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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Gleichspannungsantrieb eines Fensters, einer Tür oder dergleichen. Die Erfindung betrifft weiterhin einen elektrischen Antrieb mit einer solchen Schaltungsanordnung. Die Erfindung betrifft schließlich ein Fenster, eine Tür oder dergleichen mit einer solchen Schaltungsanordnung.
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Elektrisch betriebenes Fenster- und Türzubehör ist in der Gebäudetechnik seit langer Zeit bekannt. Beispielsweise sind aus der
EP 0 448 087 A1 und der
DE 20 2010 011 275 U1 elektrisch steuerbare Rollläden bekannt geworden. Die bekannten Rollläden weisen eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Rollladenantriebs auf.
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Weiterhin offenbart die
DE 691 10 027 T2 eine Antriebsvorrichtung für den Motor eines Stores oder dergleichen. Die Antriebsvorrichtung weist eine Schaltungsanordnung auf, die eine korrekte Polung beim Anschluss der Antriebsvorrichtung erleichtert.
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Es besteht jedoch das Bedürfnis, nicht nur Rollläden, sondern auch Flügel eines Fensters, einer Tür oder dergleichen elektrisch zu bewegen. Hierdurch können auch gut isolierte, schwere Flügel leicht bewegt werden. Mithilfe einer Steuerung kann ein elektrisch bewegbarer Flügel weiterhin zu vorprogrammierten Zeiten betätigt werden. Beispielsweise kann ein Fensterflügel in den frühen Morgenstunden automatisch gekippt und später wieder geschlossen werden, um in den Sommermonaten eine effektive und umweltfreundliche Gebäudekühlung und -belüftung zu erzielen. Derlei Antriebe zur Bewegung eines Fensterflügels sind aus der
DE 91 14 625 U1 und der
DE 97 13 281 U1 bekannt geworden.
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Zur elektrischen Bewegung eines Flügels können mit Netzspannung versorgte Wechselspannungsmotoren eingesetzt werden, wie sie beispielsweise in Form von Rohrmotoren zur Bewegung von Rollläden aus der
DE 299 04 106 U1 bekannt geworden sind. In der Praxis werden derlei Wechselspannungsmotoren jedoch zu einer Flügelbewegung nur selten eingesetzt, weil sie zu groß sind, um sie unauffällig im Rahmen einer Tür, eines Fensters oder dergleichen montieren zu können. Zur elektrischen Betätigung eines Flügels werden daher in der Regel Gleichspannungsantriebe, d. h. Gleichspannungsmotoren, eingesetzt. Der Gleichspannungsantrieb kann einen Flügel eines Fensters, einer Tür oder dergleichen betätigen. Beispielsweise kann der Gleichspannungsantrieb einen Fensterflügel in eine Kippstellung bewegen.
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Zur Versorgung der Gleichspannungsantriebe sind Schaltungsanordnungen bekannt geworden, die einen Wechselspannungseingang für Netzspannung und einen Gleichspannungsausgang für den Gleichspannungsantrieb aufweisen. Die Schaltungsanordnungen weisen weiterhin oftmals einen Gleichspannungsanschluss für einen Schalter, einen Taster oder dergleichen zur Steuerung der Schaltungsanordnung auf. Bei der Installation solcher Schaltungsanordnungen muss die Zuordnung der verschiedenen Spannungen sorgfältig beachtet werden, um eine Beschädigung der Schaltungsanordnung und des Gleichspannungsantriebs zu vermeiden. Weiterhin bestehen bei einer falschen Spannungszuordnung gesundheitliche Risiken für den Monteur der Schaltungsanordnung.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für einen Gleichspannungsantrieb eines Fensters, einer Tür oder dergleichen bereitzustellen, die eine intuitive und einfache elektrische Installation des Gleichspannungsantriebs erlaubt. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Antrieb, ein Fenster, eine Tür oder dergleichen mit einer solchen Schaltungsanordnung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wir durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen elektrischen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie durch ein Fenster, eine Tür oder dergleichen mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird somit gemäß Anspruch 1 durch eine Schaltungsanordnung für einen Gleichspannungsantrieb eines Fensters, einer Tür oder dergleichen gelöst, wobei die Schaltungsanordnung folgendes aufweist:
- a) einen ersten Wechselspannungseingang zum Anschluss einer Wechselspannung zur Steuerung des Gleichspannungsantriebs in eine erste Richtung;
- b) eine zweiten Wechselspannungseingang zum Anschluss einer Wechselspannung zur Steuerung des Gleichspannungsantriebs in eine zweite Richtung;
- c) einen Gleichspannungsausgang zum Anschluss des Gleichspannungsantriebs;
- d) einen Spannungswandler der zwischen den Wechselspannungseingängen und den Gleichspannungsausgang geschaltet ist, wobei der Spannungswandler zur Umwandlung der Wechselspannung an den Wechselspannungseingängen zu einer Gleichspannung am Gleichspannungsausgang ausgebildet ist.
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Durch die beiden Wechselspannungseingänge kann ein Monteur eines Fensters, einer Tür oder dergleichen einen Wechselspannungs-Bedienungsschalter vorsehen, den er bereits von der Rollladenmontage gewohnt ist. Aufgrund der am Wechselspannungs-Bedienschalter anzuschließenden Wechselspannung benötigt der Monteur keine Spezialkenntnisse zum Anschluss des Gleichspannungsantriebs. Vielmehr kann er auf seine Erfahrungen mit der Montage von Rollläden zurückgreifen. Mit anderen Worten kann zur Steuerung des Gleichspannungsantriebs ein Wechselspannungs-Bedienschalter eingesetzt werden, anstatt – wie bisher – einen Gleichspannungs-Bedienschalter vorsehen zu müssen. Hierdurch können Rückfragen, Reklamationen und Fehlmontagen durch den Monteur deutlich reduziert werden.
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Die Schaltungsanordnung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, eine von den Wechselspannungseingängen galvanisch getrennte Gleichspannung auszugeben. Hierzu weist bevorzugt der Spannungswandler eine galvanische Trennung zwischen dessen Ein- und Ausgang auf.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 2 weisen die Wechselspannungseingänge einen gemeinsamen Nullleiter, einen gemeinsamen Schutzleiter und jeweils einen Phaseneingang auf. Dies entspricht dem Anschlussbild eines Rohrmotors, dessen „Verdrahtung” dem Monteur wohlbekannt ist. Mit anderen Worten stellt die Schaltungsanordnung in diesem Fall einen Adapter dar, der das Anschlussbild eines Rohrmotors imitiert. Der Monteur kann aufgrund der Schaltungsanordnung somit den Gleichspannungsantrieb so anschließen, als ob es sich um einen Wechselspannungs-Rohrmotor eines Rollladens handeln würde, wobei dem Monteur der Anschluss eines solchen Wechselspannugs-Rohrmotors bereits gut bekannt ist.
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In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist die Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 3 eine Logikeinheit und zwei Steuerausgänge auf, wobei die Logikeinheit zur Ausgabe eines Steuersignals an einem ersten Steuerausgang bei Anliegen einer Wechselspannung am ersten Wechselspannungseingang und zur Ausgabe eines Steuersignals an einem zweiten Steuerausgang bei Anliegen einer Wechselspannung am zweiten Wechselspannungseigang ausgebildet ist. Die Steuerausgänge ermöglichen eine einfache Ansteuerung des Gleichspannungsantriebs durch die Steuersignale.
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Bevorzugt ist die Logikeinheit gemäß Anspruch 4 zur Ausgabe von Steuersignalen in Gleichspannungsform ausgebildet.
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Die besonders sichere Ansteuerung des Gleichspannungsantriebs über die Steuerausgänge kann gemäß Anspruch 5 erfolgen, wenn die Schaltungsanordnung ein erstes galvanisches Trennelement zur Steuerung des ersten Steuerausgangs aufweist, das mit dem ersten Wechselspannungseingang verbunden ist und die Schaltungsanordnung ein zweites galvanisches Trennelement zur Steuerung des zweiten Steuerausgangs aufweist, das mit dem zweiten Wechselspannungseingang verbunden ist.
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Eine konstruktiv besonders einfache und dadurch kostengünstig herstellbare Variante der Schaltungsanordnung wird gemäß Anspruch 6 erzielt, wenn zumindest ein galvanisches Trennelement in Form eines Optokopplers ausgebildet ist. Bevorzugt sind beide galvanischen Trennelemente jeweils als Optokoppler ausgebildet.
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Die Schaltungsanordnung kann gemäß Anspruch 7 einen integrierten Schaltkreis zur Steuerung des Gleichspannungsausgangs und/oder der Steuerausgänge aufweisen. Durch den integrierten Schaltkreis kann die Reaktion der Schaltungsanordnung auf eine gleichzeitige Betätigung des ersten Wechselspannungseingang und des zweiten Wechselspannungseingangs festgelegt werden. Der integrierte Schaltkreis kann weiterhin die Funktion einer Zeitschaltuhr aufweisen. Darüber hinaus kann der integrierte Schaltkreis zur Verbindung mit einem Kommunikationsmodul zur Steuerung der Schaltungsanordnung ausgebildet sein.
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Der Spannungswandler kann zur Erhöhung einer an den Wechselspannungseingängen anliegenden Wechselspannung ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Gleichspannung am Gleichspannungsausgang jedoch niedriger als die Wechselspannung an den Wechselspannungseingängen. Der Spannungswandler ist daher gemäß Anspruch 8 bevorzugt zur Erniedrigung einer an den Wechselspannungseingängen anliegenden Wechselspannung ausgebildet.
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Eine bevorzugte Variante der Kopplung der beiden Wechselspannungseingänge an ein und demselben Spannungswandler besteht gemäß Anspruch 9, wenn der Spannungswandler ein Schaltnetzteil aufweist, dass über eine erste Diode und einen ersten Gleichrichter mit dem ersten Wechselspannungseingang und über eine zweite Diode und einen zweiten Gleichrichter mit dem zweiten Wechselspannungseingang verbunden ist.
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Die Schaltungsanordnung kann in ein Gehäuse des Gleichspannungsantriebs integriert sein. Hierdurch wird die Montage der Schaltungsanordnung vereinfacht. Vorzugsweise liegt die Schaltungsanordnung jedoch als zum Gleichspannungsantrieb separates Bauteil vor. Da die Schaltungsanordnung in der Regel einen wesentlich größeren Platzbedarf hat, als der Gleichspannungsantrieb, kommt dies den Platzverhältnissen am Fenster sehr entgegen.
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Durch die „Imitation” bzw. den „elektrischen Nachbau” eines Rollladenmotors kann die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besonders leicht in Gebäuden nachgerüstet werden.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin gemäß Anspruch 10 durch einen elektrischen Antrieb mit einem Gleichspannungsantrieb und einer zuvor beschriebenen Schaltungsanordnung gelöst, wobei der Gleichspannungsantrieb mit einem Gleichspannungsausgang der Schaltungsanordnung verbunden ist.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird schließlich gemäß Anspruch 11 durch ein Fenster, eine Tür oder dergleichen mit einem festen Rahmen, einem bewegbar zum Rahmen angeordneten Flügel, einem Gleichspannungsantrieb zur Bewegung des Flügels und einer zuvor beschriebenen Schaltungsanordnung gelöst, wobei der Gleichspannungsantrieb mit einem Gleichspannungsausgang der Schaltungsanordnung verbunden ist.
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In den festen Rahmen können die elektrischen Leitungen für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eingebaut sein. In diesem Fall kann das Fenster, die Tür oder dergleichen später besonders einfach mit einer zuvor diskutierten Schaltungsanordnung nachgerüstet werden. Hierdurch kann ein Gebäude zu niedrigen Kosten – ohne Gleichspannungsantrieb und Schaltungsanordnung – mit Fenster, Türen oder dergleichen gebaut und gleichzeitig die spätere Nachrüstung mit einem Gleichspannungsantrieb und einer Schaltungsanordnung gewahrt werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt sowie aus den Ansprüchen.
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Die in der Zeichnung gezeigten Merkmale sind derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Fensters mit einem elektrischen Antrieb, der eine Schaltungsanordnung umfasst;
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2 ein Schaltbild des elektrischen Antriebs aus 1 mit der Schaltungsanordnung; und
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3 einen detaillierten Schaltplan der Schaltungsanordnung aus 1 und 2.
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1 zeigt ein Fenster 10, mit einem Flügel 12 und einem festen Rahmen 14. Der Flügel 12 ist kippbar im Rahmen 14 angeordnet. Die Kippbewegung erfolgt durch einen Gleichspannungsantrieb 16. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind Details zum Kippmechanismus des Fensters 10 in 1 nicht dargestellt.
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Der Gleichspannungsantrieb 16 ist elektrisch mit einer Schaltungsanordnung 18 verbunden. Die Schaltungsanordnung 18 ist elektrisch mit einem Schalter 20 verbunden. Durch eine Betätigung des Schalters 20 kann – mittelbar über die Schaltungsanordnung 18 – der Gleichspannungsantrieb 16 betätigt und der Flügel 12 gekippt bzw. geschlossen werden. Der Gleichspannungsantrieb 16 und die Schaltungsanordnung 18 sind sehr klein ausgebildet, sodass sie leicht in eine Aussparung 22 des Rahmens 14 montierbar sind. Die Aussparung 12 ist in 1 lediglich aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit übertrieben groß dargestellt. Der Gleichspannungsantrieb 16 und die Schaltungsanordnung 18 können in einem einzigen Bauteil angeordnet sein.
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2 zeigt eine elektrische Schaltskizze des elektrischen Antriebs 23, der den Gleichspannungsantrieb 16, die Schaltungsanordnung 18 und den Schalter 20 aufweist. Der Gleichspannungsantrieb 16 wird über eine Gleichspannung zwischen V und GND versorgt. Die Ansteuerung des Gleichspannungsantriebs 16 erfolgt über Steuersignale S1 und S2. Die Gleichspannung zur Spannungsversorgung wird von einem Gleichspannungsausgang 24, das erste Steuersignal S1 durch einen ersten Steuerausgang 26 und das zweite Steuersignal S2 durch einen zweiten Steuerausgang 28 der Schaltungsanordnung 18 ausgegeben.
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Die Schaltungsanordnung 18 weist eingangsseitig einen ersten Wechselspannungseingang 30 zum Anschluss einer Wechselspannung zwischen L' und N sowie einen zweiten Wechselspannungseingang 32 zum Anschluss einer Wechselspannung zwischen L'' und N auf. Die Wechselspannungseingänge 30, 32 sind zum Anschluss an 230 V-Netzspannung ausgebildet. Weiterhin kann ein Schutzleiter PE eingangsseitig an die Schaltungsanordnung 18 angeschlossen werden. Die eingangsseitigen Anschlüsse L', L'', N und PE entsprechen dem Anschlussbild eines Rohrmotors, wie er zum elektrischen Betrieb von Rollläden weit verbreitet ist. Ein Monteur des Fensters 10 (siehe 1), insbesondere ein Elektriker, kann daher die Schaltungsanordnung 18 so „verdrahten”, d. h. mit elektrischen Anschlüssen versorgen, wie er es von einem Rollladenmotor gewohnt ist. Der Schalter 20 wird – ebenfalls wie vom Monteur gewohnt – über L, N und PE mit der Netzspannung des Gebäudes verbunden. Der Schalter 20 ist in Form eines „Wechselspannungs-Bedienschalters”, wie er bei elektrisch betriebenen Rollläden üblich ist, ausgebildet. Der für den Monteur einfache und von Rollladenantrieben gewohnte Anschluss des Gleichspannungsantriebs 16 ermöglicht somit weiterhin die einfache Nachrüstung eines bewegbaren Fenster- oder Türflügels mit einem kleinen Gleichspannungsantrieb 16.
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3 zeigt das elektrische Schaltbild der Schaltungsanordnung 18 mit angedeutetem Gleichspannungsantrieb 16. Aus 3 ist ersichtlich, dass die Wechselspannungseingänge 30, 32 jeweils mit einem Gleichrichter 34, 36 verbunden sind. Die Gleichrichter 34, 36 sind in Form von Brückengleichrichtern ausgebildet. Die Ausgänge der Gleichrichter 34, 36 sind mit einem Spannungswandler 38 verbunden, der ein Schaltnetzteil aufweist. Der Spannungswandler gibt eine Gleichspannung von 24 V an den Gleichspannungsausgang 24 aus.
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Um eine Rückkopplung des Ausgangs des ersten Gleichrichters 34 auf den zweiten Gleichrichter 36 zu unterbinden, ist eine erste Diode 40 zwischen dem Ausgang des zweiten Gleichrichters 36 und dem Spannungswandler 38 vorgesehen. Weiterhin wird eine Rückkopplung des Ausgangs des zweiten Gleichrichters 36 auf den ersten Gleichrichter 34 durch eine zweite Diode 42 zwischen dem ersten Gleichrichter 34 und dem Spannungswandler 38 unterbunden.
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Der Spannungswandler 38 gibt eine Gleichspannung am Gleichspannungsausgang 24 zur Versorgung des Gleichspannungsantriebs 16 aus. Die Ausgabe der Gleichspannung am Gleichspannungsausgang 24 erfolgt sowohl bei Anliegen einer Wechselspannung am ersten Wechselspannungseingang 30 als auch bei Anliegen einer Wechselspannung am zweiten Wechselspannungseingang 32.
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Die Steuerung der Drehrichtung des Gleichspannungsantriebs 16 erfolgt über Steuersignale an den Steuerausgängen 26, 28. Bei Anliegen einer Wechselspannung am ersten Wechselspannungseingang 30 liegt ein Steuersignal S1 in Gleichspannungsform am ersten Steuerausgang 26 an. Bei Anliegen einer Wechselspannung am zweiten Wechselspannungseingang 32 liegt ein Steuersignal 52 in Gleichspannungsform am zweiten Steuerausgang 28 an.
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Die Wechselspannungseingänge 30, 32 sind von den Steuerausgängen 26, 28 galvanisch getrennt. Hierzu sind galvanische Trennelemente 44, 46 in Form von Optokopplern vorgesehen. Der Eingang des ersten galvanischen Trennelements 44 ist mit dem ersten Wechselspannungseingang 30, der Eingang des zweiten galvanischen Trennelements 46 mit dem zweiten Wechselspannungseingang 32 verbunden.
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Die Ausgänge der galvanischen Trennelemente 44, 46 sind mit einem ersten integrierten Schaltkreis 48 verbunden. Der erste integrierte Schaltkreis 48 wertet die Signale von den Ausgängen der galvanischen Trennelemente 44, 46 aus und schaltet über Transistoren 50, 52 die Steuerausgänge 26, 28. Durch den ersten integrierten Schaltkreis 48 kann die Reaktion der Schaltungsanordnung 18 auf eine Doppelbetätigung des Schalters 20 (siehe 2), d. h. ein gleichzeitiges Anliegen einer Wechselspannung an beiden Wechselspannungseingängen 30, 32 festgelegt werden. Der erste integrierte Schaltkreis 48 kann zur Kommunikation mit einem externen Kommunikationsmodul ausgebildet sein. Die Spannungsversorgung des ersten integrierten Schaltkreises 48 erfolgt über einen zweiten integrierten Schaltkreis 54, der eine Gleichspannung von 5 V an den ersten integrierten Schaltkreis 54 ausgibt.
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Die Schaltungsanordnung 18 weist somit eine Logikeinheit 56 zur Ausgabe der Steuersignale S1 und S2 auf. Die Logikeinheit umfasst die galvanischen Trennelemente 44, 46, die Gleichrichter 34, 36, die Dioden 40, 42, die Transistoren 50, 52 sowie die integrierten Schaltkreise 48, 54.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung für einen Gleichspannungsantrieb zur Bewegung eines Flügels relativ zu einem Rahmen eines Fensters, einer Tür oder dergleichen. Die Schaltungsanordnung weist ausgangsseitig einen Gleichspannungsausgang zur Versorgung des Gleichspannungsantriebs auf. Eingangsseitig weist die Schaltungsanordnung zwei Wechselspannungseingänge auf. Die Wechselspannungseingänge und der Gleichspannungsausgang sind mit einem Spannungswandler der Schaltungsanordnung verbunden. Die Schaltungsanordnung ist zum Betrieb und zur Steuerung des Gleichspannungsantriebs durch Anliegen einer Wechselspannung an zumindest einem Wechselspannungseingang ausgebildet. Hierdurch ist der Gleichspannungsantrieb durch wahlweises Anliegen einer Wechselspannung an einem der Wechselspannungseingänge steuerbar. Bevorzugt weist die Schaltungsanordnung ausgangsseitig Signalausgänge zur Steuerung des Gleichspannungsantriebs auf, die jeweils mit einem Wechselspannungseingang gekoppelt sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0448087 A1 [0002]
- DE 202010011275 U1 [0002]
- DE 69110027 T2 [0003]
- DE 9114625 U1 [0004]
- DE 9713281 U1 [0004]
- DE 29904106 U1 [0005]
