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Die
Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zur
Steuerung eines Antriebs für
eine verstellbare Tischplatte.
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In
der heutigen Zeit werden viele Tische, insbesondere Schreibtische
mit Tischplatten angeboten, bei denen die Höhe der Tischplatte über einen
speziellen Antrieb verstellbar ist. Für die Bedienung der Höhenverstellung
sind verschiedene Bedienelemente vorgesehen. Die Bedienelemente
sind dabei über eine
Kabelverbindung mit einer Antriebssteuerung für den Tischantrieb verbunden.
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Die
Bedienelemente können
beispielsweise unterhalb der Tischplatte an der vorderen Tischkante montiert
oder um die vordere Tischkante herum geklebt werden. Dadurch soll
eine Erreichbarkeit durch einen Bediener gewährleistet und gleichzeitig
eine Kabelführung
unterhalb der Tischplatte ermöglicht werden,
da die Antriebssteuerung in der Regel unterhalb der Tischplatte
angeordnet ist. Diese Bedienposition wird üblicherweise von einem Benutzer
als unpraktisch empfunden und kann wegen der Kabelverbindung zur
Antriebssteuerung nicht flexibel verändert werden.
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Vielfach
werden Bedienelemente auf den Tisch beziehungsweise die Tischplatte
gestellt oder in einem Loch beziehungsweise einer Vertiefung in die
Tischplatte eingebaut. Dies setzt jedoch eine mechanische Bearbeitung
der Tischplatte voraus, insbesondere, um eine sinnvolle Kabelführung von
oberhalb nach unterhalb der Tischplatte zu erreichen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren
anzugeben, mit denen ein Antrieb einer verstellbaren Tischplatte
aufwandsarm und ohne Bearbeitung der Tischplatte gesteuert werden
kann.
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Diese
Aufgaben werden mit den Gegenständen
der unabhängigen
Patentansprüche
gelöst.
Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung umfasst eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Antriebs
für eine
verstellbare Tischplatte eine Bedieneinrichtung und eine Auswerteeinrichtung.
Die Bedieneinrichtung weist wenigstens ein Betätigungselement auf, über das
ein Zustand der Bedieneinrichtung veränderbar ist. Die Auswerteeinrichtung
weist eine Sensoreinrichtung zum drahtlosen Erfassen des Zustands
der Bedieneinrichtung auf. Ferner ist in der Auswerteeinrichtung
ein Steueranschluss vorgesehen, an dem in Abhängigkeit des erfassten Zustands ein
Steuersignal an eine Antriebssteuerung abgebbar ist.
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Somit
wird ermöglicht,
dass die Bedieneinrichtung und die Auswerteeinrichtung unabhängig voneinander
an der Tischplatte angebracht werden können. Eine Bedienung des Tischantriebs
ist möglich,
ohne dass eine Bearbeitung der Tischplatte zwingend erforderlich
wäre. Durch
die drahtlose Erfassung des Zustands der Bedieneinrichtung kann beispielsweise
die Bedieneinrichtung oberhalb der Tischplatte angebracht werden,
während
die Auswerteeinrichtung, welche eine Kabelverbindung zur Antriebssteuerung
aufweisen kann, unterhalb der Tischplatte befestigt werden kann.
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In
einem Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird zur Steuerung eines Antriebs für eine verstellbare Tischplatte
ein Zustand einer Bedieneinrichtung durch Betätigen wenigstens eines Betätigungselements
der Bedieneinrichtung beeinflusst. Der Zustand der Bedieneinrichtung
wird in einer Auswerteeinrichtung drahtlos erfasst. Aus dem erfassten
Zustand kann ein Steuersignal abgeleitet werden. Dieses Steuersignal
wird schließlich
an eine Antriebssteuerung abgegeben.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird vorteilhaft erreicht, dass ein Betätigen eines Betätigungselements
oberhalb einer Tischplatte erfolgen kann, während eine Auswertung des dadurch
veränderten
Zustands der Bedieneinrichtung durch das drahtlose Erfassen unterhalb
der Tischplatte erfolgen kann.
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Das
erfindungsgemäße Prinzip
erlaubt also, dass eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, insbesondere
die Bedieneinrichtung flexibel im Bereich der Tischplatte angeordnet
werden kann, beispielsweise an einer günstigen Position im Arbeitsbereich
der Tischplatte.
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Die
Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der
Figuren näher
erläutert.
Funktions- bezie- hungsweise wirkungsgleiche Bauelemente tragen
gleiche Bezugszeichen.
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Es
zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
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3 ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung,
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4 ein
drittes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
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5 ein
viertes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
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6 ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung
und
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7 ein
fünftes
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Dabei ist eine Bedieneinrichtung 1 mit einem Betätigungselement 11 vorgesehen,
die oberhalb einer Tischplatte 3 angeordnet ist. Unterhalb
der Tischplatte 3 unter der Bedieneinrichtung 1 ist
eine Auswerteeinrichtung 2 positioniert, die eine Sensoreinrichtung 21 und
einen daran angeschlossenen Sensorkoppler 29 umfasst. An
den Sensorkoppler 29 ist über einen Steueranschluss 20 der
Auswerteeinrichtung 2 eine Antriebssteuerung 100 angeschlossen.
Die Bedieneinrichtung 1 und die Auswerteeinrichtung 2 sind
durch die Tischplatte 3 voneinander beabstandet und im
wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
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Durch
Betätigen
des Betätigungselements 11 wird
ein Zustand der Bedieneinrichtung 1 beeinflusst beziehungsweise
geändert.
Die Bedieneinrichtung 1 kann dabei mehrere unterschiedliche
Zustände
einnehmen. Beispielsweise wird durch das Betätigen des Betätigungselements 11 die
Bedieneinrichtung 1 von einem ersten in einen zweiten Zustand versetzt.
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Die
Bedieneinrichtung 1 und die Auswerteeinrichtung 2 können über verschiedene
Möglichkeiten
miteinander gekoppelt sein. Beispielsweise erfolgt die Kopplung über ein
Magnetfeld, insbesondere ein statisches Magnetfeld. Eine Kopplung
kann auch über
ein elektromagnetisches Wechselfeld erfolgen. Eine Änderung
des Zustands der Bedieneinrichtung 1 kann somit beispielsweise über eine Änderung
der Eigenschaften des statischen Magnetfelds erreicht werden. Durch
eine Änderung
von induktiven und/oder kapazitiven Eigenschaften der Bedieneinrichtung 1 kann
ein elektromagnetisches Feld verändert
werden.
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Diese
Zustandsänderungen
können
von der Sensoreinrichtung 21 erfasst beziehungsweise detektiert
werden und lassen sich vom Sensorkoppler 29 in entsprechende
Steuersignale für
die Antriebssteuerung 100 umsetzen. Das Erfassen des Zustands
der Bedieneinrichtung 1 erfolgt durch die Tischplatte 3 hindurch
drahtlos, d. h. ohne eine Kabelverbindung zwischen der Bedieneinrichtung 1 und der
Auswerteeinrichtung 2.
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2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Die Auswerteeinrichtung 2 umfasst dabei in der Sensoreinrichtung 21 wenigstens
einen Magnetsensor 22. Dieser dient zum Erfassen eines
Magnetfelds, das an der Auswerteeinrichtung 2 wirkt. Der
Magnetsensor 22 kann beispielsweise durch einen Hall-Sensor
gebildet sein beziehungsweise einen Hall-Sensor umfassen. Ein Hall-Sensor
liefert eine Spannung in Abhängigkeit
eines am Hall-Sensor auftretenden Magnetfelds. Bei einer Veränderung
des Magnetfelds ändert
sich damit auch die Spannung am Hall-Sensor. Aus dieser Spannungsänderung,
die aus der Änderung
des Zustands der Bedieneinrichtung 1 resultiert, kann ein
Steuersignal für
eine Antriebssteuerung 100 abgeleitet werden.
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Der
Magnetsensor kann auch andere magnetisch beeinflussbare Elemente
aufweisen, wie z. B. Feldplatten oder Magnetdioden.
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Die
Bedieneinrichtung 1 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel
einen Magneten M1, der beispielsweise als Permanentmagnet ausgeführt ist. Das
Magnetfeld des Magneten M1 kann vom Magnetsensor 22 drahtlos
erfasst werden. Über
das Betätigungselement 11 kann
die Bedieneinrichtung 1 beispielsweise mechanisch auf der
Tischplatte 3 verschoben werden, wodurch sich eine Änderung
des an der Auswerteeinrichtung 2 wirkenden Magnetfelds ergibt.
Eine Bewegung kann beispielsweise gerade entlang einer Bewegungslinie
erfolgen oder auch durch eine Drehbewegung der Bedieneinrichtung 1 auf
der Tischplatte 3.
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Der
Magnetsensor 22 kann auch dazu ausgebildet sein, ein an
der Auswerteeinrichtung 2 wirkendes Magnetfeld an mehreren
Stellen der Auswerteeinrichtung 2 zu erfassen, um beispielsweise
mehrere unterschiedliche magnetische Zustände der Bedieneinrichtung 1 erfassen
zu können.
Aus mehreren unterschiedlichen Zuständen können somit auch mehrere unterschiedliche
Steuersignale abgeleitet werden, die an die Antriebssteuerung 100 abgegeben
werden.
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3 zeigt
ein alternatives Ausführungsbeispiel
für eine
Bedieneinrichtung 1, bei der ein magnetischer Zustand der
Bedieneinrichtung 1 veränderbar ist.
In diesem Ausführungsbeispiel
kann durch ein Betätigen
des Betätigungselements 11 ein
Schalter S1 geschlossen werden. Der Schalter S1 ist in einem Stromkreis
mit einer Spannungsquelle V1 und einer Spule L1 angeordnet. Die
Spannungsquelle V1 stellt eine elektrische Versorgungsquelle dar.
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Durch
Schließen
des Schalters S1 ergibt sich ein Stromfluss durch die Spule L1.
Wenn die Spannungsquelle V1 eine Gleichspannungsquelle ist, wird durch
den Stromfluss durch die Spule L1 für eine bestimmte Zeit ein Magnetfeld
erzeugt, wobei die Zeit von einer Induktivität und einem Ohmschen Widerstand
der Spule L1 abhängt.
Die Zustandsänderung der
Bedieneinrichtung 1 kann durch die Änderung des Magnetfelds beziehungsweise
die Erzeugung des Magnetfelds von einem hier nicht gezeigten Magnetsensor 22 erfasst
werden.
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Wenn
die Spannungsquelle V1 als Wechselspannungsquelle ausgeführt ist,
geht von der Spule L1 bei geschlossenem Schalter S1 dauerhaft ein
Magnetfeld aus. Auch dieses Magnetfeld kann von einem Magnetsensor 22 detektiert
werden.
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Die
Bedieneinrichtung 1 kann auch mehrere Magneten oder Spulen
zur Magnetfelderzeugung umfassen, die durch Betätigen mehrerer Betätigungselemente
ein an der Auswerteeinrichtung 2 wirkendes Magnetfeld erzeugen
und/oder beeinflussen können.
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4 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Die Sensoreinrichtung 21 weist in diesem Ausführungsbeispiel
einen Schwingkreis 40 auf, der eine Versorgungsquelle 4,
einen Kondensator C4 und eine Spule L4 umfasst, die als Antenne
wirkt. Die Bedieneinrichtung 1 weist ein erstes und ein
zweites Betätigungselement 11, 12 auf
sowie zwei Schwingkreise 42, 43, die durch ein
kapazitives Element C2 und eine Spule L2 beziehungsweise ein kapazitives
Element C3 und eine Spule L3 gebildet sind. Durch die Schalter S2, S3,
die durch die Betätigungselemente 11, 12 betätigt werden,
können
die passiven Schwingkreise 42, 43 elektrisch geschlossen
werden.
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Der
Schwingkreis 40 sendet über
die Spule L4, die als Antenne wirkt, ein elektromagnetisches Wechselfeld
aus. In Abhängigkeit
von dem Zustand der Bedieneinrichtung 1, also einem Schaltzustand der
Schalter S2, S3 kann der Schwingkreis 40 in seinen elektrischen
Eigenschaften beeinflusst werden. Bei einem offenen Schalter S2,
S3 kann der jeweilige Schwingkreis 42, 43 nicht
wirken, d. h., der jeweilige Schwingkreis 42, 43 weist
keine wirksame Induktivität
auf. Durch Schließen
des jeweiligen Schalters S2, S3 durch das jeweilige Betätigungselement 11, 12 wird
somit ein Induktivitätswert
verändert.
Da der Zustand der Bedieneinrichtung 1 von dem Induktivitätswert abhängt, ändert sich
auch der Zustand der Bedieneinrichtung 1.
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Das
Zuschalten eines der Schwingkreise 42, 43 beeinflusst
die elektrischen Eigenschaften des Schwingkreises 40. Dies
kann in der Auswerteeinrichtung 2 detektiert werden und
für die
Ableitung eines Steuersignals zur Abgabe am Steueranschluss 20 verwendet
werden.
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Bei
entsprechender Abstimmung der Schwingkreise 42, 43 durch
geeignete Wahl der Werte für
die Spulen L2, L3 und die kapazitiven Elemente C2, C3 können die
elektrischen Eigenschaften des Schwingkreises 40 durch
einen jeweils aktivierten Schwingkreis 42 oder 43 unterschiedlich
beeinflusst werden. Dadurch lassen sich unterschiedliche Steuersignale
ableiten.
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Die
Bedieneinrichtung 1 und die Auswerteeinrichtung 2 sind
somit über
ein elektromagnetisches Feld koppelbar. Die Spulen L2, L3 wirken
als Antennen und können
durch die Betätigungselemente 11, 12 zu-
oder abgeschaltet werden. Durch das Zu- oder Abschalten der Antennen wird das
elektromagnetische Feld beeinflusst beziehungsweise verändert.
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Alternativ
kann die Auswerteeinrichtung 2 auch mehrere Antennen beziehungsweise
Spulen umfassen, beispielsweise zwei, die nebeneinander angeordnet
sind. Die Bedieneinrichtung umfasst in diesem Beispiel drei Antennen,
von denen eine dauerhaft aktiv im Bereich der elektromagnetischen
Felder der Antennen der Auswerteeinrichtung angeordnet ist, beispielsweise
in einer Lage mittig über
den zwei Antennen der Auswerteeinrichtung 2. Die zweite und
dritte Antenne der Bedieneinrichtung können so angeordnet werden,
dass jeweils eine Antenne im hauptsächlichen Wirkungsbereich des
elektromagnetischen Feldes einer jeweiligen Antenne der Auswerteeinrichtung
positioniert ist. Die zweite und dritte Antenne der Bedieneinrichtung
können
jeweils über eines
der Betätigungselemente 11, 12 aktiviert
werden. Somit kann eine Betätigung
von verschiedenen Betätigungselementen 11, 12 einfach
unterschieden werden.
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5 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Die Sensoreinrichtung 21 weist wiederum einen Schwingkreis 40 auf.
Die Bedieneinrichtung 1 umfasst Identifikationsschaltkreise
ID2, ID3, die über
die Betätigungselemente 11, 12 geschalteten
Schalter S2, S3 aktivierbar sind.
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Die
Identifikationsschaltkreise ID2, ID3 können beispielsweise Schaltkreise 102, 103 oder
Chips sein, die aus kontaktlosen Identifikationskarten bekannt sind.
Diese sind auch unter dem Begriff Radio Frequency Identification,
RFID bekannt.
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Ein
durch einen geschlossenen Schalter S2, S3 aktivierter Identifikationsschaltkreis
ID2, ID3 beeinflusst ein von dem Schwingkreis 40 erzeugtes elektromagnetisches
Feld beziehungsweise ein vom Schwingkreis 40 ausgesandtes
Hochfrequenzsignal. Durch den Identifikationsschaltkreis kann das
Signal moduliert oder in anderer Weise verändert werden. Die Identifikationsschaltkreise
ID2, ID3 verändern das
Signal beziehungsweise das elektromagnetische Feld in unterschiedlicher
Weise, um das Betätigen unterschiedlicher
Betätigungselemente 11, 12 unterscheiden
zu können.
Wenn ein Identifikationsschaltkreis ID2, ID3 nicht durch Schließen des
entsprechenden Schalters S2, S3 aktiviert ist, erfolgt keine Beeinflussung
des elektromagnetischen Feldes beziehungsweise des vom Schwingkreis 40 ausgesandten
Signals.
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Eine
durch einen Identifikationsschaltkreis ID2, ID3 hervorgerufene Änderung
wird im Schwingkreis 40 detektiert und daraus ein entsprechendes Steuersignal
abgeleitet. In einer alternativen Ausführungsform kann die Auswerteeinrichtung 2 ein
Lesegerät
für kontaktlose
Identifikationskarten umfassen.
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6 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer Bedieneinrichtung 1 mit einem Identifikationsschaltkreis
ID2. Eine Spannungsversorgung des Identifikationsschaltkreises ID2
erfolgt dabei über
Mittel 50 zum Erzeugen einer Versorgungsspannung, die eine Spule
L5 und kapazitive Elemente C5, C6 sowie eine Diode D5 umfassen. Über die
Spule L5 wird ein von einem Schwingkreis 40 ausgesandtes
Signal empfangen. Dieses Signal, das in der Regel ein hochfrequentes
Wechselsignal ist, wird über
die Diode D5 gleichgerichtet und zum Aufladen des kapazitiven Elements
C6 verwendet. Das kapazitive Element C6 wirkt als Ladungsspeicher
und dient einer Spannungsversorgung des Identifikationsschaltkreises ID2.
Alternativ kann auch eine andere Spannungsquelle, beispielsweise
eine Batterie eingesetzt werden.
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7 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Die Auswerteeinrichtung 2 weist wiederum einen Schwingkreis 40 auf,
bei dem ein kapazitives Element des Schwingkreises 40 durch
nebeneinander angeordnete Kondensatorplatten P41, P42 gebildet wird.
Ein elektrisches Feld zwischen den Platten P41, P42 erstreckt sich
auch über
die Bedieneinrichtung 1 mit dem Betätigungselement 11.
Beim Betätigen
des Betätigungselements 11,
beispielsweise durch ein Einbringen eines Fingers an oder in die
Nähe des
Betätigungselements 11,
werden die Eigenschaften des elektrischen Felds beziehungsweise
die kapazitiven Eigenschaften der Bedieneinrichtung verändert beziehungsweise
beeinflusst. Der Zustand der Bedieneinrichtung umfasst also beispielsweise
die kapazitiven Eigenschaften.
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Durch
die Veränderung
der kapazitiven Eigenschaften verändert sich beispielsweise der
Kapazitätswert
des aus den Platten P41, P42 gebildeten kapazitiven Elements und
somit eine Schwingungsfrequenz des Schwingkreises 40. Diese Änderung kann
detektiert und daraus ein Steuersignal abgeleitet werden. Durch
die Kondensatorplatten P41, P42 wird beispielsweise ein kapazitiver
Näherungsschalter
gebildet. Die Auswerteeinrichtung 2 kann zum Erfassen von Änderungen
der kapazitiven Eigenschaften der Bedieneinrichtung 1 auch
andere Ausführungsformen
von kapazitiven Näherungsschaltern aufweisen.
Die Bedieneinrichtung 1 mit dem Betätigungselement 11 kann
in diesem Ausführungsbeispiel
auch ein einfacher Aufkleber ohne elektrische Funktion sein.
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Wenn
eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 2 Betätigungselemente 11, 12 aufweist, können damit üblicherweise
zwei verschiedene Funktionen der Antriebssteuerung erreicht werden, beispielsweise
dass der Tisch höher
beziehungsweise tiefer gestellt wird. Die Zahl der möglichen
Betätigungselemente
soll aber durch die Ausführungsbeispiele
in keiner Weise begrenz werden. Vielmehr können auch weitere Betätigungselemente
vorgesehen werden, die die Bedieneinrichtung 1 in weitere auswertbare
Zustände
versetzen können.
Somit können
auch weitere Funktionen an der beweglichen Tischplatte ausgeführt werden,
wie z. B. eine Veränderung
des Neigungswinkels der Tischplatte.
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- 1
- Bedieneinrichtung
- 2
- Auswerteeinrichtung
- 3
- Tischplatte
- 11,
12
- Betätigungselement
-
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- 20
- Steueranschluss
- 21
- Sensoreinrichtung
- 22
- Magnetsensor
- 29
- Sensorkoppler
- 40,
42, 43
- Schwingkreis
- 50
- Mittel
zum Erzeugen einer Versorgungsspannung
- 100
- Antriebssteuerung
- S1,
S2, S3
- Schalter
- D5
- Diode
- L1,
L2, L3, L4, L5
- Spule,
Antenne
- C4,
C5, C6
- kapazitives
Element
- V1,
V4
- Versorgungsquelle
- M1
- Magnet
- ID2,
ID3
- Identifikationsschaltkreis
- P41,
P42
- Kondensatorplatte