-
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 jeweili gen 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 Verstellan triebes,
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, vorzugs weise 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.
-
- 1
- Steuereinheit
- 2
- Antrieb
- 3
- Zusatzantrieb
- 4
- Bedieneinheit
- 5
- Stromversorgung
- 6
- Netzkabel
- 7
- Verbindungskabel
- 8
- Bedienungsanschluss
- 9
- Versorgungsanschluss
- 10
- Zusatzanschluss
- 11
- Motor
- 12
- Abtriebselement
- 13
- erster
Endschalter
- 14
- zweiter
Endschalter
- 15
- Zwischenschalter
- 16
- erstes
Bedienungselement
- 17
- zweites
Bedienungselement
- 18
- drittes
Bedienungselement
- 19
- viertes
Bedienungselement
- 20
- Brückendiode
- 22
- Brückenschalter
- 23
- Steuerblock
- 24
- Brückenhalbleiter
- 25
- erster
Schalthalbleiter
- 26
- zweiter
Schalthalbleiter
- 27
- erste
Abfrageverbindung
- 28
- zweite
Abfrageverbindung
- 29
- Steuerverbindung
- 30
- Betätigungsmittel
- 31
- Anschlusseinheit
- 32
- Schaltkontakte
- a–d, x–z
- Anschlusspunkte
- g,
nc, no
- Kontakte
- 0,I
- Schalterstellungen
- R1
- Strombegrenzungselement
- R2
- Sensorelement