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Dokumentenidentifikation DE20314216U1 17.02.2005
Titel Elektromotorischer Stellantrieb mit Steuereinheit für Zwischenposition
Anmelder Dewert Antriebs- und Systemtechnik GmbH & Co KG, 32278 Kirchlengern, DE
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 28209 Bremen
DE-Aktenzeichen 20314216
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 17.02.2005
Registration date 13.01.2005
Application date from patent application 12.09.2003
IPC-Hauptklasse H02P 5/00
IPC-Nebenklasse H02K 11/00   H02K 7/06   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Verstellantrieb, insbesondere für Möbel, mit einem Abtriebselement, dessen End- und Zwischenlagen durch den Verstellantrieb beeinflussende Endschalter und mindestens einen Zwischenschalter festgelegt sind, sowie mit einer Steuereinheit mit Zwischenpositions-steuerung.

Elektromotorische Verstellantriebe für Möbel sind in vielen verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie werden beispielsweise dazu benutzt, um Rückenlehnen und Fußteile von Sesseln in ihrer Neigung zu verstellen. Hierfür kommen sowohl Linearantriebe als auch Rotationsantriebe zum Einsatz. Beiden ist gemeinsam, daß ihre Verfahrwege bzw. -Winkel durch Endschalter begrenzt sind. Diese Endschalter werden von Betätigungsmitteln, die an den jeweiligen Abtriebsgliedern angeordnet sind, bei Erreichen der jeweiligen Endstellung betätigt und können so die Stromzufuhr zu dem jeweiligen Motor direkt oder indirekt unterbrechen.

Die Bedienung derartiger Antriebe erfolgt über Bedienungstaster, welche beispielsweise an einer sogenannten Handbedienung angeordnet sind. Hat der Antrieb eine Endstellung erreicht, so ist es nicht mehr möglich, mit dem jeweiligen Bedienungstaster den Motor in dieselbe Richtung weiter zu verfahren. Es ist nur noch ein Verfahren in die entgegengesetzte Richtung möglich.

Es ist bekannt, bei bestimmten Möbeln, wie z. B. bei einem Aufstehsessel, einen zusätzlichen Endschalter zwischen den beiden Endpositionen anzuordnen. Dieses ist zweckmäßig, da ein Aufstehsessel in der einen Endposition wie eine Liege ausgefahren ist und in der anderen Endposition eine hoch-gefahrene schräge Sitzfläche als Aufstehhilfe bildet. Die Zwischenposition ist in diesem Falle die normale Sitzstellung, welche eine reproduzierbare Stellung des Sitzmöbels sein soll. Wird nun ein solcher Verstellantrieb mit Zwischenposition aus Richtung einer der beiden Endpositionen in Richtung auf die Sitzposition verfahren, so hält der Antrieb automatisch in der Sitzposition an, auch wenn der Bedienungstaster weiterhin gedrückt bleibt. Nach Loslassen dieses Bedienungstasters ist es möglich, den Verstellantrieb in eine beliebige Richtung zu verfahren.

Diese Funktion wird in einer bekannten Ausführung mittels einer Relaisschaltung realisiert, bei welcher Spezialrelais, sogenannte bistabile Relais, eingesetzt werden. Eine weitere Lösungsmöglichkeit beschreibt DE 298 20 233 U1, bei welcher für die Zwischenposition ein zusätzlicher Bedienungstaster auf der Handbedienung angeordnet ist. Nachteilig ist bei beiden Versionen, daß aufgrund der notwendigen Relaissteuerung zusätzliche und teure Bauelemente zum Einsatz kommen, die zusätzlich auch noch nachteilig Bauraum beanspruchen. Da der Einsatzbereich derartiger Antriebe Möbel, insbesondere Sitzmöbel, umfasst, bei welchen vorrangig ein geringer Einbauraum und ein niedriger Preis gefordert sind, ist die Verwendung der bekannten Lösungen nicht möglich bzw. unwirtschaftlich. Bei den oben beschriebenen bekannten Ausführungen besteht ein weiterer Nachteil darin, daß die Steuerung des Verstellantriebes, welche häufig als eine Relaissteuerung ausgeführt ist, ein eigenes Gehäuse benötigt. Um diesen zusätzlichen Bauraum zu eliminieren, gibt es bekannte Lösungen ohne Relaissteuerung, bei welchen der Motorstrom direkt von der Handbedienung aus geschaltet wird. Nachteilig bei diesen Lösungen ist jedoch, daß sie keinen Zwischenschalter aufweisen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen elektromotorischen Verstellantrieb, insbesondere für Möbel, zu schaffen, welcher die oben genannten Nachteile nicht mehr aufweist und weitere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bietet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zwischenschalter einen Wechselkontakt aufweist, und daß die Steuereinheit für die Zwischenpositionssteuerung mindestens einen Brückenschalter und mindestens einen Steuerblock aufweist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Zwischenpositionssteuerung auf einer Steuereinheit innerhalb des Antriebsgehäuses des elektromotorischen Verstellantriebes angeordnet ist. An dieser Steuereinheit befinden sich die Anschlüsse für den Motor, die Endlagenschalter und den Zwischenschalter. Ebenfalls sind von außen ansteckbar: eine Bedieneinheit, eine Stromversorgung und optional mindestens ein weiterer Zusatzantrieb.

Die Zwischenpositionssteuerung besteht aus einem Brückenschalter und einem Steuerblock, welcher den Brückenschalter vorteilhaft so beeinflußt, daß es in einfachster vorteilhafter Weise möglich ist, die Zwischenposition mit dem elekromotorischen Verstell-antrieb aus jeder Richtung anzufahren. Dabei kann der Bedienungstaster für den Verstellmotor gedrückt bleiben, der Verstellmotor wird automatisch in der Zwischenposition ausgeschaltet. Ein zusätzlicher Bedienungstaster für die Zwischenposition ist vorteilhafterweise nicht erforderlich. Der Zwischenschalter ist ein Wechselschalter, dessen einer Kontaktweg, der beim normalen Verfahren des Antriebes geschlossen ist, durch den Brückenschalter elektrisch überbrückt wird. Der Brückenschalter ist in einer bevorzugten Ausführung ein Halbleiterbauelement, vorzugsweise ein Transistor. In dem Brückenschalter kann weiterhin ein Strombegrenzungselement angeordnet sein.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist im Brückenschalter ein Sensorelement angeordnet, welches beispielsweise ein temperaturempfindlicher Widerstand, ein sogenannter PTC-Typ sein kann. Somit ist in einfacher Weise eine Überwachung des Brückenschalters zum Beispiel hinsichtlich Überlastung ermöglich.

Der Brückenschalter weist einen Steuereingang auf, der mit einem Ausgang des Steuerblocks verbunden ist. Hierüber kann der Brückenschalter in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des elektromotorischen Verstellantriebes durch den Steuerblock vorteilhaft gezielt beeinflußt werden.

Dieses ist dadurch möglich, daß der Steuerblock einen ersten Schalthalbleiter und einen zweiten Schalthalbleiter aufweist, sowie mindestens einen Eingang für eine erste Abfrageverbindung und eine Eingang für eine zweite Abfrageverbindung aufweist. Die beiden Schalthalbleiter sind miteinander in bekannter Weise zu einer sogenannten Kippschaltung, einer elektronischen Schaltanordnung, ausgebildet. Die Beeinflussung dieses elektronischen Schalters wird einerseits durch die erste Abfrageverbindung realisiert, welche den Schaltzustand der Bedienungselemente der Handbedienung an den Steuerblock signalisiert, und andererseits durch die zweite Abfrageverbindung, welche den Zustand des Zwischenschalters dem Steuerblock signalisiert. Dadurch wird ermöglicht, daß bei betätigter Handbedienung der Motor bei Erreichen des Zwischenschalters durch diesen ausgeschaltet wird, wobei der Brückenschalter durch den Steuerblock aufgrund dieser Betriebsbedingungen gesperrt ist. Wird nun der Bedienungstaster losgelassen, ändern sich die Betriebsbedingungen, die an den Steuerblock signalisiert werden, und der Steuerblock gibt ein Ausgangssignal an den Brückenschalter, welcher dadurch eingeschaltet wird. Da der Brückenschalter parallel zu dem in dieser Situation ausgeschalteten Zwischenschalter liegt, kann nun durch eine weitere Betätigung eines beliebigen Bedienungstasters der Verstellantrieb in eine gewünschte Verstellrichtung fahren.

In der Ausführungsform, in welcher das Sensorelement beispielsweise ein Temperaturfühler ist, kann dieser Temperaturfühler, welcher vorzugsweise ein PTC-Widerstand ist, in die Schaltung des Steuerblocks mit einbezogen werden, wobei das Ausgangssignal des Steuerblocks vorteilhafterweise zusätzlich beeinflusst werden kann. Ist beispielsweise der Verstellmotor in der Zwischenposition blockiert oder durch eine zu hohe Belastung überlastet, erkennt dies der Steuerblock über das Sensorelement und kann somit den Brückenschalter wieder in einer weiteren Ausführung öffnen, so daß der Motor wieder angehalten wird.

In einer weiteren Ausgestaltungsform befindet sich in Verfahrrichtung des Verstellantriebes ein weiterer Wechsel-schalter vor dem Zwischenschalter, welcher vor Erreichen des Zwischenschalters von dem Abtriebselement des Verstellantriebes betätigt wird. Dieser Wechselschalter schaltet in dieser Situation einen Strombegrenzungswiderstand in die Motorleitung, wodurch vorteilhafterweise erreicht wird, daß der Verstell-antrieb vor Erreichen des Zwischenschalters abgebremst wird und langsam bis zum Ausschalten durch den Zwischenschalter weiter fährt. Dieses kann sowohl nur in einer Richtung als auch in beiden Richtungen erfolgen. Vorzugsweise wird dieser sogenannte Bremswiderstand durch das schon vorhandene Strombegrenzungs-element des Brückenschalters gebildet.

Durch die Verwendung von Transistoren bzw. geeigneten Schalthalbleitern für den Brückenschalter und den Steuerblock sowie einem Minimalaufwand an elektronischen Bauelementen, ist es möglich, einen besonders kompakten und wirtschaftlichen Verstellantrieb zu schaffen. Durch die Verwendung des oben beschriebenen Strombegrenzungselementes ist zum Beispiel eine vorteilhafte Überwachung des Motoranlaufstromes in Verbindung mit einem geeigneten Sensorelement möglich.

Die Steuereinheit innerhalb des Motorgehäuses des elektro-motorischen Verstellantriebes beinhaltet weiterhin bekannte Schutzelemente beispielsweise gegen Überspannungen, welche somit den Einsatz von Halbleiterbauelementen für diese Anwendung unproblematisch machen.

Die Zwischenpositionssteuerung mit Brückenschalter und Steuerblock kann für eine Vielzahl von Antrieben verwendet werden, nicht nur für die Ausführung, die hier beschrieben ist.

Es ist weiterhin möglich, mehrere Zwischenpositionen durch jeweils einen Zwischenschalter mit Brückenschalter und Steuerblock anzuordnen. Auch ist die Anzahl der Zusatzantriebe nicht auf einen beschränkt.

Die Schalthalbleiter des Steuerblocks sind nur mit einem geringen Schaltstrom beaufschlagt. Daher können sie in besonders kleiner Ausführung verwendet werden. Da der Schalthalbleiter des Brückenschalters nur für kurze Zeit den Motorstrom leitet, kann auch dieser Halbleiter in seiner Dimensionierung entsprechend klein ausfallen. Er kann auch ein integriertes Schutzelememt wie eine eigenständige Temperaturschutzschaltung beinhalten.

So ist ein elektromotorischer Verstellantrieb für den Einsatz in Möbeln mit besonderen einschränkenden Bedingungen für den Einbauraum und die Wirtschaftlichkeit geschaffen.

Selbstverständlich ist die Anwendung der Erfindung in Zusammenhang mit einem doppelten Zwischenschalter, wie in

DE 295 04 987 U1 beschrieben, zur Eliminierung einer Schalthysterese aufgrund eines entsprechend langen Betätigungsmittels möglich.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften elektromotorischen Antriebssystems mit einer Zwischenposition;

2 ein Schaltbeispiel, teilweise in Blockdarstellung, einer Zwischenpositionssteuerung; und

3 das Schaltbeispiel gemäß 2 in einer beispielhaften Ausführungsform.

In der 1 ist ein beispielhaftes elektromotorisches Antriebssystem mit zwei Verstellantrieben schematisch gezeigt. Ein Antrieb 2, ein sogenannter Linearantrieb, beinhaltet einen Motor 11, welcher über bekannte Getriebearten ein Abtriebs-element 12 in Richtung seiner Längsachse hin und her bewegt. Das Abtriebselement 12 weist in bekannter Art Betätigungsmittel 30, z. B. eine Schaltnocke, auf, mit welcher Endschalter 13, 14, 15 in der ausgefahrenen und in der eingefahrenen Position des Abtriebs-elementes 12 betätigt werden. In dem dargestellten Beispiel bildet ein erster Endschalter 13 die ausgefahrene Endposition und ein zweiter Endschalter 14 die eingefahrene Endposition. Ein Zwischenschalter 15 befindet sich an der Stelle einer Zwischenposition.

Weiterhin umfaßt der Antrieb 2 eine Steuereinheit 1, an welcher ein Bedienungsanschluß 8, ein Versorgungsanschluß 9 und in diesem Ausführungsbeispiel ein Zusatzanschluß 10 angeordnet sind. Mit dem Bedienungsanschluß 8 ist eine Bedieneinheit 4 mit Bedienungselementen 16, 17, 18, 19 verbunden. Eine Strom-versorgung 5, die auf der einen Seite mit einem Netzkabel 6 am elektrischen Versorgungsnetz angeschlossen ist, ist über ein weiteres Verbindungskabel mit dem Versorgungsanschluß 9 der Steuereinheit 1 verbunden. An dem Zusatzanschluß 10 ist über ein Verbindungskabel 7 ein Zusatzantrieb 3 angeschlossen, dessen Aufbau bis auf eine Anschlusseinheit 31 dem Antrieb 2 entspricht.

Der Bedienungsanschluß 8, Versorgungsanschluß 9 und der Zusatzanschluß 10 sind üblicherweise als Steckverbindungen ausgelegt, können jedoch auch alle oder auch nur zum Teil als ein fester Anschluß ausgebildet sein.

Die Steuereinheit 1 umfasst vorzugsweise eine Leiterplatte, auf welcher die Anschlüsse 8, 9, 10 mit dem Motor 11 und den Endschaltern 13, 14, 15 elektrisch über Leiterbahnen verbunden sind. Weiterhin sind auf der Steuereinheit 1 eine Zwischen-positionssteuerung und weitere bekannte elektrische und/oder elektronische Bauelemente angeordnet, die weiter unten näher erläutert werden.

Die Stromversorgung 5 ist beispielsweise mit einem Trans-formator, einer Gleichrichtung und einem Siebkondensator versehen, so daß die Verbindungsleitung zwischen Stromversorgung 5 und Versorgungsanschluß 9 am Antrieb 2 eine ungefährliche niedrige Gleichspannung führt.

Das Beaufschlagen des Motors 11 mit der Versorgungsspannung der Stromversorgung 5 erfolgt dadurch, daß durch Betätigen eines ersten Bedienungselementes 16 dessen Schaltkontakte 32 an der Bedieneinheit 4 der Motor 11 in einer bestimmten Polung mit der Gleichspannung der Stromversorgung 5 beaufschlagt wird und in eine bestimmte Richtung dreht, wobei das Abtriebselement 12 des Antriebs 2 aus- oder einfährt. Durch Loslassen des ersten Bedienungselementes 16 wird die Stromzufuhr zum Motor 11 unterbrochen und der Motor 11 stoppt. Durch Betätigen eines zweiten Bedienungselementes 17 an der Bedieneinheit 4, wird der Motor 11 mit umgekehrter Polung der Gleichspannung der Stromversorgung 5 beaufschlagt, wobei er seine Drehrichtung ändert, und das Abtriebselement 12 in der entgegen gesetzten Richtung verfährt.

Die Schaltkontakte 32 können auch Kontakte eines Relais sein.

Ein drittes Bedienungselement 18 und ein viertes Bedienungselement 19 an der Bedieneinheit sind dem Zusatzantrieb 3 zugeordnet. Da der Zusatzantrieb 3 in seiner Funktion dem Antrieb 2 entspricht, gelten gleiche Bezugszeichen für gleiche Bauelemente.

Beim Betätigen eines Bedienungselementes 16, 17 (das gilt auch für den Zusatzantrieb 3) verfährt der Motor 11 das Abtriebselement 12 des Antriebs 2 in eine bestimmte Richtung, bis daß das Betätigungsmittel 30, welches sich z. B. am Abtriebselement 12 befindet, einen der Endschalter 13, 14, 15 betätigt. Durch Betätigung des ersten Endschalters 13 oder des zweiten Endschalters 14 wird durch den jeweiligen Endschalter 13, 14 die Stromzufuhr zum Motor 11 unterbrochen. Der Motor kann nach Erreichen einer solchen Endstellung nur noch in die entgegengesetzte Richtung verfahren werden, wie bekannt ist.

Wird der Zwischenschalter 15 von dem Betätigungsmittel 30 betätigt, so wird der Motor 11 ebenfalls angehalten. Dieses ist beispielsweise bei verstellbaren Ruhesesseln notwendig, um eine bestimmte zu reproduzierende Sitzstellung zu erreichen. Nach Loslassen des vorher betätigten Bedienungselementes 16 oder 17 ist es möglich, durch Betätigen eines beliebigen Bedienungs-elementes 16, 17 den Antrieb in eine beliebige Richtung weiterzufahren. Diese Funktion der Zwischenpositionssteuerung wird im Folgenden anhand der 2 näher erläutert.

2 zeigt ein Schaltbeispiel der Steuereinheit 1 mit Zwischenpositionssteuerung zum Teil in Blockdarstellung und mit üblichen elektrischen/elektronischen Schaltsymbolen. Hierbei gelten gleiche Bezugszeichen der 1 für gleiche Bauelemente.

Die Schaltsymbole für die Bedienungselemente 16, 17, die Endschalter 13, 14 und für den Zwischenschalter 15 sind alle in einer nicht betätigten Stellung dargestellt.

Auf der Steuereinheit 1 befindet sich der Versorgungsanschluß 9, welcher hier mit den Polungszeichen Plus und Minus dargestellt ist. Der Versorgungsanschluß 9 ist mit dem Bedienungsanschluß 8 verbunden, an welchem die Bedienereinheit 4 mit den Bedienungselementen 16 und 17 und deren Schaltkontakte 32 in bekannter Weise angeschlossen und untereinander verbunden ist. Ebenfalls ist die Anschlußkonfiguration des Motors 11 mit den Endschaltern 13 und 14 und Brückendioden 20 bekannt.

Die Brückendioden 20 sorgen in ebenfalls bekannter Weise dafür, daß bei einem betätigten Endschalter 13, 14 eine Betätigung des Motors nur noch in der entgegengesetzten Richtung möglich ist.

Die Zwischenpositionssteuerung besteht aus dem Zwischenschalter 15, einem Brückenschalter 22 und einem Steuerblock 23.

In dem Strompfad der Plusleitung des Versorgungsanschlusses 9 ist der Zwischenschalter 15 angeordnet. Der Zwischenschalter 15 ist ein sogenannter Wechselschalter mit einem gemeinsamen Anschluß g, einem normalerweise geschlossenen Kontakt nc und einem normalerweise geöffneten Kontakt no.

Der Zwischenschalter 15 wird durch den Brückenschalter 22 mit den Anschlüssen x, y überbrückt. Der Brückenschalter 22 hat einen Steueranschluß z, welcher mit dem Steuerblock 23 über eine Steuerverbindung 29 mit dessen Anschlußpunkt b verbunden ist. Der Steuerblock 23 ist an den Versorgungsanschluß 9 angeschlossen, weiterhin steht er mit den Schaltkontakten 32 über mindestens eine erste Abfrageverbindung 27 an seinem Anschlußpunkt a in elektrischer Verbindung, und mit dem no-Kontakt des Zwischenschalters 15 über eine zweite Abfrageverbindung 28 mit seinem Anschluß c in elektrischer Verbindung.

Bei Betätigung des Zwischenschalters 15 öffnet der normalerweise geschlossene Kontakt nc und unterbricht den Stromkreis zum Motor 11, welcher somit angehalten wird. Gleichzeitig wird der normalerweise offene Kontakt no des Zwischenschalters 15 geschlossen und steht über die zweite Abfrageverbindung 28 mit dem Steuerblock 23 nun in elektrischer Verbindung. Die elektrischen Randbedingungen an den Schaltkontakten 32 werden über die erste Abfrageverbindung 27 dem Steuerblock 23 mitgeteilt. Aus der Verarbeitung dieser Informationen bereitet der Steuerblock 23 ein Steuersignal auf, welches an seinem Anschluß b über die Steuerverbindung 29 dem Brückenschalter 22 an seinem Anschlußpunkt z elektrisch übermittelt wird.

Solange das vorher betätigte Bedienungselement 16, 17 noch gedrückt ist, bewirkt das Signal am Anschlußpunkt b des Steuerblocks eine Sperrung des Brückenschalters 22, so daß der Motor weiterhin nicht mit Versorgungsspannung beaufschlagt wird. Bei Loslassen des zuvor betätigten Bedienungselementes 16, 17 ändern sich die elektrischen Randbedingungen an den Schaltkontakten 32, welche über die erste Abfrageverbindung 27 dem Steuerblock 23 mitgeteilt wird. Der Steuerblock 23 ändert nun sein Signal an seinem Anschluß b, wodurch der Brücken-schalter 22 über die Steuerverbindung 29 zu seinem Steuereingang z eingeschaltet wird. Bei einem erneuten Betätigen eines Bedienungselementes 16, 17 überbrückt der nun leitende Brückenschalter 22 den geöffneten, normalerweise geschlossenen Kontakt nc des Zwischenschalters 15 und läßt somit den Motor 11 anlaufen. Sobald der Motor läuft, wird das Abtriebselement 12 weiterverfahren, so daß der Zwischenschalter 15 nicht mehr betätigt wird und den normalerweise geschlossenen Kontakt nc wieder schließt. In diesem Augenblick ist der normalerweise offene Kontakt no des Zwischenschalters 15 wieder geöffnet und signalisiert diesen Zustand über die zweite Abfrageverbindung 28 dem Steuerblock 23 über den Anschluß c.

Nur in dieser Zeit des Motoranlaufes, bis der Zwischenschalter 15 nicht mehr betätigt ist, fließt der Motoranlaufstrom über den Brückenschalter 22, wodurch dieser vorteilhaft klein bemessen werden kann.

Es ist besonders vorteilhaft, daß der Brückenschalter 22 und der Steuerblock 23 sich gemeinsam auf der Steuereinheit 1 und somit innerhalb des Antriebs 2 befinden. Eine zusätzliche Steuer-einheit mit einem separaten externen Steuergehäuses ist nicht erforderlich.

In diesem Schaltbeispiel der 2 wird der gesamte Motorstrom direkt über die Bedieneinheit 4 geleitet. Es ist selbstverständ-lich möglich, daß die Schaltkontakte 32 der Bedienungselemente 16, 17 die hier in bekannter Art als Wechselkontakte dargestellt sind, durch Relaiskontakte ersetzt werden können. Dieses ist beispielsweise in einer anderen Ausgestaltungsform vorgesehen.

Das Schaltbeispiel der 2 wird in der 3 in noch näher detaillierter Weise anhand einer beispielhaften Schaltung erläutert.

In 3 besteht der Brückenschalter 22 aus einem Brücken-halbleiter 24, welcher hierbei ein Transistor sein kann. Sein Anschluß x, ist mit der Plusleitung des Versorgungsanschlusses 9 verbunden. Ein weiterer Anschluß des Transistors ist über ein Strombegrenzungselement R1, über den Anschluß y mit dem normalerweise geschlossenen Kontakt nc des Zwischen -schalters 15 verbunden. Der Anschluß z des Brückenschalters 22 ist ein Steuereingang des Transistors.

Der Steuerblock 23 wird aus einem ersten Schalthalbleiter 25 und einem zweiten Schalthalbleiter 26 gebildet, wobei in dieser Ausführung die Schalthalbleiter 25, 26 Transistoren sind. Diese beiden Transistoren sind in bekannter Weise so miteinander verschaltet, daß sich beispielsweise eine sogenannte Kippschaltung ergibt. Diese Kippschaltung besitzt einen Steuereingang c, welcher die zweite Abfrageverbindung 28 zu dem normalerweise geöffneten Kontakt no des Zwischenschalters 15 bildet. Die erste Abfrageverbindung 27 besteht in dieser Ausführung aus zwei Leitungen, die an den Schaltkontakten 32 angeschlossen sind. Diese beiden ersten Abfrageverbindungen 27 sind über Anschlußpunkte a, a' mit dem Steuerblock 23 verbunden.

Weiterhin weist der Steuerblock 23 einen Anschlußpunkte d auf, welcher in Verbindung mit einem Sensorelement R2 steht, welches beispielsweise ein PTC-Widerstand sein kann, der in direkter thermischer Wirkverbindung mit dem Strombegrenzungselement R1 oder dem Brükkenhalbleiter 24 steht. Somit ist eine besonders vorteilhafte Überwachung des Motorstromes, und/oder des Brückenhalbleiter 24 beim Anlaufen des Motors 11 aus der Zwischenposition möglich. Hierdurch wird der Steuerblock 23 so beeinflußt, daß beispielsweise bei einem zu hohen Motorstrom der Brückenhalbleiter 24 über die Steuerverbindung 29 wieder gesperrt wird und somit den Motorstrom unterbricht.

Die Funktion des Steuerblocks 23 wird im Folgenden beschrieben. Eine Betätigung des ersten Bedienungselementes 16 schaltet den Motor 11 mittels des Schaltkontaktes 32 ein. Bei Erreichen des Zwischenschalters 15 durch das Betätigungselement 30 wird dieser von diesem umgeschaltet. Dadurch wird der geschlossene Kontakt nc des Zwischenschalters 15 geöffnet, wobei der Motor 11 ausgeschaltet wird. Gleichzeitig wird der offene Kontakt no des Zwischenschalters 15 geschlossen. Dadurch erhält die zweite Abfrageverbindung 28 positives Potential vom Versorgungsanschluß 9, welches nun am Anschlußpunkt c des Steuerblocks 23 ansteht. Solange das erste Bedienungselement 16 betätigt ist, liegt an dessen Schaltkontakt 32 negatives Potential, an dem Schaltkontakt 32 des zweiten Bedienungselementes 17 liegt dagegen positives Potential des Versorgungsanschlusses 9, wie bekannt ist. Die aus zwei Leitungen bestehende erste Abfrageverbindung 27 legt das am jeweiligen Schaltkontakt auftretende Potential an den Steuerblock 23 über dessen Anschlußpunkte a, a'. Während des Laufs des Motors 11 ist der zweite Schalthalbleiter 26 durchgeschaltet und der erste Schalthalbleiter 25 gesperrt. Daraus ergibt sich, daß die Steuerverbindung 29 ein Potential über den Anschlußpunkt z an die Basis des Brückenhalbleiters 24 legt, wodurch dieser gesperrt wird, und somit der Motor 11 bei Erreichen des Zwischenschalters 15 bei dessen Umschaltung ausgeschaltet wird.

Die beiden Schalthalbleiter 25 und 26 des Steuerblocks 23 verriegeln sich gegenseitig. Somit kann der erste Schalthalbleiter 25 nicht durchgeschaltet werden.

Erst wenn das vorher betätigte erste Bedienungselement 16 wieder losgelassen wird, und somit an die Anschlußpunkte a, a' des Steuerblocks 23 dieser Zustand übermittelt wird, sperrt der zweite Schalthalbleiter 26, und der erste Schalthalbleiter 25 wird durchgeschaltet, weil zu diesem Zeitpunkt der Zwischenschalter 15 noch umgeschaltet ist und über seinen geschlossenen no-Kontakt positives Potential auf der zweiten Abfrageverbindung 28 am Anschlußpunkt c liegt. Das Durchschalten des ersten Schalthalbleiters 25 bewirkt, daß das Potential auf der Steuerverbindung 29 sich so ändert, daß damit der Brückenhalbleiter 24 durchgeschaltet wird. Da der Brückenschalter 22 eine leitende Verbindung darstellt und den Zwischenschalter 15 überbrückt, kann nun durch Betätigen eines Bedienungselementes 16, 17 der Motor 11 in der jeweiligen gewünschten Drehrichtung wieder anlaufen.

Für den Fall, daß das Betätigungsmittel 30 keine kurze Schaltnocke, sondern eine längere Schaltnase ist, wie aus DE 295 04 987 U1 bekannt ist, werden zwei Zwischenschalter 15 vorgesehen, die parallel zueinander verschaltet werden. Hierbei muß das Betätigungsmittel beide Zwischenschalter 15 betätigen, damit der Antrieb an der Zwischenposition stehenbleibt.

In einer weiteren Ausgestaltung wird die Verstellgeschwindigkeit des Motors 11 kurz vor Erreichen der Zwischenposition verringert. Dieses wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß zwischen dem nc-Kontakt des Zwischenschalters 15 und dem Bedienungsanschluß 8 ein weiterer Wechselschalter wie der Zwischenschalter 15 eingesetzt wird. Dieser Wechselschalter wird vor Erreichen des Zwischenschalters 15 von dem Betätigungsmittel 30 betätigt und schaltet über seinen normalerweise geöffneten Kontakt einen Vorwiderstand oder Strombegrenzungselement, welcher vorteilhafterweise auch das schon vorhandene Strombegrenzungselement R1 sein kann, in den Motorstrompfad. Dadurch wird erreicht, daß der Motor 11 kurz vor Erreichen der Zwischenposition vorteilhafterweise mit geringerer Geschwindig-keit läuft.

Bei Vorhandensein eines Zusatzantriebes 3 wird dieser über den Zusatzanschluß 10 an die Steuereinheit 1 angeschlossen, wobei die Steuereinheit 1 für den Zusatzantrieb 3 einen zweiten Brückenschalter 22 und einen zweiten Steuerblock 23 aufweisen kann, wenn der Zusatzantrieb 3 auch einen Zwischenschalter aufweist.

Der Brückenschalter 22 und der Steuerblock 23 können auch für andere Antriebskonfigurationen verwendet werden, ihr Einsatz ist nicht auf den hier beschriebenen Fall beschränkt. Weiterhin kann die hier beschriebene Ausführungsform mit Transistoren als Brückenhalbleiter 24 und Schalthalbleiter 25, 26 aus anderen Bauteilen bestehen. Es ist selbstverständlich, daß die Schaltungsausführung weitere Schutzbauteile gegenüber Hochspannungsimpulsen des Motors 11 usw. aufweist.

Das hier beschriebene Ausführungsbeispiel ist nicht auf Linearantriebe beschränkt, die Anwendung kann selbstverständlich, wie leicht nachvollziehbar ist, beispielsweise auch für Rotationsantriebe mit Endschaltern eingesetzt werden.

1Steuereinheit 2Antrieb 3Zusatzantrieb 4Bedieneinheit 5Stromversorgung 6Netzkabel 7Verbindungskabel 8Bedienungsanschluss 9Versorgungsanschluss 10Zusatzanschluss 11Motor 12Abtriebselement 13erster Endschalter 14zweiter Endschalter 15Zwischenschalter 16erstes Bedienungselement 17zweites Bedienungselement 18drittes Bedienungselement 19viertes Bedienungselement 20Brückendiode 22Brückenschalter 23Steuerblock 24Brückenhalbleiter 25erster Schalthalbleiter 26zweiter Schalthalbleiter 27erste Abfrageverbindung 28zweite Abfrageverbindung 29Steuerverbindung 30Betätigungsmittel 31Anschlusseinheit 32Schaltkontakte a–d, x–zAnschlusspunkte g, nc, noKontakte 0,ISchalterstellungen R1Strombegrenzungselement R2Sensorelement

Anspruch[de]
  1. Elektromotorischer Verstellantrieb, insbesonders für Möbel, mit einem Abtriebselement (12), dessen End- und Zwischenlagen durch den Verstellantrieb beinflussende Endschalter (13, 14) und mindestens einen Zwischenschalter (15) festgelegt sind, sowie mit einer Steuereinheit (1) mit Zwischenpositionssteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenschalter (15) einen Wechselkontakt aufweist, und daß die Steuereinheit(1) für die Zwischen-positionssteuerung mindestens einen Brückenschalter (22) und mindestens einen Steuerblock (23) aufweist.
  2. Elektromotorischer Verstellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brückenschalter (22) zu mindestens einem Kontaktweg des Zwischenschalters (15) elektrisch parallel angeschlossen ist.
  3. Elektromotorischer Verstellantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brückenschalter (22) einen Steuereingang (z) aufweist, welcher mit einem Ausgang (b) des Steuerblocks (23) elektrisch verbunden ist,
  4. Elektromotorischer Verstellantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brückenschalter (22) einen Brückenhalbleiter (24) aufweist.
  5. Elektromotorischer Verstellantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brückenschalter (22) mindestens ein Strombegrenzungselement (R1) aufweist.
  6. Elektromotorischer Verstellantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerblock (23) einen ersten Schalthalbleiter (25) und einen zweiten Schalthalbleiter (26), mindestens einen Eingang (a) für wenigstens eine erste Abfrageverbingung (27) und einen Eingang (c) für eine zweite Abfrageverbindung (28) aufweist.
  7. Elektromotorischer Verstellantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthalbleiter (25, 26) Transistoren sind, und daß die erste Abfrageverbindung (27) mit Schaltkontakten (32) von Bedienungselementen (16, 17) beziehungsweise von anderen Schaltmitteln elektrisch verbunden ist, und daß die zweite Abfrageverbindung (28) mit einem Kontaktweg des Zwischenschalters (15) elektrisch verbunden ist.
  8. Elektromotorischer Verstellantrieb nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Brückenschalter (22) ein Sensorelement (R2) aufweist, welches das Ausgangssignal des Steuerblocks (23) beeinflußt.
  9. Elektromotorischer Verstellantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Verstellrichtung des Antriebs (2, 3) vor dem Zwischenschalter (15) mindestens ein weiterer Schalter mit Wechselkontakt in einem Abstand angeordnet ist, welcher bei Betätigung einen Bremswiderstand in die stromführende Leitung des Motors (11) schaltet.
  10. Elektromotorischer Verstellantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstand durch das Strombegrenzungselement (R1) gebildet wird.
  11. Elektromotorischer Verstellantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von zwei Zwischenschaltern (15) zur Hysteresebeeinflussung eines Betätigungsmittels (30) diese zwei Zwischenschalter (15) parallel zueinander verschaltet sind.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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