" 202, eine Taste "Einstellung" 204 und, wenn gewünscht, eine Taste "Rücksetzen" 206aufweist. Weiterhin kann die bevorzugte Ausführungsform des Fernsteuerungsgerätes 34 eine Taste "Einstellung 1" (S1) 208, eine Taste "Einstellung 2" (S2) 210 und eine Taste "Einstellung 3" (S3) 212 aufweisen. Es ist dabei klar, dass noch mehr Einstellungstasten bei der Konstruktion der Fernbedienung eingebaut werden können, beispielsweise eine Taste "Einstellung 4", eine Taste "Einstellung 5" usw. In Übereinstimmung mit den oben vorgestellten Grundlagen können die Steuertasten dazu verwendet werden, den Stellantrieb 10 in Betrieb zu setzen und dadurch die Jalousie 14 zu steuern.

Es wird nun Bezug auf 5 genommen, in welcher ein Blockdiagramm des Steuersystems dargestellt und allgemein mit 220 bezeichnet ist. 5 zeigt, dass das Steuersystem 220 den oben beschriebenen Gleichstrommotor 60 aufweist, der über eine elektrische Leitung 224 mit einem Verstärker 222 verbunden ist. Der Verstärker 222 ist seinerseits über die elektrische Leitung 228 mit einem Impulsdetektor 226 verbunden. Der Impulsdetektor 226 kann über eine elektrische Leitung 232 mit einem Mikroprozessor 230 verbunden sein. 5 zeigt weiterhin, dass der Mikroprozessor 230 mit den Motortreibern 234 in Verbindung stehen kann. Diese Motortreiber 234 sind wiederum über die elektrische Leitung 238 mit dem Motor 52 verbunden. Die Motortreiber 234 können den Motor 52 starten und anhalten.

Wie noch weiter unten in Einzelheiten beschrieben wird, verwendet man den Impulsdetektor 226, um die Impulse zu zählen, die im Strom auftreten, der durch den Motor 52 fliesst, wenn sich dieser dreht. Da der zur Zeit bevorzugte Motor 52 zwei Pole und drei Kollektorsegmente aufweist, treten sechs Stromimpulse pro Umdrehung auf. Durch Zählen der Impulse kann die Absolutstellung des unteren Endes der Fensterabdeckung 14 relativ leicht bestimmt werden.

Selbstverständlich können der Verstärker 222, der Impulsdetektor 226 und der Mikroprozessor 232 auch auf der Leiterplatte 48 angeordnet werden.

6 zeigt die Einstelllogik der vorliegenden Erfindung. Diese beginnt zunächst beim Block 250, bei dem das Steuersystem initialisiert wird, d.h. die Jalousie 14 wird geöffnet, wenn sie nicht bereits offen ist. Dies kann dadurch erreicht werden, dass man die Taste "Öffnen" 200 auf dem Fernsteuergerät 34 drückt und gedrückt hält. Im Block 252 kann ein Signal "Rückstellung" ("Reset"), das erzeugt wird, wenn die Rückstelltaste 206 auf dem Fernsteuergerät 34 gedrückt wird, dazu verwendet werden, um diese Position als Bezugspunkt zum Steuern der Position der Jalousie zu verwenden, obschon diese Rückstellung an und für sich nicht erforderlich ist. Sodann wird im Block 254 die Jalousie 14 bis zu einer gewünschten Position bewegt, beispielsweise durch Drücken der Taste "Schliessen" 202.

Das Programm geht nun zum Block 256 über, und nach Massgabe des Absenkens der Jalousielamellen 14 in die gewünschte Position zählt der Impulsdetektor 226 die elektrischen Spitzen oder Impulse, die der Motor 52 erzeugt. Beim Weitergehen zum Block 258 kann ein Einstellsignal am Stellantrieb empfangen werden, beispielsweise infolge des Drückens einer Einstelltaste durch den Benutzer auf dem Fernsteuergerät 34. Im Block 260 wird der Zählerwert des Impulsdetektors 226 nach Empfang des Einstellsignals, der der jeweiligen Position der Jalousie 14 entspricht, im Mikroprozessor 232 gespeichert. Es sei zusätzlich erwähnt, dass mehrere Positionen der Jalousie 14 gespeichert werden können und jede Position mit der Einstelltaste S1 208, der Einstelltaste S2 210 und der Einstelltaste S3 212 verbunden werden kann. Je mehr Einstelltasten sich auf der Fernbedienung befinden, desto mehr Stellungen der Jalousie 14 können gespeichert werden. Die Einstelllogik endet bei 262.

Es wird nun auf die 7 Bezug genommen, in der die Betriebslogik dargestellt ist. Diese beginnt im Block 270 mit einer Startschleife, in der, wenn ein "GeheZu"-Stellsignal empfangen wird, die folgenden Schritte ausgeführt werden. Vorzugsweise wird das "GeheZu"-Signal erzeugt, wenn entweder die Taste "S1" 208, die Taste "S2" 210 oder die Taste "S3" 212 auf dem Fernsteuergerät 34 gedrückt werden. Beim Übergang in den Block 272 wird der Motor 52 mit Energie versorgt. Im Block 272 werden die Jalousielamellen 14 in die Stellung bewegt, die dem gespeicherten Zählerwert entspricht, d.h. dem Wert, der mit der jeweiligen Einstelltaste 208, 210, 212 verbunden ist, die gedrückt wurde.

Nun geht das Programm zum Entscheidungsrhombus 276, wo festgelegt wird, ob der Zählerwert, welcher der jeweiligen Einstelltaste 208, 210, 212 entspricht, erreicht wurde. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Logik zum Block 274 zurück, und die Jalousie 14 wird bis zum gespeicherten Zählerwert weiter bewegt. Wenn der Zählerwert erreicht ist, kann der Motor 52 im Block 278 abgeschaltet werden. Sodann endet die Betriebslogik im Block 280.

Wenn nun die Jalousie 14 von Hand betätigt wird, d.h. wenn der Motor 52 ohne Strom ist, sind die Motorkontakte kurzgeschlossen, und es fliesst ein Strom durch den Motor. Schwankungen im Strom erzeugen Impulse, die gezählt werden können. Im Grunde wirkt der Motor wie ein Generator, und es werden elektromagnetische Feldimpulse (EFI) erzeugt. Die Impulse können ebenfalls vom Impulsdetektor gezählt werden, so dass die jeweilige Stellung der Jalousie 14 immer bekannt ist. Ausserdem ist anzumerken, dass die Jalousie 14 zum Aufrechterhalten der Genauigkeit im oben beschriebenen Steuersystem 220 von Zeit zu Zeit beispielsweise in die vollständig geöffnete Position bewegt werden kann, wobei die Werte dann zurückgesetzt werden. Auf diese Weise werden eventuelle Ungenauigkeiten, die beispielsweise durch Motorimpulse entstehen, die vom Impulsdetektor nicht gezählt wurden, etwa beim Bewegungsbeginn, beim Abstellen oder beim Senken der Jalousie, eliminiert.

Es wird nun Bezug auf 8 genommen. In der Figur ist die globale Fehlerkorrekturlogik gezeigt, die mit dem Block 300 beginnt, in dem eine Ausführungsschleife ausgeführt wird, bei der, wenn eine Fehlerkorrektur erforderlich ist, die weiter unten besprochenen Schritte ausgeführt werden. Diese Schaltung ermöglicht es, eine Fehlerkorrektur vorzunehmen, die bei der ursprünglichen Einrichtung der Jalousie 14 und des Steuersystems 220 erforderlich sein kann. Eine Fehlerkorrektur kann auch dann angewandt werden, wenn die Jalousie 14 eine vorbestimmte Anzahl von Bewegungen ausgeführt hat. Alternativ kann die Fehlerkorrektur auch nur dann vorgenommen werden, wenn sie erforderlich ist. Beim Übergang zum Block 302 wird die Jalousie 14 bis zu einem Endanschlag bewegt, beispielsweise nach oben oder nach unten bis zum Kontakt mit dem Fensterrahmen 22. Sodann wird der Positionszähler im Block 304 auf Null gesetzt. Die Logik ist im Zustand 306 beendet. Durch eine Nullsetzung des Positionszählers, die von Zeit zu Zeit vorgenommen wird, können sich Fehler der Position, die durch nicht gezählte Impulse des Motorstroms entstehen, nicht unendlich ansammeln.

Wenn die Fehlerkorrektur einseitig, d.h. in nur einer Richtung verläuft, typischerweise verursacht durch eine gleichbleibende cyclische Bewegung nach oben und nach unten, kann in das Steuersystem 220, dessen Logik in 9 dargestellt ist, eine weitere Fehlerkorrektur eingeführt werden. Die in 9 gezeigte Fehlerkorrekturlogik beginnt im Block 310 mit einer Ausführungsschleife, bei der, nach dem Zurücksetzen des Zählers auf Null, einige aufeinanderfolgende Schritte ausgeführt werden. Im Block 312 werden die vom Motor 52 erzeugten Spitzen gezählt, bis die Jalousie 14 die nächste Endstellung erreicht hat. Nach dem Übergang zum Block 314 wird dieser Zählerwert als "Nettospitzen" gespeichert. Die Bewegungen in Richtung nach oben werden zum Zählerwert hinzugezählt, und die Bewegungen nach unten werden vom Zählerwert abgezogen.

Die Beschreibung der Logik soll nun fortgesetzt werden. Im Block 316 wird die Anzahl der Bewegungen mit Ausnahme der Bewegungen bis zum Anschlag ebenfalls gezählt, bis die Jalousie 14 den Halt am Anschlag erreicht hat. Sämtliche Bewegungen, die nicht zum Endanschlag führen, werden zum Zähler hinzugezählt. Sodann wird in den Block 318 übergegangen, und dort wird dieser Zählerwert als ein Wert "Bewegungen ohne Endhalt" gespeichert. Dann geht die Logik zum Block 320 über, in der der Wert der "Nettospitzen" durch den Wert "Bewegungen ohne Endhalt" dividiert wird, und man erhält einen Wert "Fehlerkorrektur".

Nun geht die Logik zum Entscheidungsrhombus 322 über, wo bestimmt wird, ob der "Fehlerkorrektur"-Wert positiv oder negativ ist. Wenn der Fehlerkorrektur-Wert positiv ist, geht die Logik zum Block 324, und der Wert der "Fehlerkorrektur" wird zum Zählerwert der Bewegungen nach oben addiert. Dann endet die Logik beim Zustand 326. Wenn der Fehlerkorrekturwert negativ ist, geht die Logik zum Block 328, in welchem der Wert der Fehlerkorrektur zum Zählerwert der Bewegung nach unten addiert wird. Auch dann endet die Logik im Feld 326. Aus dem Schema geht hervor, dass es im Falle einer Nichtkonsistenz der Korrektur in einer Richtung bei gewissen Jalousien oder Fensterabdeckungen 14 nicht möglich ist, die Fehlerkorrekturlogik, die in 9 gezeigt ist, anzuwenden.

Es wird vorausgesetzt, dass die veranschaulichte Logik zur Steuerkorrektur, die in 9 gezeigt ist, zum Aufrechterhalten der Genauigkeit des oben beschriebenen Steuersystems 220 ausgeführt wird. Auf diese Weise wird jegliche Ungenauigkeit, die darauf beruht, dass Motorimpulse vom Impulsdetektor nicht gezählt wurden, beispielsweise beim Anlaufen, beim Schliessen oder bei der Rückstellung, auf ein Minimum reduziert.

Der im Besonderen beschriebene Codierer für motorisierte Fensterabdeckungen mit niedriger Leistungsaufnahme und hoher Positionsauflösung, der im Obenstehenden dargestellt und in Einzelheiten beschrieben wurde, ist durchaus in der Lage, die oben angegebenen Merkmale der Erfindung zu erfüllen. Es wird darauf hingewiesen, dass es sich nur um die zur Zeit bevorzugte Verwirklichung der vorliegenden Erfindung handelt und deren Beschreibung nur als Beispiel zur Darstellung des Erfindungsgegenstandes dient, wie sie in den Ansprüchen definiert ist.


Anspruch[de]
Verfahren zur Kontrolle der Position einer von einem Stellantrieb (10) bewegten Fensterabdeckung, wobei dieser Stellantrieb einen Motor (52), der von einem Motorsteuerglied (234) gesteuert wird, welches mit einem einen Speicher aufweisenden Mikroprozessor (230) verbunden ist, sowie einen Strompulsdetektor (226) aufweist, der elektrisch an den Motor (52) und den Mikroprozessor (230) angeschlossen ist, in welchem bei Empfang eines Signals, durch das die Fensterabdeckung in eine gewünschte, durch einen Zählerwert definierte Position gebracht werden soll, folgende Schritte ablaufen:

– Vergleichen des Stromzählerwerts im Speicher mit dem die gewünschte Position definierenden Zählerwert,

– Einschalten des Motors, damit der Stromzählerwert den die gewünschte Position definierenden Zählerwert erreicht und die Impulse des Motors gezählt werden,

– Abschalten des Motors, wenn der Stromzählerwert den die gewünschte Position definierenden Zählerwert erreicht hat,

bei welchen Schritten der Stromzählerwert periodisch oder für jede Bewegung nach wenigstens einer Methode zur Vermeidung von Positionsfehlern verändert wird,

dadurch gekennzeichnet, dass diese Methode zur Vermeidung von Positionsfehlern die folgenden Schritte umfasst:

– Bewegen der Fensterabdeckung bis zu einer Anschlagsposition oder einer anderen wohlbekannten Position,

– Zurückstellen des Impulszählerwerts und des Bewegungszählers,

– Zählen der Motorimpulse und Zählen der Bewegungen der Fensterabdeckung, bis diese noch einmal die vorhergehende Anschlagsposition oder die vorhergehende wohlbekannte Position erreicht, wobei die Impulse in AUFWÄRTS-Richtung zur Zählung addiert und die Impulse in ABWÄRTS-Richtung von der Zählung subtrahiert werden,

– Dividieren des Impulszählerwerts durch die Anzahl der Bewegungen der Fensterabdeckung, wobei das Nettoresultat später, wenn positiv, zu jeder AUFWÄRTS-Bewegung addiert wird, und wenn negativ, zu jeder ABWÄRTS-Bewegung addiert wird.
Motorisierte Fensterabdeckung mit

– einer Fensterabdckung (14),

– einem mit der Fensterabdeckung gekoppelten Stellantrieb (10), der dazu verwendet wird, die Fensterabdeckung zu bewegen und welcher einen Gleichstrommotor (52) und ein Motorsteuerglied (234) aufweist, welches den Motor steuert und mit einem einen Speicher enthaltenden Mikroprozessor (230) verbunden ist,

– einem Strompulsdetektor (226), der elektrisch mit dem Motor (52) und dem Mikroprozessor (230) verbunden ist, wobei der Strompulsdetektor Impulse des Motors erfasst und der Mikroprozessor diese Impulse zählt, wenn sich der Läufer des Motors sowohl unter abgeschalteten Bedingungen als auch unter eingeschalteten Bedingungen dreht,

dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor dazu programmiert ist, das Verfahren nach Anspruch 1 auszuführen.






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