CN103650278B - 具有能量供应装置的电动的家具驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有能量供应装置（5）、手动操作装置（7）和控制装置（17）的电动的家具驱动装置，其应借助电路技术以改善的功能被简化。根据本发明，能量供应装置（5）具有能够经由控制导线（32）控制的隔断单元（30），其中控制导线（32）的电控制信号能够通过手动操作装置（7）的开关触点改变，使得能量供应装置（5）在手动操作装置（7）的未操作状态下能够切换到运行状态“隔断”，其中隔断单元（30）与能量供应装置（5）的调节回路的信号反馈相连，并且隔断单元（30）集成在信号反馈的路径中；或者隔断单元（30）嵌入在控制装置（17）的输入路径或输出路径中或者附接在控制装置的输入路径或输出路径上。

Description

具有能量供应装置的电动的家具驱动装置
技术领域
本发明涉及一种具有能量供应装置的电动的家具驱动装置，用于使活动的家具组件相对于彼此进行调整。
背景技术
已知这种电动的家具驱动装置具有不同的实施方式。这种电动的家具驱动装置被构造为具有可线性调整的输出部件的线性驱动装置或者构造为具有旋转的输出部件的旋转驱动装置，并且已经在实践中得以充分地证明。线性驱动装置具有一个或多个电动马达，其中在每个马达下游连接有转速减速器并且在该转速减速器下游又连接有形式例如为丝杆传动装置的传动装置，其将马达的旋转运动转变为输出部件的线性运动。旋转驱动装置具有至少一个连接在相应电动马达下游的转速减速器，其中最后的传动部件构成输出部件。相应的电动家具驱动装置的驱动部件与固定的和/或活动的家具组件相连，从而在电动马达运行时对活动的家具组件相对于彼此进行调整。在此，家具可以构造为床板条、工作桌、床、倚躺面、诊疗椅、病床或护理床以及用于人员的升降装置，如升降机或病人升降机。
开关电源作为能量供应装置用于使电动的家具驱动装置运行已得到充分的证明。能量供应装置具有不同的运行状态，即在与电网断开时的运行状态“关”、在连接到电网直到正常运行的运行状态“调试”以及在正常运行中的运行状态“运行”。开关电源具有由控制组件以高频率开关的隔离变压器，其也可以称为转换器或高频变压器，该高频变压器通过在初级侧的连接在上游的半导体开关以高开关频率打开和关闭。为此，该控制组件配设有单独的中间电路，其具有控制组件的能量源并为控制组件提供电能。
如果能量供应装置不与或者至少一段时间不与电网连接，则能量供应装置处于运行状态“关”，其中所有的蓄能器（例如电容器）实际上都是无能量的。如果能量供应装置与电网连接，则运行状态首先从运行状态“关”转换到运行状态“调试”。控制组件的能量源与充电电路连接并且在调试的运行状态中为能量源提供电能。现有技术中已知且已充分验证了这类具有相配的充电电路的能量源。
进一步阐述隔断装置的现有技术，其中隔断装置具有至少一个电网侧受控的开关，形式为中继开关或半导体开关，用于与电网分离。在隔断装置的未激励的状态中，至少一个受控的开关处于断开的状态并且不将电网电压引导至能量供应装置。如果操作人员操作手动操作装置的按键，则隔断装置从未激励的状态转换到激励的状态，其中受控的开关或该受控开关的触点转换到闭合的状态，此时能量供应装置被供以来自电网的电能。
隔断装置已在实践中得到充分的验证，尤其是它造成与电网的电隔离并且在状态“隔断”中在其输出端不存在静电交变场。为此的花费并非无关轻重的并且安装费用也相应很高，尤其是隔断装置优选设置在具有附接的电网插头的壳体中。
发明内容
本发明的任务在于，借助电路技术以改善的功能来简化具有开头详细描述的类型的能量供应装置的电动的家具驱动装置。
该方案在一种具有能量供应装置的电动的家具驱动装置中通过如下方式解决，即，能量供应装置具有能够经由控制导线控制的隔断单元，其中控制导线的电控制信号能够通过手动控制装置的开关触点改变，使得能量供应装置在手动操作装置的未操作状态中呈现运行状态“隔断”。
该可控制的隔断单元由手动操作装置的相应的按键开关控制，其中控制信号通过手动地按压按键而触发并且经由控制导线馈入与之连接的隔断单元。
隔断单元进一步与能量供应装置的调节回路的信号反馈作用连接。在第一实施方式中，隔断单元集成在信号反馈的路径中。在另一实施方式中提供这样的隔断单元，即其嵌入在控制装置的输入路径或输出路径中或者附接在控制装置的输入路径或输出路径上。
可控制的隔断单元具有如下功能，即，该隔断单元在与其连接的控制导线的信号发生变化时改变能量供应装置的信号反馈，使得经由能量供应装置的控制装置的控制输出端能够在正常运行的运行状态中的高频开关信号与运行状态“隔断”的非高频信号之间切换。
以这种方式，现有技术中所有前述记载的隔断装置的构件根据本发明都被省略，因为现有技术中构造为开关电源的能量供应装置以根据本发明的方式只能小幅扩展，并且传输单元的电隔离装置可被使用，从而能量供应装置根据本发明在运行状态“隔断”中自身作为隔断装置作用或者构成隔断装置。
原则上，虽然在运行状态“隔断”中在输入电路的初级侧并且在中间电路的部分（下文详细介绍）承载电网电压，但是因为能量供应装置的整个控制电路通过可控制的隔断单元在运行状态“隔断”中实际上被去激活，因此没有对传输单元的高频控制，这样在运行状态“隔断”中，既不形成静电交变场，也不通过传输单元产生能量消耗。这样以其他根据本发明的方式提供一种能量供应装置，其在电动的家具装置的未使用的状态中处于运行状态“隔断”中并且此时具有明显小于0.5瓦的静止功率。
在现有技术中已知的并被构造为能量供应装置的开关电源的信号反馈的电势可以根据开关电源的实施方式与传输单元上的开关频率一起随着升高的频率而升高或者随着升高的频率而降低。由此出现了隔断装置的更多的实施方式，但所有实施方式都使得在运行状态“隔断”中没有高频信号出现在传输单元上。
隔断单元的第一实施方式通过节点或通过馈入点构成，其中向信号反馈中馈入相对高的电压，例如5v的馈入电压，其中该馈入电压意味着信号反馈上电势的最高值，并且作为其结果控制装置不向开关组件传输高频开关信号，从而在传输器上不存在高频信号。此外，设有与电网连接的辅助能量源，其形式为电池或具有高容量的电容器，其中在手动操作装置的未操作状态中，手动操作装置的晶体管开关或触点被开关并且由辅助电压源向馈入点提供电能。
隔断装置的第二实施方式由在信号馈送的路径中的另一个节点形成，其中信号反馈构造为高阻态的控制路径，并且在该节点处附接有手动开关按键的开关晶体管或触点。
在手动操作装置的未操作状态中，开关晶体管被导通或者手动开关按键的触点闭合，其中节点的电势或者信号反馈的电势接地。在该实施方式中，信号反馈的无电势状态的结果意味着，控制装置不向开关组件传输高频信号，从而在传输器处不存在高频信号。
隔断装置的第三实施方式设有形式为传输耦合器的电隔离装置。当在隔断单元的输入端加载电压时，其输出端的状态改变，此时输出端的状态具有开关信号、电压信号或频率信号。在隔断单元的优选实施方式中，隔断单元被构造为光耦器或光伏耦合器，其中隔断单元的输出端具有开关信号和/或电压信号。下面通过构造为光耦器的隔断单元的例子进一步阐述隔断单元。
光耦器的开关输出端在优选的方式中与信号反馈作用连接。在一种实施方式中，光耦器的开关输出端嵌入在信号反馈的路径中的电气串联电路中。由于这样的隔断单元在其输入端和其输出端之间具有电隔离装置，因此这样的隔断单元在另一个实施方式中也可以附接在控制装置上或嵌入在控制装置中。因此可以想到，光耦器的输出端在电气串联电路中与控制装置的输入端或与控制装置的频率输出端或与控制装置的能量供应接头导电连接。
在一种实施方式中设有控制装置的高阻抗的能量供应。根据该实施方式有利的是，光耦器的开关输出端或由光耦器的开关输出端控制的晶体管开关的开关输出端与控制装置的能量供应接头连接，使得在手动操作装置的未操作状态中和/或在运行状态“隔断”中，控制装置的各能量供应接头相互连接。这样，控制装置在能量输入端侧被非运行地开关，并且因为控制装置的能量供应被构造为高阻抗，在此只流动非常小的损失电流。
此外，构造为电隔离装置的隔断单元具有信号输入端，其与控制导线连接。对控制导线电势的开关有效地通过手动操作装置的手动按键操作进行。根据构造为开关电源的能量供应装置的实施方式，切换到控制导线的电势必须被调整。在构造为开关元件的能量供应装置的第一实施方式中，在不操作手动控制装置的按键的情况下，控制导线的电势为0伏或接近0伏。其结果是没有高频的开关信号输送到传输单元。但是在一个优选的实施方式中，在不操作手动控制装置的按键的情况下，在隔断单元处控制导线的电势为多个伏特的电压，例如5伏或24伏。其结果是在该实施方式中隔断单元的输出端这样开关，使得没有高频的开关信号可以输送到传输单元。在该实施方式中，辅助电压源设置为电池的形式或者设置为具有高容量的电容器的形式，其中电容器可以构造为黄金电容（GoldCap）。有利的是，辅助电压源可以设置在能量供应装置的次级单元处并且在正常运行的运行状态中被充电或者被供以能量以获取电荷。
此外有利的是，辅助电压源构造为用于运行收发器（例如无线电接收器或红外接收器）或用于运行处理器单元的电压源。在辅助电压源通过能量供应装置在正常运行的运行状态中被充分充电并且此外没有操作手动操作装置的按键之后，则将能量从辅助电压源传输到隔断单元的输入端的电路闭合。其结果是隔断单元隔断，这意味着，没有高频开关信号输送到传输单元并且能量供应装置呈现运行状态“隔断”。辅助电压源的能量潜力随时间的增加而减少，使得可以预见，隔断单元的输入端没有足够的能量用于保持其输出端的开关状态。假如辅助电压源的能量潜力继续减少，则隔断单元的输出端进行切换，作为其结果，传输单元处的高频开关信号被激活并且能量供应装置进入正常运行的运行状态。以这种方式，通过次级单元进行辅助电压源的自动的再充电。
但是，如果能量供应装置处于运行状态“隔断”并且手动操作装置的按键被操作，则根据前述实施方式，在辅助电压源和隔断单元的输入端之间的电路断开。这通过下述简单的方式进行，即手动操作装置的按键配设有常闭触点。然而，在辅助电压源和隔断单元的输入端之间的电路中的常闭触点的一个优选实施方式中设有晶体管开关，其在无电流的状态中被导电接通并且其控制接头与手动操作装置的按键的构造为闭合器的触点接头导电连接。
附图说明
借助附图详细阐述本发明。在附图中：
图1示出构造为线性驱动装置的根据本发明的具有能量供应装置的家具驱动装置的示例性示意图；
图2示出根据图1的能量供应装置的一个实施例的示意框图；和
图3示出根据图1的能量供应装置的另一个实施例的示意框图。
具体实施方式
图1示出具有能量供应装置5的电动的家具驱动装置1。
电动的家具驱动装置1是所谓的线性驱动装置2，并且能量供应装置5构造为开关电源。线性驱动装置2根据未详细示出的电动马达的旋转方向而具有可收回和伸出的提升管3，在该提升管的自由端设有形式为叉头4的连接件。形式为另一个叉头4的另一个连接件固定在线性驱动装置2的壳体上。各连接件分别以未详细示出的方式与家具组件相连，由此当电动马达运行时，连接在线性驱动装置2上的家具组件相对于彼此运动。
根据图1所示，能量供应装置5经由电网电缆200与电网插头8连接，其中，在另一个未详细示出的实施例中，电网插头8可以附接在能量供应装置5上。还要指出，根据图1所示的能量供应装置5设有包覆的壳体，这样电网插头8可以附接在壳体上或者模制在壳体上。电网插头8经由电网电缆200将输入侧的电网电压传输到构造为开关电源的能量供应装置5，该能量供应装置在次级端输出直流电形式的低电压并将该低电压传输到马达控制装置6。
在马达控制装置6上以有线连接的方式连接有手动操作装置7，其中根据图1所示该手动操作装置7具有两个按键。根据另一个未进一步示出的实施例，手动操作装置7经由无线的传输路径与马达控制装置6耦联并发送无线波或红外光波至马达控制装置6以控制至少一个电动马达、即线性驱动装置2。
根据图1所示，在第一实施例中，手动操作装置7与马达控制装置6连接，马达控制装置6构造为具有中继开关的中继控制装置和/或构造为具有半导体开关的半导体电路。手动操作装置7的可手动操作的按键开关在此对中继开关的或半导体开关的控制电流进行开关，中继开关的或半导体开关的功率开关对线性驱动装置2的高的马达电流进行开关。
根据图1所示，在第二实施例中，手动操作装置7与马达控制装置6连接，该马达控制装置将能量供应装置5的供电电缆9和线性驱动装置2的电动马达的马达电缆210以及手动操作装置7的可手动操作的按键开关的电导线相互连接。根据该实施方式，手动控制装置7的可手动操作的按键开关的触点被构造为功率开关并在按下按键时对高的马达电流进行开关。
在另一个后续的但未进一步示出的实施方式中，能量供应装置5嵌入在线性驱动装置2的壳体中或附接在线性驱动装置的壳体上，其中线性驱动装置2以未进一步示出的方式可以按照双驱动装置的形式构造，其在一个共用的壳体中容纳至少一个马达、但优选两个马达。
图2示出根据图1的能量供应装置5的第一个实施方式的示意性方框图。
能量供应装置5具有输入电路10、中间电路11、传输单元14、次级单元15、光耦器16、控制装置17和控制供应装置18.
输入电路10可以在输入侧（由箭头示出）经由电网插头8和电网电缆200与电网耦联。在输入电路10中通常还有在此未进一步示出的电网抑制器（如电容器和扼流器）以及保险丝。输入电路10与中间电路11连接，该中间电路具有整流装置12和开关组件13（例如开关晶体管）。中间电路11利用开关组件13耦联到传输单元14。传输单元14包括具有电隔离装置19的变压器，该电隔离装置延伸穿过能量供应装置5。在传输单元14的次级侧连接有次级单元15，该次级单元经由供电电缆9向马达控制装置6提供供电电压Uv以便为线性驱动装置2供电。次级单元15的反馈作用经由光耦器16连同电隔离装置19安排到控制装置17。控制装置17控制开关组件13以便调节次级单元15的供电电压Uv。控制单元17由控制供应装置18供应电能。
在能量供应装置5的一种实施方式中，控制装置17和开关组件13与调节回路耦联并且如此相连，使得光耦器16的由控制装置17接收的信号的大小（其中光耦器16的输入电压与输出侧的供电电压Uv耦联）如此控制控制装置17，使得开关组件13的由控制装置17控制的开关频率得到引导。这样就为调节回路提供一个反馈装置，该反馈装置在输入侧可被供电电压Uv加载并且在输出侧具有开关组件13的开关频率。开关组件13在高频的频率范围内开关传输单元14的输入线圈并且与传输单元14一起形成这样的传输特性，即其在结构方面构造为使得传输单元14的可传输的电功率根据开关组件13的可控制的开关频率而改变。随着能量供应装置5的输出侧的电流通量的增加，在光耦器16处的信号可被改变，这又改变开关组件13的开关频率的变化。如果能量供应装置5的输出侧的电流通量进一步增大，则开关组件13的开关频率这样变化，使得传输单元的传输特性呈现较不理想的状态，这造成能量供应装置5的输出的减弱。在能量供应装置5的输出侧高负载或者短路的情况下设有开关频率限制装置，其与开关组件13的输入部件以及与控制装置17形成中间调节回路并且对开关组件的开关频率进行调节地限制，使得由此形成保持电压Uh。这样，至少光耦器16、控制装置17、开关组件13、传输单元14、必要时还有次级单元15都与先前详细描述的调节回路耦联或者设置于该调节回路中。在此将可固定地调节的或者可变地调整的设定装置连接在该调节回路中或连接到该调节回路上，该设定装置确定保持电压Uh的大小。
根据如图2所示的实施例，次级单元15具有辅助电压源41，其构造为不与电网连接的辅助电压源或者构造为大容量的电容器。该辅助电压源41可以未进一步示出的方式构造为与电网连接的辅助电压源并且具有静态电流消耗非常小的自耦变压器。
在另一种虽然优选、但同样未进一步示出的方式中，辅助电压源41可以构造为与电网连接的辅助电压源。这样，该与电网连接的辅助电压源可具有节省的变压器，其例如是小功率的隔离变压器。在此，如此设置该节省的变压器，使得其静态电流消耗与通常的小功率的（隔离）变压器相比减小并且仅非常小。
此外，图2示出隔断单元30，其在此处的三个实施例中集成在次级单元15和光耦器16之间的信号反馈40中，或者集成在光耦器16和控制装置17之间的信号反馈40中，或者集成在控制装置17中或附接在控制装置17上。此外设有控制导线32，其将隔断单元30的输入端与手动操作装置7导电连接，或者将隔断单元的输入端与辅助电压源41导电连接。
图3示出根据图1所示的能量供应装置5的另一实施例的示意性的方框图。
该另一实施例的能量供应装置5与根据图2的实施例的能量供应装置的区别在于，设有耦合单元16’，其在次级侧与控制导线32耦联并且在初级侧与设置在控制装置17中或者设置在信号反馈40中的隔断单元30连接。耦合单元16’也具有电隔离装置19。因此，（在控制装置17中或在信号反馈40中的）隔断单元30在该实施方式中可以特别简单地实现为不具有电隔离装置，例如实现为开关晶体管。
耦合单元16’可以不同的方式实现。因此例如有这样的可能性，即耦合单元16’（即使在光伏的实施方式中）是另一个光耦器。此外也可以想到的是，耦合单元16’实现为具有相应的电隔离装置的机电开关，例如微型中继器。
也可以将多于一个的隔断装置30的组合设置在不同的位置或者设置成一列。
在另一个组合中，可以将耦合单元16’与根据图2的实施例的控制导线32并联设置，作为隔断装置30的冗余控制装置。
本发明并不限于所示出的实施例。然而重要的是，能量供应装置5具有运行状态“隔断”，并且通过可由手动控制装置7控制的隔断单元30进行进入或离开操作状态“隔断”的切换，该隔断单元设置在构造为开关电源的能量供应装置5的调节回路的信号反馈40中，或者该隔断单元设置在控制装置17上，使得在运行状态“隔断”中在传输单元14的其中一个接头上不存在高频开关信号。
附图标记列表
1电动的家具驱动装置
2线性驱动装置
3提升管
4叉头
5能量供应装置
6马达控制装置
7手动操作装置
8电网插头
9供电电缆线
10输入电路
11中间电路
12整流装置
13开关组件
14传输单元
15次级单元
16光耦器
16’耦合单元
17控制装置
18控制供应装置
19电隔离装置
30隔断单元
32控制导线
40信号反馈
41辅助电压源
200电网电缆
210马达电缆

Claims (12)

1.一种电动的家具驱动装置(1)，具有能量供应装置(5)并具有用于对活动的家具组件相对于彼此进行调整的手动操作装置(7)，
其中，该电动的家具驱动装置(1)具有至少一个旋转方向可逆转的电动马达，在每个电动马达下游设有转速减速器，并且在每个转速减速器下游设有另外的传动装置，
并且其中，能量供应装置(5)具有电网接头，该电网接头被构造为能够与电网连接，能量供应装置(5)将电网侧的输入电压转换为输出侧的低电压，并且能量供应装置具有隔离变压器或传输单元，该隔离变压器或传输单元用于实现在连接电网的输入侧和用于使该电动的家具驱动装置(1)运行的输出低电压的输出侧之间的电隔离(19)，能量供应装置(5)按照开关电源的形式构造并且具有中间电路(11)和用于控制开关电源的控制装置(17)，并且为控制装置(17)配置控制供应装置(18)，其中，能量供应装置(5)在正常的运行中具有运行状态“隔断”和运行状态“运行”，
其特征在于，能量供应装置(5)具有能够经由控制导线(32)控制的隔断单元(30)，控制导线(32)的电控制信号能够通过手动操作装置(7)的开关触点改变，使得能量供应装置(5)在手动操作装置(7)的未操作状态下呈现运行状态“隔断”。
2.如权利要求1所述的电动的家具驱动装置(1)，其特征在于，隔断单元(30)与能量供应装置的调节回路的信号反馈相连，隔断单元(30)集成在信号反馈的路径中，或者隔断单元嵌入在控制装置的输入路径或输出路径中或者附接在控制装置的输入路径或输出路径上。
3.如权利要求1或2所述的电动的家具驱动装置(1)，其特征在于，可控制的隔断单元(30)在与该隔断单元连接的控制导线(32)的信号发生变化时改变能量供应装置(5)的信号反馈，使得经由能量供应装置(5)的控制装置(17)的控制输出端能够在正常运行的运行状态中的高频开关信号与运行状态“隔断”的非高频信号之间切换。
4.如权利要求1所述的电动的家具驱动装置(1)，其特征在于，在运行状态“隔断”中通过可控制的隔断单元(30)将能量供应装置(5)的控制电路去激活，从而在该电动的家具驱动装置的未使用状态中自行设定为运行状态“隔断”。
5.如权利要求1所述的电动的家具驱动装置(1)，其特征在于，隔断单元(30)通过节点或通过馈入点构成，并且连接电网的辅助能量源设置为电池的形式或者设置为电容器(41)的形式，所述电容器的容量使得在手动操作装置(7)的未操作状态中手动操作装置的晶体管开关或触点能被开关。
6.如权利要求1所述的电动的家具驱动装置(1)，其特征在于，隔断单元(30)由在信号反馈的路径中的节点形成，其中信号反馈(40)构造为相对高阻态的控制路径，并且在节点处附接有手动式开关按键的开关晶体管或触点。
7.如权利要求1所述的电动的家具驱动装置(1)，其特征在于，隔断单元(30)具有形式为传输耦合器的电隔离装置，并且隔断单元(30)构造为光耦器(16)或光伏耦合器。
8.如权利要求7所述的电动的家具驱动装置(1)，其特征在于，光耦器(16)的开关输出端与信号反馈作用连接，并且光耦器(16)的开关输出端嵌入在信号反馈的路径中的电气串联电路中，并且隔断单元(30)附接在控制装置(17)上或嵌入在控制装置中。
9.如权利要求7或8所述的电动的家具驱动装置(1)，其特征在于，光耦器(16)的开关输出端或由光耦器(16)的开关输出端控制的晶体管开关的开关输出端与控制装置的能量供应接头连接，使得在手动操作装置(7)的未操作状态中和/或在运行状态“隔断”中，控制装置(17)的各能量供应接头相互连接。
10.如权利要求1所述的电动的家具驱动装置(1)，其特征在于，隔断单元(30)构造为电隔离装置并且具有信号输入端，该信号输入端与控制导线(32)连接。
11.如权利要求1所述的电动的家具驱动装置(1)，其特征在于，辅助电压源(41)设置为电池的形式或者设置为具有较高容量的电容器的形式，其中，辅助电压源(41)设置在能量供应装置(5)的次级单元上并且在正常运行的运行状态中被充电或者被供以能量以获取电荷。
12.如权利要求1所述的电动的家具驱动装置(1)，其特征在于，手动操作装置(7)的至少一个按键配设有常闭触点，该常闭触点位于辅助电压源(41)与隔断单元(30)的输入端之间的电流回路中。
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