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DE102009023688B4 - Swing-drive module - Google Patents

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DE102009023688B4
DE102009023688B4 DE200910023688 DE102009023688A DE102009023688B4 DE 102009023688 B4 DE102009023688 B4 DE 102009023688B4 DE 200910023688 DE200910023688 DE 200910023688 DE 102009023688 A DE102009023688 A DE 102009023688A DE 102009023688 B4 DE102009023688 B4 DE 102009023688B4
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drive module
rocking
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drive
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Helmut Post
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63GMERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
    • A63G9/00Swings
    • A63G9/16Driving mechanisms, such as ropes, gear, belt, motor drive

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaukel-Antriebsmodul zum Antreiben einer Schaukelbewegung eines Schaukelkörpers (2), mit einem Träger (10), einer an dem Träger (10) drehbeweglich gelagerten Schwingachse (11) und einem von dem Träger (10) gehaltenen und mit der Schwingachse (11) gekoppelten Antriebsmotor (17) zum Antreiben der Schwingachse, wobei an der Schwingachse zumindest ein starrer Schwingarm (13) vorgesehen ist, an welchem der Schaukelkörper (2) beabstandet zur Schwingachse frei schwingend aufgehängt ist. Erfindungsgemäß ist ein Winkelsensor (31) vorgesehen, um eine Winkelstellung eines Aufhängemittels (29) zu erfassen, sowie eine zentrale Steuerungseinrichtung (30), um den Antriebsmotor auf der Grundlage der erfassten Winkelstellung zu steuern oder zu regeln. In einem ersten Modus bestimmt die Steuerungseinrichtung aus einer Zeitabhängigkeit der erfassten Winkelstellung für eine freie Schwingungsbewegung die Resonanzfrequenz des von dem Schaukelkörper ausgebildeten physikalischen Pendels und in einem zweiten Modus der Steuerungseinrichtung wird der Antriebsmotor mit einer Drehfrequenz bei der so bestimmten Resonanzfrequenz betrieben. Somit kann der Motor stets mit geringer Leistung betrieben werden.The invention relates to a swing drive module for driving a swinging movement of a swing body (2), with a carrier (10), an oscillating axis (11) rotatably mounted on the carrier (10) and an oscillating axis held by the carrier (10) and with the oscillating axis (11) coupled drive motor (17) for driving the swing axis, with at least one rigid swing arm (13) being provided on the swing axis, on which the swing body (2) is suspended swinging freely at a distance from the swing axis. According to the invention, an angle sensor (31) is provided in order to detect an angular position of a suspension means (29) and a central control device (30) in order to control or regulate the drive motor on the basis of the angular position detected. In a first mode, the control device determines the resonance frequency of the physical pendulum formed by the rocking body from a time dependency of the detected angular position for a free oscillating movement, and in a second mode of the control device the drive motor is operated at a rotational frequency at the resonance frequency determined in this way. This means that the engine can always be operated with low power.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebsmodul zum Antreiben einer Schaukelbewegung eines Schaukelkörpers, insbesondere einer Schaukel oder Hängematte für Babys, Kinder oder Erwachsene, und betrifft insbesondere ein variabel einsetzbares Schaukel-Antriebsmodul mit kompaktem Aufbau und zugehöriger Kontrollelektronik, die einen vollautomatischen Betrieb eines solchen Schaukelkörpers ermöglicht.The The present invention relates to a drive module for driving a Rocking motion of a rocking body, especially a swing or hammock for babies, children or adults, and in particular relates to a variably deployable swing drive module with a compact construction and associated Control electronics, the fully automatic operation of such rocking body allows.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Der automatische Betrieb einer Baby- oder Kinderschaukel ist insbesondere deshalb sinnvoll, weil Kleinkinder bis zum Alter von etwa 4 Jahren nicht in der Lage sind, selbständig zu schaukeln, und deshalb eine Schaukel stets durch eine Person in Gang gehalten werden muss. Durch einen automatischen Betrieb können die Eltern wirkungsvoll entlastet werden.Of the automatic operation of a baby or child's swing is particular This makes sense because toddlers until the age of about 4 years unable to be self-employed to swing, and therefore a swing always by a person must be kept in motion. By an automatic operation can the parents are effectively relieved.

Die US-Patentschrift 4,150,820 offenbart eine in einem Traggestell aufgehängte Babywippe mit einem Antriebsmotor, der bei der Eigenfrequenz des von einem Babysitz ausgebildeten physikalischen Pendels betrieben wird. Die Antriebsanordnung kann jedoch nicht angepasst werden und dem Alter des Babys entsprechend modifiziert werden.The U.S. Patent 4,150,820 discloses a baby rocker suspended in a support frame with a drive motor operated at the natural frequency of the physical pendulum formed by a baby seat. However, the drive arrangement can not be adapted and modified according to the age of the baby.

Die US-Patentschrift 4,911,429 offenbart eine Antriebsanordnung für eine Schaukel, die an einem horizontalen Schwenkarm aufgehängt ist. Zu beiden Seiten des Schwenkarms ist ein Antriebsmodul mit einem L-förmigen Antriebsarm vorgesehen, der mit einem Schaukelsitz gekoppelt ist, um dessen Schaukelbewegung anzutreiben. Diese Schaukelanordnung ist ebenfalls nicht variabel einsetzbar.The U.S. Patent 4,911,429 discloses a drive assembly for a swing suspended from a horizontal swing arm. On both sides of the pivot arm, a drive module is provided with an L-shaped drive arm which is coupled to a swing seat to drive its swinging motion. This swing assembly is also not variable.

GB 1,070,921 offenbart ein Schaukel-Antriebsmodul, bei dem die Drehantriebskraft eines Antriebsmotors über ein Getriebe auf eine hin- und herschwingende Achse übertragen wird, an der eine Schaukel aufgehängt ist. Weitere Einzelheiten des Betriebs des Antriebsmotors bei der Resonanzfrequenz des von der Schaukel ausgebildeten physikalischen Pendels sind nicht offenbart. GB 1,070,921 discloses a swing drive module in which the rotational drive force of a drive motor is transmitted via a transmission to a reciprocating axis on which a swing is suspended. Further details of the operation of the drive motor at the resonant frequency of the swing formed by the physical pendulum are not disclosed.

US 4,616,824 offenbart ein Schaukel-Antriebsmodul, bei dem eine regelmäßige Auf- und Abwärtsbewegung eines Druckstempels die Schwingungsbewegung der Schaukel über einen Kipphebel antreibt. Weitere Einzelheiten des Betriebs des Antriebs bei der Resonanzfrequenz des von der Schaukel ausgebildeten physikalischen Pendels sind nicht offenbart. US 4,616,824 discloses a swing drive module in which a regular up and down movement of a plunger drives the swinging motion of the swing via a rocker arm. Further details of the operation of the drive at the resonant frequency of the swing formed by the physical pendulum are not disclosed.

US 2,564,547 offenbart ein Schaukel-Antriebsmodul, bei dem ein Elektromotor die Schwingungsbewegung der Schaukel über ein Getriebe antreibt. Zwar kann die Drehzahl des Elektromotors variiert werden, doch sind weitere Einzelheiten des Betriebs des Antriebs bei der Resonanzfrequenz des von der Schaukel ausgebildeten physikalischen Pendels nicht offenbart. US 2,564,547 discloses a swing drive module in which an electric motor drives the swinging motion of the swing via a transmission. Although the rotational speed of the electric motor can be varied, further details of the operation of the drive at the resonant frequency of the swing formed by the physical pendulum are not disclosed.

US 4,491,317 offenbart ein Schaukel-Antriebsmodul, bei dem eine regelmäßige Auf- und Abwärtsbewegung eines Druckstempels die Schwingungsbewegung der Schaukel antreibt. Weitere Einzelheiten des Betriebs des Antriebs bei der Resonanzfrequenz des von der Schaukel ausgebildeten physikalischen Pendels sind nicht offenbart. US 4,491,317 discloses a swing drive module in which a regular up and down movement of a plunger drives the oscillatory motion of the swing. Further details of the operation of the drive at the resonant frequency of the swing formed by the physical pendulum are not disclosed.

US 6,254,490 B1 offenbart ein weiteres Schaukel-Antriebsmodul, bei dem die Schaukelbewegung über eine oszillierende Exzenterbewegung angetrieben wird. Weitere Einzelheiten des Betriebs des Antriebs bei der Resonanzfrequenz des von der Schaukel ausgebildeten physikalischen Pendels sind nicht offenbart. US 6,254,490 B1 discloses another swing drive module in which the rocking motion is driven via an oscillating eccentric motion. Further details of the operation of the drive at the resonant frequency of the swing formed by the physical pendulum are not disclosed.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaukel-Antriebsmodul zum Antreiben der Schaukelbewegung eines Schaukelkörpers bereitzustellen, das in einfacher Weise in einer energiesparenden Betriebsart betreibbar ist und an unterschiedliche Lastzustände variabel angepasst werden kann.task The present invention is to provide a swing drive module for Driving the rocking motion of a rocking body provide the in a simple manner operable in an energy-saving mode is and can be variably adapted to different load conditions can.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Schaukel-Antriebsmodul mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.These Task is solved by a swing drive module having the features of claim 1. Further advantageous embodiments are Subject of the referenced Dependent claims.

Bei einem Schaukel-Antriebsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung ist bzw. sind an der Schwingachse zumindest ein starrer Schwingarm, bevorzugt zwei starre Schwingarme, vorgesehen, woran der Schaukelkörper beabstandet zur Schwingachse des Antriebsmoduls frei schwingend aufgehängt ist. Somit kann der Schaukelkörper im Bedarfsfall auch manuell angetrieben werden oder die Schaukelbewegung im automatischen Betrieb von Hand verändert werden, beispielsweise unterstützt oder vorübergehend gestoppt werden. Einer Umschaltung des Antriebsmoduls bedarf es hierzu grundsätzlich nicht, wenngleich eine Sperre bzw. Bremse zum vorübergehenden Feststellen des Schwingarms durchaus vorgesehen sein kann. Insgesamt lässt sich durch die erfindungsgemäße Anordnung ein sehr kompakter Aufbau realisieren, so dass das erfindungsgemäße Schaukel-Antriebsmodul auch von Hand getragen und rasch ummontiert werden kann, beispielsweise im Bedarfsfall an einen Türrahmen oder draußen im Freien an einer entsprechenden Halterung.In a swing drive module according to the present invention, at least one rigid swinging arm, preferably two rigid swinging arms, are provided on the swing axle, to which the swinging body is suspended freely swinging at a distance from the swinging axis of the drive module. Thus, the swinging body can also be driven manually if necessary or the rocking motion in the automatic mode can be changed manually, for example, supported or temporarily stopped. A changeover of the drive module is fundamentally not required, although a lock or brake for temporarily locking the swing arm can certainly be provided. Overall, a very compact design can be realized by the arrangement according to the invention, so that the rocking drive module according to the invention can also be carried by hand and quickly transferred, for example, if necessary, to a Door frame or outside outdoors on a corresponding bracket.

Erfindungsgemäß ist ein Winkelsensor vorgesehen, wobei der Antriebsmotor auf der Grundlage der so erfassten Winkelstellung gesteuert oder geregelt werden kann, um eine Abweichung von der Resonanzfrequenz, bedingt beispielsweise durch eine Änderung der Masse und/oder Masseverteilung des Schaukelkörpers, zu erfassen, die zu einer Veränderung der Winkelstellung führen. Denn im Betrieb exakt bei der Resonanzfrequenz wird sich die Winkelstellung der Aufhängemittel relativ zu dem zugeordneten Schwingarm nicht verändern.According to the invention is a Angle sensor provided, wherein the drive motor on the basis of so detected angular position can be controlled or regulated, by a deviation from the resonance frequency, for example by a change the mass and / or mass distribution of the rocking body, to grasp the a change lead the angular position. Because in operation exactly at the resonance frequency, the angular position the suspension do not change relative to the associated swing arm.

Erfindungsgemäß kann die Eigen- bzw. Resonanzfrequenz oder die Schwingungsperiode des Schaukelkörpers vor Inbetriebnahme einmalig oder ggfs. auch mehrmalig durch freies Schaukeln des Schaukelkörpers mit der bestimmungsgemäßen Masse, d. h. mit vorgegebener Länge und mit Kind bzw. Baby, bestimmt werden. In dem zweiten Modus wird der Antriebsmotor dann mit der so bestimmten Frequenz betrieben und der Antrieb so automatisch in den gewünschten Resonanzbereich überführt. Somit lässt sich ein besonders energie- und reibungsarmer Betrieb dann realisieren, wenn der Antriebsmotor mit oder nahe der Resonanzfrequenz des von dem Schaukelkörper ausgebildeten physikalischen Pendels betrieben wird. Zu diesem Zweck kann der Antriebsmotor eine Antriebskraft mit einer in Frequenz und ggfs. zusätzlich auch Phase veränderlichen Antriebs- bzw. Drehfrequenz betrieben werden.According to the invention, the Eigen- or resonance frequency or the oscillation period of the rocking body before Commissioning once or possibly also several times by free swinging of the rocking body with the intended mass, d. H. with a given length and with child or baby. In the second mode is the drive motor then operated at the frequency thus determined and the drive is automatically transferred to the desired resonance range. Consequently let yourself realize a particularly energy and low-friction operation, when the drive motor at or near the resonance frequency of the of rocking body trained physical pendulum is operated. To this end For example, the drive motor may have a driving force with one in frequency and if necessary additionally also phase changeable Drive or rotational frequency can be operated.

Da der Schaukelkörper erfindungsgemäß beabstandet zur Schwingachse frei schwingend aufgehängt ist, sind der Antriebsmotor und das von dem Schaukelkörper gebildete physikalische Pendel stets nicht starr miteinander gekoppelt, so dass gemäß Anspruch 2 der Antriebsmotor fest mit der Schwingachse gekoppelt sein kann, ohne dass eine Kupplung oder dergleichen zwischengeschaltet wäre.There the rocking body spaced according to the invention suspended freely swinging to the swing axle, are the drive motor and that of the rocking body formed physical pendulum always not rigidly coupled with each other, so that according to claim 2 the drive motor can be fixedly coupled to the swing axle, without a clutch or the like would be interposed.

Gemäß den Ansprüchen 3 und 4 wird ein Exenterantrieb zum Antreiben der Schaukelbewegung verwendet, wenngleich nach Anspruch 5 auch ein elektrischer Torque-Motor unmittelbar auf die Schwingachse aufgesetzt bzw. aufgesteckt sein kann, um diese anzutreiben.According to claims 3 and 4, an eccentric drive is used to drive the rocking motion, Although according to claim 5, an electric torque motor directly can be placed or attached to the swing axle to this drive.

Ein besonders kompakter Aufbau ist nach Anspruch 6 realisiert. Das Gehäuse kann erfindungsgemäß so klein dimensioniert sein, dass es in einen üblichen Türrahmen eingehängt werden kann. Der sehr kompakte Aufbau lässt sich insbesondere auch deshalb realisieren, weil erfindungsgemäß vergleichsweise geringe Antriebsleistungen und somit Antriebsmotoren mit geringen Abmessungen verwendet werden können.One particularly compact design is realized according to claim 6. The housing can according to the invention so small be dimensioned that it can be hung in a standard door frame can. The very compact construction leaves in particular also realize because according to the invention comparatively low drive power and thus drive motors with low Dimensions can be used.

Gemäß Anspruch 7 kann das Antriebsmodul an zumindest zwei Befestigungsmitteln verrastet bzw. verriegelt werden. Diese Befestigungsmittel können beispielsweise fest vorgegeben sein, beispielsweise an einem Mauerwerk, Gerüstträger oder dergleichen, oder können mittels einer Halterung, die Bestandteil des erfindungsgemäßen Moduls sein kann, an einem geeigneten Ort vorübergehend gehalten werden, beispielsweise an einem Türrahmen, Garagentorrahmen, einer Gebäudedecke oder an einer Hausmauer. Gemäß Anspruch 8 werden bevorzugt sämtliche Befestigungsmittel gleichzeitig verrastet bzw. freigegeben, und zwar durch Verschieben eines in der länglichen Basis längsverschieblich geführten Verriegelungsschiebers in eine Verriegelungs- oder Freigabestellung.According to claim 7, the drive module can be latched on at least two fastening means or be locked. These fasteners can for example be fixed be, for example, on a masonry, scaffold support or the like, or can by means of a holder which is part of the module according to the invention may be held temporarily in a suitable place, For example, on a door frame, garage door frame, a building ceiling or on a house wall. According to claim 8 are preferred all Fastener simultaneously locked or released, and although by moving a longitudinally displaceable in the elongated base out Locking slide in a locking or release position.

Gemäß Anspruch 9 ist der Verriegelungsschieber bevorzugt elastisch in die Verriegelungsstellung vorgespannt, und zwar mit einer Kraft, so dass im bestimmungsgemäßen Betrieb des Antriebsmoduls eine versehentliche Entriegelung ausgeschlossen ist. Zum Entriegeln gegen die vorgenannte Vorspannkraft ist ein geeigneter Betätigungsmechanismus vorgesehen, der insbesondere als Hebelmechanismus, bevorzugt Kniehebelmechanismus, ausgebildet sein kann.According to claim 9, the locking slide is preferably elastic in the locking position biased, with a force so that in normal operation of the drive module prevents accidental unlocking is. To unlock against the aforementioned biasing force is a suitable actuating mechanism provided, in particular as a lever mechanism, preferably toggle mechanism, can be trained.

Ein besonders kompakter Aufbau lässt sich nach Anspruch 10 realisieren, insbesondere für einen gehäuse- oder kastenförmig ausgebildeten Träger, in welchem der Verriegelungsmechanismus gemeinsam mit den Antriebs- und Steuermitteln angeordnet ist. Bevorzugt ist der Verriegelungsmechanismus zwischen einer der Befestigung des kasten- oder gehäuseförmigen Trägers dienenden Basis und der Schwingachse angeordnet und unmittelbar an der Basis angebracht. Zu diesem Zweck sind in der Basis Öffnungen vorgesehen, die mit Rastöffnungen des Verriegelungsmechanismus fluchten bzw. korrespondierend zu diesem ausgebildet sind, so dass die der Befestigung des Trägers dienenden Befestigungsmittel durch die Öffnungen der Basis durchgreifen können, um von dem Verriegelungsmechanismus verrastet zu werden.One particularly compact construction to realize according to claim 10, in particular for a casing- or box-shaped trained wearer, in which the locking mechanism together with the drive and control means is arranged. The locking mechanism is preferred between one of the attachment of the box or box-shaped carrier serving Base and the swing axis arranged and immediately at the base appropriate. For this purpose, openings are provided in the base, which with Rest openings of the Locking mechanism are aligned or corresponding to this are formed so that the attachment of the carrier serving Fastener through the openings can go through the base, to be latched by the locking mechanism.

Bei einer Ausführungsform nach Anspruch 11 kann die Halterung Bestandteil des Antriebsmoduls sein, insbesondere das vorgenannte kasten- bzw. rechteckförmige Gehäuse lösbar an den Befestigungsmitteln der Halterung verrastet werden.at an embodiment according to claim 11, the holder part of the drive module be, in particular the aforementioned box or rectangular housing releasably connected the fasteners of the holder are locked.

Die Ausführungsform gemäß den Ansprüchen 12 und 13 kann an einer üblichen Türrahmen eingehängt werden, zu welchem Zweck der Abstand zwischen vorderen und hinteren Haltemitteln, die bevorzugt klammer- bzw. hakenförmig ausgebildet sind, um den oberen Rand eines Türrahmens zu umgreifen bzw. zu umklammern, verändert werden kann, dieser Abstand dann aber auch festgestellt werden kann. Bevorzugt wird zur Abstützung an einem Türrahmen eine Dreipunktlagerung mit drei zueinander in Axialrichtung der Schwingachse beabstandeten Auflagepunkten.The embodiment according to claims 12 and 13 can be hooked to a conventional door frame, for which purpose the distance between front and rear holding means, which are preferably clamp-shaped or clasp-shaped, in order to embrace or clasp the upper edge of a door frame, can be changed, this distance but then also be determined can. Preferably, for supporting on a door frame, a three-point bearing with three mutually spaced in the axial direction of the swing axis support points.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 15 können die vorgenannten Veränderungen der Winkelstellung der Aufhängemittel zu einer weiteren Steuerung oder Regelung des Antriebsmotors verwendet werden.at the embodiment according to claim 15 the aforementioned changes the angular position of the suspension used for a further control or regulation of the drive motor become.

FigurenübersichtLIST OF FIGURES

Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, woraus sich weitere Merkmale Vorteile und zu lösende Aufgaben ergeben werden und worin:following the invention will be described by way of example and with reference on the attached Drawings are described, resulting in more features advantages and to be solved Tasks and in which:

1 in einer schematischen Darstellung eine Schaukel mit einem Schaukel-Antriebsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; 1 in a schematic representation, a swing with a swing drive module according to the present invention represents;

2 in einer vergrößerten Perspektivansicht ein Schaukel-Antriebsmodul gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 2 in an enlarged perspective view, a swing drive module according to a first embodiment of the present invention;

3 in einer perspektivischen Teilansicht das vordere Ende eines Schwingarms mit zugeordnetem Winkelsensor des Antriebsmoduls gemäß der 2 darstellt; 3 in a perspective partial view of the front end of a swing arm with associated angle sensor of the drive module according to the 2 represents;

4 eine in einen Türrahmen eingehängte Halterung zur Verwendung mit dem Antriebsmodul gemäß der 2 darstellt; 4 a suspended in a door frame bracket for use with the drive module according to the 2 represents;

5 in einer perspektivischen Darstellung den Verriegelungsmechanismus des Antriebsmoduls gemäß der 2 darstellt; 5 in a perspective view of the locking mechanism of the drive module according to the 2 represents;

6a in einem schematischen Blockdiagramm die Ansteuerung eines erfindungsgemäßen Antriebsmoduls darstellt; 6a in a schematic block diagram represents the control of a drive module according to the invention;

6b in einem schematischen Zustandsdiagramm den Betrieb eines erfindungsgemäßen Schaukel-Antriebsmoduls darstellt; 6b in a schematic state diagram illustrating the operation of a swing drive module according to the invention;

7 eine schematische Resonanzkurve eines von einer Schaukel gebildeten physikalischen Pendels darstellt, das von einem erfindungsgemäßen Antriebsmodul bei oder nahe der Resonanzfrequenz angetrieben werden soll; 7 Figure 3 is a schematic resonance curve of a swing formed physical pendulum to be driven by a propulsion module according to the invention at or near the resonant frequency;

8 in einer perspektivischen Darstellung ein Schaukel-Antriebsmodul gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt und 8th in a perspective view of a swing drive module according to a second embodiment of the present invention and represents

9 in einer perspektivischen Darstellung ein Schaukel-Antriebsmodul gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 9 in a perspective view of a swing drive module according to a third embodiment of the present invention.

In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder im Wesentlichen gleich wirkende Elemente oder Elementgruppen.In the figures denote identical reference numerals identical or Substantially equal elements or groups of elements.

Ausführliche Beschreibung von bevorzugten AusführungsbeispielenDetailed description of preferred embodiments

Gemäß der 1 ist ein erfindungsgemäßes Schaukel-Antriebsmodul 1 mit einem kastenförmigen Gehäuse, in dem sämtliche zum Schaukelantrieb erforderlichen Antriebs- und Steuermittel angeordnet sind, an einer Halterung 4 befestigt, die mittels hakenförmiger Halteelemente 46 am oberen Rand eines Türrahmens 8 eingehängt ist. Das Schaukel-Antriebsmodul 1 treibt die Schaukelbewegung des von dem Schaukelsitz 2 und den Aufhängegurten 29 ausgebildeten physikalischen Pendels mit oder nahe dessen Eigen- bzw. Resonanzfrequenz mit Hilfe von Schwingarmen 14 an, an denen die Aufhängegurte 29 frei schwingend aufgehängt sind.According to the 1 is an inventive swing drive module 1 with a box-shaped housing, in which all necessary for the swing drive drive and control means are arranged on a holder 4 attached, the means of hook-shaped holding elements 46 at the top of a door frame 8th is mounted. The swing drive module 1 drives the rocking motion of the swing seat 2 and the suspension straps 29 trained physical pendulum with or near its own or resonant frequency by means of vibrating arms fourteen at which the suspension straps 29 are hung freely swinging.

Die 2 zeigt das Antriebsmodul 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem geöffneten Zustand. Das Gehäuse weist eine plattenförmige Basis 10 auf, die dem oberen Ende des Türrahmens zugewandt ist und an der Haltewinkel 12 zur drehbeweglichen Lagerung der Antriebs- bzw. Schwingachse 11 und ein Haltewinkel 16 zur Halterung des Antriebsmotors 17 befestigt sind. Ferner ist an der Basis 10 ein Verrastungsmechanismus 50 befestigt, der nachfolgend anhand der 5 beschrieben wird. An den beiden Enden der Schwingachse 11 sind Schwingarme 13 starr mit dieser verbunden, an denen jeweils ein Kopplungsarm bzw. Fortsatz befestigt ist, mit einer Achse 15, an welcher der jeweilige Aufhängegurt 29 zur Aufhängung des darunter befindlichen Schaukelkörpers (vgl. 1) vorgesehen ist. Die Abtriebswelle 18 des Antriebsmotors 17 ist über eine Pleuelstange 19 mit einem Exzenter 20 und der Schwingachse 11 fest gekoppelt, um den Exzenter 20 mit einer vorbestimmten Frequenz hin und her zu bewegen, die der Resonanzfrequenz des von dem Schaukelkörper ausgebildeten physikalischen Pendels entspricht oder ganz besonders bevorzugt gleich dieser Resonanzfrequenz ist.The 2 shows the drive module 1 according to a first embodiment of the present invention in an open state. The housing has a plate-shaped base 10 on, which faces the upper end of the door frame and on the bracket 12 for rotatably supporting the drive or swing axle 11 and a bracket 16 for holding the drive motor 17 are attached. Further, at the base 10 a latching mechanism 50 fastened, the below on the basis of 5 is described. At the two ends of the swing axle 11 are swinging arms 13 rigidly connected to this, to each of which a coupling arm or extension is attached, with an axis 15 to which the respective suspension belt 29 for suspending the rocking body underneath (cf. 1 ) is provided. The output shaft 18 of the drive motor 17 is over a connecting rod 19 with an eccentric 20 and the swing axle 11 firmly coupled to the eccentric 20 to reciprocate at a predetermined frequency corresponding to or most preferably equal to the resonant frequency of the physical pendulum formed by the rocking body.

Wie man in der 2 erkennen kann, sind die Aufhängegurte 29 und der Schaukelkörper frei schwingend an den Schwingarmen 13, 14 aufgehängt. Selbst im laufenden Betrieb des Antriebsmotors 17 kann die Schaukel angestoßen oder vorübergehend festgehalten bzw. abgebremst werden. Eine aufwendige Kupplung oder dergleichen ist somit erfindungsgemäß nicht erforderlich. Aufgrund des Betriebs bei der Resonanzfrequenz kann die Leistungsaufnahme des Antriebsmotors 17 sehr gering sein. Ein Schaukelbetrieb mit Babys bzw. Kleinkindern kann erfindungsgemäß mit Gleichstrom-Kleinstmotoren mit einer Aufnahmeleistung von nur wenigen Watt erreicht werden. Dies ermöglicht einen äußerst kompakten Aufbau des erfindungsgemäßen Antriebsmoduls.How to get in the 2 can recognize, are the suspension straps 29 and the rocking body swinging freely on the swinging arms 13 . fourteen suspended. Even during operation of the drive motor 17 The swing can be triggered or temporarily held or slowed down. A complex coupling or the like is thus not required according to the invention. Due to the Be Drives at the resonant frequency, the power consumption of the drive motor 17 be very low. A swing operation with babies or toddlers can be achieved according to the invention with DC micromotors with a recording power of only a few watts. This allows an extremely compact construction of the drive module according to the invention.

Zwischen der Schwingachse 11 und der Basis 10 ist gemäß der 2 der Verriegelungsmechanismus 5 angeordnet. Dieser ist bevorzugt unmittelbar an der Basis 10 befestigt. Wie der 2 entnommen werden kann, können die Basis 10 und sämtliche Seitenteile des kastenförmigen Gehäuses (vgl. 1) aus Standard-Metallprofilen oder auch Standard-Kunststoffprofilen gefertigt werden.Between the swing axle 11 and the base 10 is according to the 2 the locking mechanism 5 arranged. This is preferably directly at the base 10 attached. Again 2 can be taken, the base 10 and all the side parts of the box-shaped housing (see. 1 ) are made of standard metal profiles or standard plastic profiles.

Die 3 zeigt weitere Einzelheiten eines der Aufhängung der Schaukel dienenden Schwingarms 14. An dessen vorderem Ende ist ein nockenförmiger Haltekörper 210 befestigt, dessen oberer Rand als Aufhängung des Aufhängegurts 29 dient, der auch an diesen befestigt sein kann, jedoch bevorzugt nur auf diesem aufliegt. Der Haltekörper 210 weist einen geradlinigen Randabschnitt 211 auf, an dem der Aufhängegurt 29 abschnittsweise geführt ist, so dass auf diesen Antriebskräfte übertragen werden können, sowie einen abgerundeten bzw. gekrümmten Randabschnitt 212. Der Haltekörper 210 kann mit einem Winkelsensor 31 gekoppelt sein, zur Ermittlung der Winkelstellung des Haltekörpers 210 bzw. Aufhängegurts 29 relativ zu dem Schwingarm 14, wie nachfolgend ausführlicher dargelegt.The 3 shows further details of one of the suspension of the swing serving swing arm fourteen , At its front end is a cam-shaped holding body 210 attached, its upper edge as a suspension of the suspension belt 29 serves, which can also be attached to these, but preferably rests only on this. The holding body 210 has a straight edge section 211 on to which the suspension belt 29 is performed in sections, so that can be transmitted to these driving forces, and a rounded or curved edge portion 212 , The holding body 210 can with an angle sensor 31 be coupled to determine the angular position of the holding body 210 or suspension straps 29 relative to the swing arm fourteen as set forth in more detail below.

Bei einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform treibt das erfindungsgemäße Antriebsmodul eine Baby- oder Kinderschaukel, die an den oberen Rand eines Türrahmens eingehängt werden kann. Zu diesem Zweck weist das erfindungsgemäße Antriebsmodul gemäß der 4 eine Halterung 4 auf, die eine Basis 40 mit zwei Trägern 41 aufweist, an deren vorderem Ende zwei pilzförmige Verrastungsköpfe 42 vorgesehen sind. Diese werden auf diese Weise innerhalb des Türrahmens 8 und beabstandet und mittig zu diesem gehalten. Vom vorderen Ende der Basis 40 ragen zwei vordere Halteklammern 46 ab, an deren oberen Ende jeweils ein Haken 48 zum Einhängen in den oberen Rand 9 des Türrahmens 8 vorgesehen ist. Nach hinten hin ragt mittig von der Basis 40 ein Träger 43 mit einer Verstellschiene 44 ab. Auf der Verstellschiene 44 ist ein Einstellschuh 45 gleitbeweglich längsgeführt, der mit dem dargestellten Betätigungshebel freigegeben und wieder geklemmt werden kann. Dadurch kann der Abstand zwischen dem hinteren Haltewinkel 47 und den beiden vorderen, als Haltewinkel ausgebildeten Haltelementen 46 verändert werden, wie durch den Doppelpfeil angedeutet. Der hintere Haltewinkel 47 geht in einen Haken über, vergleichbar zu dem Haken 48, zum Einhängen in den oberen Rand des Türrahmens 8. Gemäß der 4 ist der hintere Haltewinkel 47 mittig zwischen den beiden vorderen Haltewinkeln 46 angeordnet, so dass insgesamt eine symmetrische Dreipunktlagerung des Antriebsmoduls an dem oberen Ende des Türrahmens 8 ausgebildet ist. Durch einfaches Freigeben des Einstellschuhs 45, Öffnen der Halterung, Einhängen der vorderen Haltewinkel 46 in den oberen Rand 9 des Türrahmens 8, durch Einhängen der hinteren Haltewinkel 47 in den oberen Rand des Türrahmens 8 und Verriegeln des Einstellschuhs 45 kann die Halterung 4 in einen Türrahmen mit beliebigen Abmessungen in einfacher Weise eingehängt und von diesem wieder abgenommen werden. Die pilzförmigen Verrastungsköpfe 42 werden so unter einem vorbestimmten Abstand zueinander an dem Türrahmen 8 gehalten.In a very particularly preferred embodiment, the drive module according to the invention drives a baby or child swing, which can be hung on the upper edge of a door frame. For this purpose, the drive module according to the invention according to the 4 a bracket 4 on that a base 40 with two straps 41 has, at its front end two mushroom-shaped latching heads 42 are provided. These become in this way within the door frame 8th and spaced and held centrally to this. From the front end of the base 40 protrude two front retaining clips 46 off, at the upper end of each a hook 48 for hanging in the upper edge 9 of the door frame 8th is provided. Towards the rear centered on the base 40 A carrier 43 with an adjustment rail 44 from. On the adjustment rail 44 is a adjustment shoe 45 slidably longitudinally guided, which can be released and re-clamped with the illustrated operating lever. This allows the distance between the rear bracket 47 and the two front, designed as a holding bracket holding elements 46 be changed, as indicated by the double arrow. The rear bracket 47 goes into a hook, comparable to the hook 48 , for hanging in the upper edge of the door frame 8th , According to the 4 is the rear bracket 47 in the middle between the two front brackets 46 arranged so that a total of a symmetrical three-point mounting of the drive module at the upper end of the door frame 8th is trained. By simply releasing the adjustment shoe 45 , Opening the bracket, hanging the front bracket 46 in the upper edge 9 of the door frame 8th , by hanging the rear bracket 47 in the upper edge of the door frame 8th and locking the adjustment shoe 45 can the holder 4 be hung in a door frame with any dimensions in a simple manner and removed from this again. The mushroom-shaped latching heads 42 are thus at a predetermined distance from each other on the door frame 8th held.

Entsprechende Halterungen, bei denen entsprechende Verrastungsköpfe unter dem gleichen Abstand an einem anderen Objekt gehalten bzw. vorgesehen sind, beispielsweise an einem Schaukelgerüst, dem Rahmen eines Garagentors oder an einer Hauswand, können optional ebenfalls vorgesehen sein, um das erfindungsgemäße Antriebsmodul an einem anderen Ort zuverlässig zu befestigen.Appropriate Mounts with corresponding latching heads under held at the same distance to another object or provided are, for example, on a rocking frame, the frame of a garage door or on a house wall, can optionally also be provided to the drive module according to the invention reliable in another place to fix.

Zur einfachen und raschen Befestigung dient der in der 5 dargestellte Verriegelungsmechanismus 5, der gemäß der 2 innerhalb des kastenförmigen Gehäuses des erfindungsgemäßen Antriebsmoduls angeordnet ist. Gemäß der 5 weist der Verriegelungsmechanismus 5 eine längliche und als Hohlprofil ausgebildete Basis 50 auf, in welcher ein Schieber 51 längsverschieblich geführt ist. Zur Begrenzung der vorderen und hinteren Endstellung des Schiebers 51 sind in diesem zwei Langlöcher 56 ausgebildet, deren Endbereiche in den beiden Endstellungen an Anschlagzapfen 57anliegen, die an der Basis 50 oder einem zugeordneten Träger befestigt sind. In dem Schieber 51 sind zumindest zwei Verriegelungsnuten 52 ausgebildet, die zur Aufnahme der pilzförmigen Verrastungsköpfe 42 der Halterung (vgl. 4) dienen und korrespondierend zu diesen ausgebildet sind. In einer Verriegelungsstellung des Schiebers 51 greift eine am jeweiligen Ende der Verriegelungsnut 52 ausgebildete Klaue oder dergleichen in den pilzförmigen Verrastungskopf 42 ein, um diesen zuverlässig zu verrasten. Damit die Verriegelungsstellung des Schiebers 51 nicht versehentlich freigegeben wird, ist der Schieber 51 mittels einer Feder 55 in die Verriegelungsstellung vorgespannt, wobei die Federkraft der Feder 55 so bemessen ist, dass Kräfte, die im bestimmungsgemäßen Betrieb der Schaukel auftreten, den Schieber 51 nicht aus der Verriegelungsstellung zurückschieben können. Zur Betätigung des Schiebers 51 dient ein geeigneter Betätigungsmechanismus, der bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 5 als zweiteiliger Kniehebelmechanismus mit einem ersten Hebel 53 und einem zweiten Hebel 54 ausgebildet ist. Das vordere Ende des zweiten Hebels 54 durchgreift dabei einen in einem Seitendeckel des kastenförmigen Gehäuses des Antriebsmoduls ausgebildeten Schlitz, und steht so seitlich aus dem Gehäuse des Antriebsmoduls vor, um von außen bedient werden zu können. In der vorgespannten Verriegelungsstellung des Betätigungsmechanismus sind somit die pilzförmigen Verrastungszapfen verriegelt und nur durch aktives Betätigen des zur Betätigung dienenden Hebels 54 kann der Verriegelungsmechanismus 5 wieder freigegeben werden. In dem Gehäuse des Antriebsmoduls sind Öffnungen korrespondierend zu Öffnungen in der Basis des Betätigungsmechanismus ausgebildet, sodass die pilzförmigen Verrastungsköpfe das Gehäuse des Antriebsmoduls durchgreifen und in die Verriegelungsnuten eingreifen können.For easy and quick attachment of the serves in the 5 illustrated locking mechanism 5 , which according to the 2 is arranged within the box-shaped housing of the drive module according to the invention. According to the 5 has the locking mechanism 5 an elongated and designed as a hollow profile base 50 on, in which a slider 51 is guided longitudinally displaceable. To limit the front and rear end position of the slider 51 are in this two slots 56 formed, whose end portions in the two end positions of stop pins 57 abut the base 50 or an associated carrier are attached. In the slide 51 are at least two locking grooves 52 designed to receive the mushroom-shaped Verrastungsköpfe 42 the holder (see. 4 ) and are designed to correspond to these. In a locking position of the slider 51 engages one at the respective end of the locking groove 52 formed claw or the like in the mushroom-shaped latching head 42 in order to latch it reliably. So that the locking position of the slider 51 is not accidentally released is the slider 51 by means of a spring 55 biased into the locking position, wherein the spring force of the spring 55 is dimensioned so that forces that occur during normal operation of the swing, the slide 51 can not push back from the locked position. To operate the slider 51 serves a suitable actuating mechanism, which in the embodiment according to the 5 as a two-part toggle mechanism with a first lever 53 and one second lever 54 is trained. The front end of the second lever 54 engages through a formed in a side cover of the box-shaped housing of the drive module slot, and thus projects laterally from the housing of the drive module to be operated from the outside can. In the preloaded locking position of the actuating mechanism thus the mushroom-shaped Verrastungszapfen are locked and only by actively operating the operating lever for operating 54 can the locking mechanism 5 be released again. In the housing of the drive module openings are formed corresponding to openings in the base of the actuating mechanism, so that the mushroom-shaped Verrastungsköpfe can pass through the housing of the drive module and engage in the locking grooves.

Das Betriebsverhalten des Antriebsmoduls wird von dem bekannten Schwingungsverhalten eines physikalischen Pendels geprägt, das beispielhaft anhand der 7 erläutert sei. Die Schwingungsfrequenz eines Pendels hängt bekanntermaßen von der Länge des Pendels ab, bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel also von dem Abstand des Masseschwerpunkts des anzutreibenden Schaukelkörpers zu dem Aufhängepunkt, also beispielsweise der Achse 15 am vorderen Ende des Schwingarms 14 (vgl. 2). Je nach Massenverteilung des Babys bzw. Kindes, das sich in der Schaukel befindet, wird diese Resonanzfrequenz somit variieren. In die Breite des Resonanzpeaks gemäß der 7 gehen Reibungs- und Dämpfungseffekte ein.The operating behavior of the drive module is characterized by the known vibration behavior of a physical pendulum, which is exemplified by the 7 is explained. The oscillation frequency of a pendulum is known to depend on the length of the pendulum, ie in the embodiment according to the invention of the distance of the center of mass of the rocking body to be driven to the suspension point, so for example the axis 15 at the front end of the swing arm fourteen (see. 2 ), Depending on the mass distribution of the baby or child, which is in the swing, this resonance frequency will thus vary. In the width of the resonance peak according to the 7 are friction and damping effects.

Bei einem erfindungsgemäßen Antriebsmodul kann die Länge der Aufhängegurte bzw. Aufhängemittel verändert werden, so dass die Resonanzfrequenz des von dem Schaukelkörper gebildeten physikalischen Pendels keine Konstante ist sondern variieren kann. Diese Resonanzfrequenz kann bei einem erfindungsgemäßen Antriebsmodul vor Inbetriebnahme des Antriebsmotors einmalig bestimmt werden. Zu diesem Zweck ist gemäß der 6a nahe der Achse 15 ein Winkelsensor 31 vorgesehen, der die Winkelstellung des der Aufhängung des Schaukelsitzes 2 dienenden Aufhängegurts 29 relativ zu dem mit der Schwingachse bzw. Antriebswelle 11 gekoppelten Schwingarm 14 misst. In diesem Zusammenhang erweist es sich nun als vorteilhaft, dass erfindungsgemäß die Schaukel 2 frei an dem Schwingarm 14 aufgehängt ist. Die Schaukel 2 kann also manuell ausgelenkt werden, um frei zu schwingen, und aus einer solchen Schwingung, beispielsweise vor Inbetriebnahme des Antriebsmoduls, kann mit Hilfe des Winkelsensors 31 die Schwingungsperiode einer Schwingung ermittelt werden, optional auch gemittelt über mehrere Schwingungen. Hierzu braucht keine Kupplung oder Bremseinrichtung betätigt werden. Das Signal des Winkelsensors 31 wird in eine zentrale Steuer- und Regelungseinrichtung 30 eingegeben, die den Antriebsmotor 6 mit der oder nahe der so ermittelten Schwingungsfrequenz antreibt. Somit kann die Schaukel erfindungsgemäß mit der individuellen Eigenfrequenz des von dem Schaukelkörper gebildeten physikalischen Pendels angetrieben werden. Wie vorstehend anhand der 3 beschrieben, kann die Winkelstellung der Aufhängegurte 29 auch im laufenden Betrieb relativ zu dem Schwingarm 14 gemessen werden. Im eingeschwungenen Zustand und im Betrieb bei der Resonanzfrequenz werden die Aufhängegurte 29 synchron zu den Schwingarmen 14 schwingen, sich deren Winkelstellung relativ zu den Schwingarmen nicht verändern. Durch Veränderung der Masseverteilung oder externer Einflüsse kann es jedoch zu einer Änderung der Resonanzfrequenz oder der Schwingungsphase kommen, was durch entsprechende Nachregelung der Drehfrequenz und/oder -phase des Antriebsmotors mittels der Steuer- und Regelungseinrichtung 30 (vgl. 6a) kompensiert werden kann.In a drive module according to the invention, the length of the suspension straps or suspension means can be changed, so that the resonance frequency of the physical pendulum formed by the rocking body is not a constant but can vary. This resonant frequency can be determined once in a drive module according to the invention prior to commissioning of the drive motor. For this purpose, according to the 6a near the axis 15 an angle sensor 31 provided that the angular position of the suspension of the swing seat 2 serving suspension straps 29 relative to that with the swing axle or drive shaft 11 coupled swing arm fourteen measures. In this context, it proves to be advantageous that according to the invention the swing 2 free on the swing arm fourteen is suspended. The swing 2 Thus, it can be deflected manually to swing freely, and from such a vibration, for example, before the start of the drive module, with the help of the angle sensor 31 the oscillation period of a vibration are determined, optionally also averaged over several oscillations. For this purpose, no clutch or braking device needs to be operated. The signal of the angle sensor 31 gets into a central control and regulation device 30 entered the drive motor 6 with or near the thus determined oscillation frequency drives. Thus, according to the invention, the swing can be driven with the individual natural frequency of the physical pendulum formed by the rocking body. As described above with reference to 3 described, the angular position of the suspension straps 29 also during operation relative to the swing arm fourteen be measured. In the steady state and in operation at the resonant frequency are the suspension straps 29 synchronous to the swinging arms fourteen swing, whose angular position does not change relative to the swinging arms. By changing the mass distribution or external influences, however, it may lead to a change in the resonant frequency or the oscillation phase, which by appropriate readjustment of the rotational frequency and / or phase of the drive motor by means of the control and regulating device 30 (see. 6a ) can be compensated.

Bei der eingesetzten Elektronik handelt es sich bevorzugt um ein mikrocontroller-basiertes System mit einem PWM-Modul (pulse width modulation control) für die Drehzahlregelung des elektrischen Antriebsmotors.at The electronics used are preferably a microcontroller-based System with a pulse width modulation control (PWM) module for speed control of the electric drive motor.

Der Betrieb wird nachfolgend anhand der 6b beschrieben. In dem Schritt S2 werden sämtliche Systemparameter zurückgesetzt, bevorzugt auf einen vorgebbaren Standardwert. In dem Schritt S3 wird auf einen manuellen Schwingungsvorgang der Schaukel gewartet. Hierzu wird die Winkelstellung der Aufhängegurte überwacht. Im Falle einer manuellen Schwingung, die eine vorgebbare Schwingungsamplitude überschreitet, wird aus einer Schwingung, optional auch gemittelt über mehrere Schwingungen, die Schwingungsperiode und so die Resonanzfrequenz des von der Schaukel gebildeten physikalischen Pendels bestimmt (Schritt S4). In dem Schritt S5 berechnet die zentrale Steuerungseinrichtung eine Motorbetriebsspannung für den Antriebsmotor. Im Betrieb wird die Winkelstellung der Aufhängegurte in dem Schritt S7 permanent überwacht. Durch die Schritte S5 bis S11 wird eine Rückkopplungsschleife durchlaufen, in welcher die Erregerfrequenz stets optimal auf die Eigenfrequenz des Pendels abgestimmt wird.The operation will be described below on the basis of 6b described. In step S2, all system parameters are reset, preferably to a predefinable default value. In step S3, a manual oscillation process of the swing is awaited. For this, the angular position of the suspension straps is monitored. In the case of a manual oscillation which exceeds a predefinable oscillation amplitude, the oscillation period and thus the resonant frequency of the pendulum-formed physical pendulum are determined from a vibration, optionally also averaged over several oscillations (step S4). In step S5, the central controller calculates a motor operating voltage for the drive motor. In operation, the angular position of the suspension straps is permanently monitored in step S7. Through the steps S5 to S11, a feedback loop is traversed, in which the exciter frequency is always optimally tuned to the natural frequency of the pendulum.

Für die Drehzahlregelung des Antriebsmotors ist ein PWM-Modul vorgesehen. Für die Bedienung des Schaukelantriebs sind lediglich drei Tastschalter sowie eine LED oder dergleichen vorgesehen, nämlich:

  • 1. ein Reset-Schalter für die erstmalige oder wiederholte Grundeinstellung der Schaukelfrequenz;
  • 2. eine Plus-Taste für die manuelle Vergrößerung bzw. die stufenlose Einstellung des Schaukelwinkels;
  • 3. eine Minus-Taste für die manuelle Verkleinerung bzw. die stufenlose Reduzierung des Schaukelwinkels;
  • 4. eine LED oder dergleichen, die den Status des Bedienzustands angibt.
For the speed control of the drive motor, a PWM module is provided. For the operation of the swing drive only three key switch and a LED or the like are provided, namely:
  • 1. a reset switch for the initial or repeated basic setting of the rocking frequency;
  • 2. a plus button for manual magnification or stepless adjustment of the swing angle;
  • 3. a minus button for manual zoom tion or the stepless reduction of the swing angle;
  • 4. an LED or the like indicating the status of the operating state.

Der Schaukel-Elektronik werden die Signale des Winkelsensors eingegeben. Dieser liefert gleichermaßen die aktuelle Schwingzeit der Schaukel sowie permanent einen Status über den aktuell erreichten Schwingwinkel. Die erforderliche Motorspannung steht in direkter Abhängigkeit von der jeweils eingestellten bzw. genutzten Pendellänge des Pendels. Mit zunehmender Pendellänge muss die Motorspannung entsprechend eines Kennfeldes reduziert werden, um die jeweils gültige natürliche Schaukelfrequenz zu erreichen.Of the Rocking electronics, the signals of the angle sensor are entered. This one delivers equally the current swing time of the swing as well as permanent status over the currently reached swing angle. The required motor voltage is directly dependent from the respectively set pendulum length of the pendulum. With increasing pendulum length the motor voltage must be reduced according to a characteristic map, around the respectively valid natural rocking frequency to reach.

Die Elektronik folgt dabei dem Zustandsdiagramm gemäß der 6b. Ein Reset der Schaukel ist nur erforderlich, wenn sich die Pendellänge oder die Masseverteilung der Schaukel wesentlich geändert hat. Einmal auf die Pendellänge abgestimmt, muss fortan einfach nur die Stromversorgung ein- und wieder ausgeschaltet werden.The electronics follows the state diagram according to 6b , A reset of the swing is only required if the pendulum length or the mass distribution of the swing has changed significantly. Once tuned to the pendulum length, you just have to switch the power supply on and off again.

Gemäß der 8 wird statt des Gleichstrom-Kleinmotors ein elektrischer Linearantrieb 23 verwendet, der über eine starre Stange 24 den Exzenter 20 antreibt. Gemäß der 9 ist ein elektrischer Torque-Motor 25 unmittelbar auf die Schwingachse 11 aufgesetzt bzw. aufgesteckt und über eine Drehmomentstütze 26 an einem Träger 27 abgestützt, der mit der Basis 10 gekoppelt ist. Selbstverständlich können auch andere Antriebe eingesetzt werden.According to the 8th Instead of the DC small motor is an electric linear drive 23 used that over a rigid rod 24 the eccentric 20 drives. According to the 9 is an electric torque motor 25 directly on the swing axle 11 put on or attached and a torque arm 26 on a carrier 27 supported, with the base 10 is coupled. Of course, other drives can be used.

Das erfindungsgemäße Antriebsmodul kann für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden. Das Antriebskonzept ist gleichermaßen geeignet, um eine Baby- oder Kinderschaukel oder auch eine Erwachsenenschaukel anzutreiben. Die wesentlichen Anwendungsgebiete sind somit beispielhaft: Baby- und Kinderschaukel, Erwachsenenschaukel, Baby- und Kinder-Hängematte, Erwachsenen-Hängematte; Antrieb-Rahmenschaukel; Antrieb von Großschaukeln, z. B. in Freizeitparks, Hollywoodschaukel (auch für mehrere Personen); Antrieb für Ausstellungsanwendungen; universelle Schaukel-Apparate; andere industrielle Schaukelanwendungen.The Drive module according to the invention can for different applications are used. The drive concept is alike suitable to a baby or children's swing or even a swing adult drive. The main areas of application are thus exemplary: baby and children's swing, adult swing, baby and children's hammock, Adult hammock; Drive swing frame; Drive of large swings, z. In amusement parks, Hollywood swing (also for more people); Drive for exhibition applications; universal swinging apparatus; other industrial swing applications.

Erfindungsgemäß kann dasselbe Antriebsmodul für die unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt werden, wahlweise Indoor und Outdoor. Durch die einfach zu bedienende Schnellmontagevorrichtung kann das Antriebsmodul an beliebigem Ort genutzt werden. Statt der offenbarten Aufhängegurte können auch beliebige andere Verbindungsmittel verwendet werden, beispielsweise Seile, Ketten oder Stangen, wobei stets die Pendellänge auch verstellbar sein kann. Aufgrund der geringen Leistungsaufnahme des elektrischen Antriebsmotors kann dieser auch batterie- oder akkubetrieben oder mit Hilfe eines Solarmoduls gespeist werden.According to the invention the same Drive module for the most diverse applications are used, optionally Indoor and outdoor. Through the easy-to-use quick-assembly device the drive module can be used at any location. Instead of the revealed hanging straps can Any other connecting means may be used, for example Ropes, chains or rods, whereby always the pendulum length also can be adjustable. Due to the low power consumption of the electric drive motor, this can also battery or battery operated or powered by a solar module.

Claims (15)

Schaukel-Antriebsmodul zum Antreiben einer Schaukelbewegung eines Schaukelkörpers (2), mit einem Träger (10), einer an dem Träger (10) drehbeweglich gelagerten Schwingachse (11) und einem von dem Träger (10) gehaltenen und mit der Schwingachse (11) gekoppelten Antriebsmotor (17) zum Antreiben der Schwingachse, wobei an der Schwingachse zumindest ein starrer Schwingarm (13) vorgesehen ist, an welchem der Schaukelkörper (2) beabstandet zur Schwingachse an Aufhängemitteln (29) frei schwingend aufgehängt ist gekennzeichnet durch einen Winkelsensor (31), um eine Winkelstellung eines Aufhängemittels (29) zu erfassen, sowie eine zentrale Steuerungseinrichtung (30), um den Antriebsmotor auf der Grundlage der erfassten Winkelstellung zu steuern oder zu regeln, wobei die Steuerungseinrichtung (30) in einem ersten Modus, in welchem aus einer Zeitabhängigkeit der erfassten Winkelstellung für eine freie Schwingungsbewegung des Schaukelkörpers (2) die Resonanzfrequenz oder Schwingungsperiode des von dem Schaukelkörpers ausgebildeten physikalischen Pendels bestimmt wird, und in einem zweiten Modus betreibbar ist, in welchem der Antriebsmotor mit einer Drehfrequenz bei der oder nahe der so bestimmten Resonanzfrequenz oder Schwingungsperiode betrieben wird.Swing drive module for driving a rocking motion of a rocking body ( 2 ), with a carrier ( 10 ), one on the carrier ( 10 ) rotatably mounted swing axle ( 11 ) and one of the carrier ( 10 ) and with the oscillating axis ( 11 ) coupled drive motor ( 17 ) for driving the oscillating axis, wherein at least one rigid oscillating arm ( 13 ) is provided, on which the rocking body ( 2 ) spaced from the swing axle on suspension means ( 29 ) suspended freely swinging is characterized by an angle sensor ( 31 ) to an angular position of a suspension ( 29 ) and a central control facility ( 30 ) to control or regulate the drive motor based on the detected angular position, the control means ( 30 ) in a first mode in which from a time dependence of the detected angular position for a free oscillatory movement of the rocking body ( 2 ), the resonance frequency or period of oscillation of the swinging body formed by the physical pendulum is determined, and is operable in a second mode in which the drive motor is operated at a rotational frequency at or near the thus determined resonance frequency or oscillation period. Schaukel-Antriebsmodul nach Anspruch 1, wobei der Antriebsmotor (17) fest mit der Schwingachse gekoppelt ist.Rocking drive module according to claim 1, wherein the drive motor ( 17 ) is fixedly coupled to the swing axle. Schaukel-Antriebsmodul nach Anspruch 2, wobei an der Schwingachse (11) ein starrer Exzenterkörper (20) vorgesehen ist, der periodisch mittels einer Stange (19, 24) von dem Antriebsmotor hin und her bewegt wird.Rocking drive module according to claim 2, wherein on the oscillatory axis ( 11 ) a rigid eccentric body ( 20 ) provided periodically by means of a rod ( 19 . 24 ) is reciprocated by the drive motor. Schaukel-Antriebsmodul nach Anspruch 3, wobei der Antriebsmotor (17) ein elektrischer Gleichstrom-Kleinmotor oder ein elektrischer Linearantrieb (23) ist.Rocking drive module according to claim 3, wherein the drive motor ( 17 ) a small electric DC motor or an electric linear drive ( 23 ). Schaukel-Antriebsmodul nach Anspruch 3, wobei der Antriebsmotor ein starr auf die Schwingachse (11) aufgesetzter oder aufgesteckter elektrischer Torque-Motor (25) ist.Rocking drive module according to claim 3, wherein the drive motor is rigidly mounted on the oscillatory axis ( 11 ) attached or plugged electrical torque motor ( 25 ). Schaukel-Antriebsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (10) als rechteck- oder kastenförmiges Gehäuse ausgebildet ist, in welchem sämtliche für den Betrieb erforderlichen Antriebs- und Steuerungseinrichtungen vorgesehen sind.Rocking drive module according to one of the preceding claims, wherein the support ( 10 ) is designed as a rectangular or box-shaped housing, in which all REQUIRED for the operation Chen drive and control devices are provided. Schaukel-Antriebsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend einen Verriegelungsmechanismus (5) zum lösbaren Verrasten des Schaukel-Antriebsmoduls (1) an zumindest zwei Befestigungsmitteln (42).Swing drive module according to one of the preceding claims, further comprising a locking mechanism ( 5 ) for releasably locking the swing drive module ( 1 ) on at least two attachment means ( 42 ), Schaukel-Antriebsmodul nach Anspruch 7, wobei der Verriegelungsmechanismus eine längliche Basis (50) und einen in dieser längsverschieblich geführten Verriegelungsschieber (51) zum Verrasten der Befestigungsmittel (42) aufweist.Rocking drive module according to claim 7, wherein the locking mechanism has an elongated base ( 50 ) and in this longitudinally displaceable guided locking slide ( 51 ) for locking the fastening means ( 42 ) having. Schaukel-Antriebsmodul nach Anspruch 8, wobei der Verriegelungsschieber (51) in eine Verriegelungsstellung elastisch vorgespannt ist, in welcher die Befestigungsmittel verrastet sind, und wobei ein Betätigungsmechanismus vorgesehen ist, um den Verriegelungsschieber gegen die elastische Vorspannkraft in eine zweite Stellung zu verschieben, in welcher die Befestigungsmittel freigegeben sind.Rocking drive module according to claim 8, wherein the locking slide ( 51 ) is resiliently biased into a locking position in which the fastening means are locked, and wherein an actuating mechanism is provided to move the locking slide against the resilient biasing force to a second position in which the fastening means are released. Schaukel-Antriebsmodul nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Verriegelungsmechanismus (5) zwischen einer Basis des Trägers (10) und der Schwingachse (11) unmittelbar an der Basis angebracht ist und wobei in dem Verriegelungsmechanismus (5) vorgesehene Rastöffnungen (52) mit Öffnungen in der Basis (10) fluchten, um einen Durchgriff der Befestigungsmittel (42) durch die Öffnungen der Basis zu ermöglichen.Rocking drive module according to one of claims 7 to 9, wherein the locking mechanism ( 5 ) between a base of the carrier ( 10 ) and the oscillating axis ( 11 ) is attached directly to the base and wherein in the locking mechanism ( 5 ) provided latching openings ( 52 ) with openings in the base ( 10 ) are aligned to a penetration of the fasteners ( 42 ) through the openings of the base. Schaukel-Antriebsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine Halterung (4) zur lösbaren Halterung des Schaukel-Antriebsmoduls (1), wobei die Befestigungsmittel (42) an der Halterung vorgesehen sind.Rocking drive module according to one of the preceding claims, further comprising a holder ( 4 ) for releasably supporting the swing drive module ( 1 ), wherein the fastening means ( 42 ) are provided on the holder. Schaukel-Antriebsmodul nach Anspruch 11, wobei die Halterung (4) eine Basis (40), ein vorderes Haltemittel (46) und ein hinteres Haltemittel (47) umfasst, wobei der Abstand zwischen dem vorderen und hinteren Haltemittel einstellbar ist.Rocking drive module according to claim 11, wherein the holder ( 4 ) One Base ( 40 ), a front holding means ( 46 ) and a rear retaining means ( 47 ), wherein the distance between the front and rear holding means is adjustable. Schaukel-Antriebsmodul nach Anspruch 12, wobei das vordere Haltemittel (46) zwei zueinander beabstandete Halteklammern und das hintere Haltemittel (47) eine zwischen diesen angeordnete Halteklammer umfasst, so dass die Halterung am oberen Ende eines Türrahmens (8) einhängbar ist.Rocking drive module according to claim 12, wherein the front retaining means ( 46 ) two mutually spaced retaining clips and the rear retaining means ( 47 ) comprises a retaining clip arranged between them, so that the holder at the upper end of a door frame ( 8th ) can be suspended. Schaukel-Antriebsmodul nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Befestigungsmittel (42) als pilzförmige Rastköpfe ausgebildet sind.Rocking drive module according to one of claims 11 to 13, wherein the fastening means ( 42 ) are formed as mushroom-shaped locking heads. Schaukel-Antriebsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerungseinrichtung ferner ausgelegt ist, um die Drehfrequenz und/oder Drehamplitude des Antriebsmotors (17) zu verändern, wenn mit Hilfe des Winkelsensors (31) ermittelt wird, dass die Winkelstellung um mehr als einen vorbestimmten Schwellenwert von einer vorbestimmten zeitabhängigen Winkelstellung abweicht.Rocking drive module according to one of the preceding claims, wherein the control device is further adapted to the rotational frequency and / or rotational amplitude of the drive motor ( 17 ), when using the angle sensor ( 31 ) is determined that the angular position deviates from a predetermined time-dependent angular position by more than a predetermined threshold value.
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