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Die Erfindung geht aus von einer Stelleinrichtung gemäß den
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Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Beispielsweise bei Türschließanlagen von Kraftfahrzeugen verwendet
man eine Stelleinrichtung mit einem drehrichtungsumkehrbaren Motor, der über einen
manuell betätigbaren Umpolschalter ansteuerbar ist, in den beiden Endlagen durch
einen Parkstellungsschalter stillgesetzt wird und nur durch ein Umstellen des Umpol
schalters in entgegengesetzter Drehrichtung wieder in Betrieb genommen werden kann.
Bei einem bekannten System dieser Art wird der Motor in der Endlage durch einen
Parkstellungsschalter galvanisch von der Gleichspannungsquelle einseitig abgetrennt
und dabei zugleich ein Strompfad vorbereitet, der dann mit dem Umschalten des manuell
betätigbaren Umpolschalter geschlossen wird Bei derartigen Stelleinrichtungen benötigt
man drei Leitungen zum Motor,von denen allerdings eine dauernd mit einem Pol der
Spannungsquelle verbunden sein kann. Abgesehen davon, daß die; dritte Leitung, auch
wenn sie über die Karosserie des Fahrzeuges an Masse angeschlossen ist, einen erhöhten
Aufwand bedeutet, muß gerade bei Türschließanlagen berücksichtigt werden, daß eine
gute Nasseverbindung über das Türscharniergelenk nur schwierig zu bewerkstelligen
ist. In aller Regel muß man das Türscharniergelenk durch ein zusätzliches Kabel
überbrücken. Das bedeutet, daß der Kraftfahrzeughersteller selbst Konstruktionsänderungen
vornehmeii muß und die Stelleinrichtung damit nicht als komplette, leicht montierbare
Baueinheit geliefert werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundej die Stelleinrichtung zu
vereinfachen2 ohne daß die Betriebssicherheit leidet.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des
Anspruchs 1 gelöst.
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Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, daß es nicht nötig
istgenElektromotor über die Parkstellungsschalter galvanisch von der Gleichspannungsquelle
abzutrennen, sondern daß es ausreicht, in den Stromkreis ein Ventil, beispielsweise
eine Halbleiterdiode
einzuschleifen, die mit dem Umschalten der
Parkstellungsschalter in Sperrichtung beansprucht wird und damit zugleich den Strompfad
in der anderen Stromrichtung vorbereitet Damit werden lediglich noch zwei Leitungen
zwischen dem Umpolschalter und dem Motor benötigt.
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Die Halbleiterdiode muß natürlich leistungsgemäß so ausgelegt sein,
daß die Diode den Motorstrom führen kann. Bei der Weiter bildung der Erfindung nach
Anspruch 4 kann jedoch eine leistungsärmere und damit kostengünstiger beschaffbare
Diode verwendet werden, die zwar jeweils den erhöhten Anlaufstrom, diesen aber nur
kurzzeitig führen muß.
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Während bei der eingangs erwähnten Stelleinrichtung die Parkstellungsschalter
als separate Schnappschalter ausgebildet sind, können bei der Stelleinrichtung nach
der Erfindung die Parkstellungsschalter durch eine Schaltscheibe realisiert sein,
die entsprechend den Merkmalen nach Anspruch 6 ausgebildet ist.
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Wichtig dabei ist, daß mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sicher gestellt
wird, daß die Schleiffedern immer auf den Kontaktbahnen oder dem Sektor aufliegen.
Eine nicht beabsichtigte Stromuntel; brechvmg ist damit vermieden, ohne daß bei
ungenauem Schalten der Parkstellungsschalter die Gefahr eines - Kurzs chlus s es
bestehen könnte.
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Durch eine Weiterbildung entsprechend den Ansprüchen 8 bis 10 kann
eine Art Kurzschlußbremsung verwirklicht werden. Dabei wilK über einen Umschalter
ebenfalls eiiie Diode umgepolt und dem Motor in den Endlagen derart parallelgeschaltet,
daß ein Bremsstrom fließt, andererseits aber beim Anlaufen der Diode in Sperrichtung
gepolt ist.
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Die Stelleinrichtung selbst wird vorteilhafter Weise nach den Merkmalen
des Anspruchs 11 ausgebildet. Damit wird erreicht, daß die Diode den elotorstrom
nur solange führen muß, solange der Giotor noch nicht belastet wird. Um zu vermeiden,
daß im Paile der Blockierung des Stellelements der Motor dauernd an Spannung liegt,
wird man gemäß Anspruch 12 ein seibstauslösendes Zwiscllenglie~ vorsehen. Damit
soll sichergestellt werden, daß <-Ler Motor und die Schaltscheibe in die Endlage
ohne Mitnahme des Stell elements verschwenkt werden kann und abgeschaltet wird4
Durch eine .\1
bildung nach Anspruch 13 kann erreicht werden, daß
das Stellelement ohne Beeinträchtigung auch im Störungsfall manuell verstellt werden
kann.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert0 Es zeigen: Fig. 1 ein Prinzipschaltbild, Fig.
2 ein Prinzipschaltbild niit überbrückbarer Diode, Fig. 3 eine Stelleinrichtung
mit Schaltscheibe zur Realisierung der Parkstellungsschalter im Schaltbild nach
Fig. 2, Fig. 4 ein Prinzipschaltbild mit dynamischer Bremsung des Motors und Fig.
5 die Ausführung der Schaltscheibe zu Fig. 4.
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Die Stelleinrichtung wird von einem Elektromotor 10 angetrieben der
über einen in bekannter Weise ausgebildeten Umpolschalter 11 mit den beiden Ausgängen
12 und 13 aus einer nicht nciher dargestellten Spannungsquelle ansteuerbar ist.
über den Motor oder das Stellelement werden synchron zwei als Wechselschalter ausgebildete
Parkstellungsschalter 20 und 30 mit den Ausgängen 21 und 31 gesteuert. Der Gegenkontakt
22 des Wechselschalters 20, der in der dargestellten Schaltstellung über die Schaltbrücke
23 auf den Ausgang 21 durchgeschaltet is-t, ist mit dem dann offenen (egenkontalct
34 des anderen Wechselschal ters über eine Brücke 40 verbunden. Der offene Gegenkontakt
24 ist über die Brücke 41 mit dem über die Schaltbrücke 33 angesteuerten Gegenkontalct
32 des anderen Wechselschalters 30 verbunden. Die Gegenkontakte sind also paarweise
miteinander verbunden. Die Brücken 40 und 41 sind über die Diode !s2 miteinander
verbunden
Aus Figo 1 ist deutlich erkennbar, daß der eine Anschluß
des Motors 10 direkt mit dem Ausgang 12 des Umpolschalters 11 verbunden ist, während
der andere Ausgang 13 des Umpolschalters zum Ausgang 31 des einen Wechselschalters
30 führt. Da die Wechselschalter in den Motor integriert sind, benötigt man also
nur die beiden Leitungen 14 und 15. Der Ausgang 21 des Wechselschalters 20 ist direkt
mit dem anderen Anschluß des Motors 10 verbunden.
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Die Schaltanordnung nach Fig. 1 arbeitet folgendermaßen: In der dargestellten
Schaltstellung des Umpolschaters 11 liegt am Ausgang 12 negatives und am Ausgang
13 positives Potential.
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Vom Ausgang 13 ist über die Leitung 15, die Schaltbrücke 30, die Diode
42, die Brücke 40,die Schaltbrücke 23 und den Motor 10 eine Verbindung zum anderen
Ausgang 12 des Umpolschalters hergestellt. Allerdings ist dabei die Diode 42 in
Sperrichtung in den Kreis eingschleift, so daß der Motor 10 stillgesetzt ist.
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Wird nun der Umpolschalter umgestellt, liegt am Ausgang 12 positives,
am Ausgang 13 negatives Potential. Über den genannten Leitungszug wird dem Motor
10 nun der Betriebsstrom zugeführt, denn die Diode 42 liegt nun in Durchlaßrichtung
gepolt in diesem Stromkreis. Läuft der Motor 10 in seine andere Endlage, schalten
die Schaltbrücken 23 und 33 der beiden Wechselschalter 20 und 30 gleichzeitig um.
Die Diode 42 wird dadurch umgepolt und sperrt wieder den Motorstrom. Eine galvanische
Verbindung zur Gleichspannungsquelle bleibt dabei erhalten, die aber wegen der nunmehr
in Sperrichtung eingeschleiften Diode 42 sehr hochohmig ist.
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Während bei der Ausführung nach Fig. 1 die Diode 42 während der Verstellbewegung
dauernd Motorstrom führen muß, ist bei der Ausführung nach Fig. 2 die Diode 42 während
der Verstellbewegung wirkungslos, da die beiden Parkstellungsschalter in einer Zwischen
schaltstellung über den Leitungszug 45 und die Gegenkontakte 25 bzw. 35 ineinander
elektrisch leitend verbunden sind.
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Die Funktion der Schaltung entspricht derjenigen nach Fig. 1 mit dem
Unterschied, daß kurz nach dem Anlaufen des Motors 10 die Schaltbrücken 23 und 33
auf die Gegenkontakte 25 bzw. 35 umgelegt werden und erst kurz vor Erreichen der
anderen Endlage auf die Gegenkontakte 24 bzw 34 auffedern, wobei dann wieder die
Diode 42, allerdings in Sperrichtung gepolt in den Motorstromkreis eingschleift
ist0 Fig. 3 zeigt eine Ausführung entsprechend Fig. 2 mit durch eine Schaltscheibe
48 realisierten Parkstellungsschaltern. Zum Parkstellungsschalter 20 gehört der
der Schaltbrücke 23 entsprechende Schleifkontakt 53. Der Schleifkontakt 63 entspricht
der Schaltbrücke 33. Als Gegenkontakt 22 dient die Kontaktbahn 52, die über die
Brücke 40 mit der dem Gegenkontakt 34 entsprechenden Kontaktbahn 64 verbunden ist.
Die Kontaktbahn 54 entsprechend dem Gegenkontakt 24 ist über die Brücke 41 mit der
Kontaktbahn 62 entsprechend dem Gegenkontakt 32 verbunden. In der Zwischen schaltstellung
überbrückt der Sektor 45 die beiden Schleifkontakte 53 und 63. Die Funktion der
Ausführung nach Fig. 3 entspricht exakt derjenigen nach Fig. 2. Wesentlich ist,
daß der Durchmesser der Kontaktniete 70 an den Schleifkontakten größer ist als die
Breite b des Isolationsspaltes 71. Die Kontaktniete liegen also zunächst auf den
Kontaktbahnen 62 und 52 auf, kurze Zeit später zugleich auch auf dem Sektor 45,
während des größten Teils der Verstellbewegung nur auf diesem Sektor 45, dessen
Schwenkwinkel i der Verstellbewegung entspricht. Durch eine genaue Ausrichtung der
Schleifkontakte muß natürlich sichergestellt sein, daß synchron geschaltet wird
und nicht ein Schleifkontakt auf der Kontaktbahn, der anderen aber auf dem Sektor
aufliegt.
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In Fig. 4 und 5 ist eine verbesserte Ausführung mit einer dynamischen
Abbremsung des Motors dargestellt. An die beiden Motoranschlüsse sind Umschaltkontakte
80 und 90 angeschlossen, deren Gegenkontakte 81,82 bzw. 92,91 paarweise durch Brücken
88,89 miteinander verbunden sind, wobei zwischen den Brücken wieder eine Diode 95
geschaltet ist. In der dargestellten Schaltstellung liegt
die Diode
95 derart parallel zum Motor 10, daß diese Diode für den Bremsstrom in Durchlaßrichtung
gepolt ist. Wird nun der Umpolschalter 11 betätigt, liegt die Diode 95 derart zum
Motor 10-parallel, daß sie gesperrt ist und das Anlaufverhalten des Motors nicht
beeinflußt0 Die Schaltscheibe nach Fig. 5 hat entsprechend weitere Kontaktbahnen
und Schleifkontakte, wobei noch wesentlich ist, daß die Diode 95 nur in den Endstellungen
eingeschleift wird, während der Verstellbewegung die Schleifkontakte aber über isolierte
Sektoren schleifen. Bei dieser Ausbildung könnte die Diode auch durch einen Widerstand
ersetzt werden, wobei dann eine Kontaktbahn eingespart würde. Diese Lösung hätte
allerdings den Nachteil, daß das Anlaufverhalten des Motors beeinträchtigt würde.
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In Fig. 3ist auch der mechanische Teil der Verstelleinrichtung dargestellt.
Als Motorabtriebselement dient ein schwenkbarer Finger 100, das Stellelement ist
mit 101 bezeichnet und hat einen Mitnehmer 102, Der Finger 100 greift in die Verstellbahn
des Mitnehmers 102 ein. Ausgehend von der dargestellten Lage verstellt der Finger
100 den Mitnehmer 102 und damit das Stellelement in Richtung des Pfeiles A. Da die
Verstellbewegung des Stellelementes durch Anschläge 103 beidseitig begrenzt ist,
der Verstellwinkel zu des Fingers 100 aber größer ist, ist dieser Finger als federelastisches
Zwischenglied ausgebildet, der nach vorübergehender Krümmung über die Lage des Mitnehmers
102 um den Leerhub H hinausfedert. Dadurch wird erreicht, daß das Stellelement bei
stillstehendem Motor ohne jede Beeinträchtigung von Hand verstellt werden kann.
Auf eine dynamische Abgrenzung des Motors kann ggf. verzichtet werden, da das Auslaufverhalten
des Motors keinen Einfluß auf die Funktion der Stelleinrichtung hat. Der Verstellwinkel
qist größer als der Schwenkwinkel X des Sektors 45. Das bedeutet, daß die Diode
während der Bewegung des Motors unter Last nicht in den Stromkreis eingeschleift
ist. Diese Diode spielt nur eine Rolle, wenn der Finger im Leerhub bis zum Anschlag
an den xlitnehmer bewegt wird
Die Belastung der Diode ist dadurch
gering. Die Verstelleinrichtung ist universell für die verschiedensten Anwendungsfälle
verwendbar, da sie ohne großen Aufwand verkabelt werden kann und bei Verwendung
einer Schaltscheibe kostengünstig herstellbar ist. Neben Türverriegelungsanlage
bietet sich die Stelleinrichtung auch zur Verstellung von Scheinwerfern an, die
bisher über Relais gesteuert werden. Dabei kann die Schaltscheibe vorteilhafterweise
im Motor integriert werden.