DE2913667C2 - - Google Patents
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- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
- E05B77/00—Vehicle locks characterised by special functions or purposes
- E05B77/46—Locking several wings simultaneously
- E05B77/48—Locking several wings simultaneously by electrical means
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Schaltanordnung gemäß den
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine Schaltanordnung dieser Art ist in der älteren Patentan
meldung P 28 44 674.4 beschrieben. Dabei wird vom Stellmotor
ein Wechselschalter gesteuert, der durch eine Schaltscheibe
und drei darauf schleifende Kontaktfedern realisiert ist.
Zwei Festkontakte dieses Wechselschalters sind an die Gegen
kontakte eines als Umschalter ausgebildeten Betriebsschalters
angeschlossen, über den wechselweise zwei unterschiedliche Be
triebsstromkreise zum Stellmotor geschlossen werden können.
Der Stellantrieb arbeitet dabei in der Weise, daß bei Ansteue
rung des einen Betriebsstromkreises über den Betriebsschalter
die Schaltscheibe um 180° verschwenkt wird und dann die mit
dem Motor verbundene Kontaktfeder auf ein anderes Kontaktseg
ment der Schaltscheibe umschaltet, so daß der Betriebsstrom
kreis zum Stellmotor unterbrochen und der andere Betriebsstrom
kreis vorbereitet wird. Stellt man nun den Betriebsschalter
wieder um, wird der zweite Betriebsstromkreis geschlossen und
die Schaltscheibe dreht sich erneut um 180°, bis dieser zweite
Betriebsstromkreis wieder unterbrochen wird. Bei dieser Aus
führung dreht sich also der Motor immer in derselben Dreh
richtung, wobei der Stellantrieb so ausgebildet ist, daß ein
Verstellelement zwischen zwei Endlagen hin- und herbewegt wird.
Eine derartige Schaltanordnung eignet sich beispielsweise zur
Ansteuerung von Türverriegelungsanlagen in Kraftfahrzeugen,
aber ebenfalls für einen Stellmotor zur Betätigung sogenannter
Klappscheinwerfer an Kraftfahrzeugen.
Bei der in der eingangs erwähnten Patentanmeldung beschriebenen
Anlage ist der mechanische Teil des Stellantriebes so ausge
bildet, daß das Verstellelement, beispielsweise der Schloß
riegel eines Türschlosses im Kraftfahrzeug, jeweils nur während
der ersten 90° der Verstellbewegung des Stellmotors betätigt
wird, der Stellmotor aber die folgenden 90° seiner Verstellbe
wegung ohne Last läuft. Es hat sich nun herausgestellt, daß bei
den unterschiedlichen Betriebsbedingungen in einem Kraftfahr
zeug, beispielsweise bei stark schwankender Batteriespannung,
der Motor im einen Fall nach dem Abschalten sofort stehen
bleibt, bei hoher Batteriespannung aber aufgrund seiner höhe
ren Drehzahl eine Verstellbewegung von mehr als 180° ausführt.
Dabei kann es vorkommen, daß unerwünschterweise das Verstell
element wieder aus seiner Schließstellung zurückgezogen oder
im umgekehrten Fall erneut in seine Schließstellung gebracht
wird. Die Schaltsicherheit derartiger Anlagen entspricht nicht
den Erfordernissen, die an eine solche Anlage in der Praxis ge
stellt werden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine der
artige Schaltanordnung hinsichtlich der Funktionssicherheit zu
verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Wesentlich dabei ist, daß eine dynamische Abbremsung des Motors
vorgesehen wird, wodurch gewährleistet ist, daß das Stellelement
eindeutig die gewünschte Lage einnimmt, weil der Motor unab
hängig von den Betriebsbedingungen exakt nach einem vorgegebenen
Verstellwinkel stehen bleibt.
Zwar ist es an sich bei einer Schaltanordnung für einen Stellmo
tor eines Klappscheinwerfers bekannt, den Motor durch Kurzschluß,
also dynamisch abzubremsen, doch ist diese bekannte Schaltan
ordnung sehr aufwendig, weil jedem Motor ein Schaltrelais zuge
ordnet sein muß. Dieser Aufwand ist zwar an sich für den vorge
sehenen Anwendungsfall noch tragbar, wenn aber über einen Be
triebsschalter mehrere Stellmotore angesteuert werden sollen,
wie das bei Türverriegelungsanlagen der Fall ist, sind Ausfüh
rungen gemäß der vorliegenden Erfindung wesentlich kostengün
stiger herstellbar.
Aus der DE-PS 9 07 431 ist ebenfalls eine Schaltanordnung für einen
elektrischen Stellmotor bekannt, der in den Endlagen dynamisch abgebremst
wird. Bei dieser bekannten Schaltanordnung wird aber jeweils die
Motordrehrichtung durch Umpolung der Versorgungsspannung geändert, wenn
ausgehend von einer Verstellage die andere Verstellage angefahren werden
soll. Dagegen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Ausführung mit
einem Stellmotor, dessen Drehrichtung nicht umkehrbar ist, weil ein Anschluß
des elektrischen Stellmotors unveränderbar mit dem ersten Pol einer
Spannungsquelle verbunden ist.
Die Ansprüche 2 und 3 kennzeichnen eine Ausführung, bei der der
Betriebsschalter zwei stabile Schaltstellungen einnimmt. Eine
solche Ausführung ist beispielsweise für Fahrzeuge gedacht,
bei denen beim Aufschließen einer Kraftfahrzeugtür, also beim
Drehen des Schlüssels im Schloß, ein Betriebsschalter umge
stellt wird, der diese Schaltlage dann weiterhin einnimmt, auch
wenn der Schlüssel zurückgedreht und aus dem Schloß wieder ent
fernt wird. Der Schalter bei dieser Ausführung kann beispiels
weise mit dem Türverriegelungsknopf gekoppelt sein, und be
findet sich damit in der einen Schaltlage, wenn das Schloß ent
riegelt ist, dagegen in der anderen Schaltlage, wenn das Schloß
verriegelt ist.
Bei der Ausführung nach den Ansprüchen 4 und 5 wird dagegen
ein Betriebsschalter vorausgesetzt, bei dem der Schaltzustand
direkt von der Schließzylinderstellung abhängig ist. Mit dem
Drehen des Schlosses wird dabei also der Schalter zwar umge
stellt, beim Zurückdrehen des Schlüssels aber sofot wieder in
seine ursprüngliche Lage zurückgestellt. Die Ausführung nach
den Ansprüchen 2 und 3 könnte zwar auch von einem solchen Be
triebsschalter aus betätigt werden, doch müßte man dann vom
Fahrer des Kraftfahrzeuges erwarten, daß er mit dem Zurück
stellen des Schlüssels solange wartet, bis alle Kraftfahrzeug
türen mit Sicherheit entriegelt sind. Dies kann in der Regel
den Benutzern allerdings nicht zugemutet werden.
Ansich ist es wünschenswert, die dynamische Abbremsung des Mo
tors durch einen Kurzschluß seiner beiden Anschlüsse zu reali
sieren. Das setzt aber voraus, daß die vom Stellmotor betätig
ten Wechselschalter als überlappungsfreie Schnappschalter aus
gebildet sind. Derartige Schnappschalter sind allerdings sehr
teuer.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung entsprechend den Merk
malen des Anspruchs 6 wird deshalb der Wechselschalter durch
eine Kontaktscheibe mit Schleiffedern realisiert, wobei darauf
zu achten ist, daß die Schleiffedern beim Übergang von einem
Kontaktsegment auf ein anderes kurzzeitig beide Kontaktsegmente
überbrücken. Dies ist wichtig, damit nicht fehlerhafterweise
eine Kontaktfeder auf einer Kontaktlücke stehen bleibt und da
mit der Motor gegebenenfalls nicht wieder in Betrieb gesetzt
werden kann. Diese Wechselschalter arbeiten also nicht über
lappungsfrei. Deswegen ist es erforderlich, ein niederohmiges
Schaltelement, vorzugsweise einen Widerstand in den Stromkreis
einzuschleifen, um einen Kurzschluß der Speisespannungsquelle
zu verhindern.
Da über die Kontakte des Umschalters die hohen Motorströme
fließen, ist es im Interesse einer geringen Kontaktbelastung
vorteilhaft, diese Umschalter über ein Relais zu steuern. Wenn
dabei das Relais nur über einen Tastschalter, also einen kurz
zeitigen Impuls angesteuert wird, muß man Maßnahmen treffen, da
mit dieses Relais solange erregt bleibt, bis auch der lang
samste Motor seine Verstellbewegung ausgeführt hat. Dies läßt
sich gemäß Anspruch 8 dadurch erreichen, daß jedes Relais über
einen Impulsgeber angesteuert wird, dessen Impulszeit mit Sicher
heit größer ist, als die bei normalen Betriebsbedingungen er
wartete längste Verstellzeit.
Besser ist jedoch eine Ausführung, bei der gemäß Anspruch 10
das Relais nicht über einen Impulsgeber, sondern direkt über
den Tastschalter angesteuert wird, aber über eine Detektorein
richtung wieder abgeschaltet wird, sobald der langsamste Motor
seine Verstellbewegung beendet hat. Diese Ausführung hat den
Vorteil, daß das Relais nur für die Zeit der Verstellbewegung
erregt ist, während bei der Ausführung mit dem Impulsgeber in
den meisten Fällen die Impulszeit sehr viel größer ist als die
maximale Verstellbewegung, weil Toleranzen aufgrund unterschied
licher Betriebsbedingungen berücksichtigt werden müssen.
Die Detektoreinrichtung kann gemäß Anspruch 11 auf den Betriebs
strom der Stellmotore ansprechen. Das hat den Vorteil, daß für
alle Stellmotore gemeinsam nur eine Detektoreinrichtung er
forderlich ist.
Denkbar sind aber auch Ausführungen, bei dem jedem Motor eine
Detektoreinrichtung zugeordnet ist und die Signale aller diese
Detektoreinrichtungen über eine Logikschaltung miteinander ver
knüpft werden und das Abschaltsignal für das erregte Relais
liefern.. Allerdings ist dann der Schaltungsaufwand beträcht
lich.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird man die Schaltan
ordnung so ausbilden, daß ein Schaltvorgang des Betriebsschal
ters keine Auswirkungen hat, solange noch eine Verstellbewegung
ausgeführt wird. Dies läßt sich durch gegenseitige Verriegelung
der dem Relais zugeordneten Impulsgeber oder der Relais selbst
erreichen.
Alle diese Maßnahmen dienen zur Erhöhung der Betriebssicherheit,
so daß mit der Schaltanordnung nach der Erfindung ein Stellan
trieb geschaffen ist, bei dem das Verstellelement nach jedem
Schaltvorgang eindeutig in die gewünschte Verstellage gebracht
wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dar
gestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein einfaches Schaltbild zur Verdeutlichung
des Grundgedankens der Erfindung mit gleich
zeitig betätigten Umschaltkontaktbrücken,
Fig. 2 ein Schaltbild einer Ausführung mit wechselweise
betätigten Umschaltkontaktbrücken und einem Im
pulsgeber,
Fig. 3 ein Schaltbild zur Verdeutlichung der Verdrah
tung bei Verwendung mehrerer Stellmotore,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit einem Stromrelais
als Detektoreinrichtung,
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel ähnlich Fig. 4 mit einem
einfacheren Umschaltrelais und
Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel mit einem Meßwiderstand
im Motorstromkreis als Detektoreinrichtung.
In Fig. 1 ist mit 10 der Stellmotor bezeichnet, der direkt oder
indirekt einen Wechselschalter 11 mit den beiden Festkontakten
12 und 13 und der beweglichen Kontaktbrücke 14 steuert. Der eine
Anschluß 15 des Motors ist an die bewegliche Kontaktbrücke 14 an
geschlossen, während der andere Anschluß 16 mit dem ersten Pol 17
einer nicht näher dargestellten Spannungsquelle, im vorliegenden
Beispiel mit Masse verbunden ist.
Mit 20 ist ein erster Umschalter bezeichnet, dessen Umschalt
kontaktbrücke 21 direkt mit dem zweiten Pol 18 (Pluspol) der
nicht näher dargestellten Spannungsquelle verbunden ist. Diese
Umschaltkontaktbrücke 21 arbeitet mit zwei Gegenkontakten 22
und 23 zusammen, die mit den Festkontakten 12, 13 elektrisch
leitend verbunden sind. Eine Umschaltkontaktbrücke 25 eines
zweiten Umschalters 24 arbeitet mit den Gegenkontakten 26 und
27 zusammen, die ebenfalls an die Festkontakte 12, 13 ange
schlossen sind. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß also der ange
steuerte Gegenkontakt 23 des einen Umschalters 20 mit dem zu
diesem Zeitpunkt potentialfreien Gegenkontakte 27 des anderen
Umschalters 24 verbunden ist, während der über den Umschaltkon
takt 25 angesteuerte Gegenkontakt 26 des zweiten Umschalters
24 mit dem potentialfreien Gegenkontakt 22 des ersten Umschalters
20 verbunden ist. Die paarweise zusammengeschalteten Gegenkon
takte sind jeweils an einem Festkontakt des Wechselschalters 11
angeschlossen. An die Anschlüsse E (entriegeln) und V (verriegeln)
können weitere Stellmotore angeschlossen werden, die somit alle
parallel angesteuert werden und sich aber über die zugeordneten
Wechselschalter jeweils unabhängig voneinander abschalten.
Durch die Linien 28 ist angedeutet, daß vom Stellmotor 10 neben
dem Wechselschalter 11 auch die Umschalter 20 bzw. 24 betätigt
werden. Dabei ist ein elastisches Zwischenglied 29 vorgesehen,
welches eine Betätigung der Umschaltkontaktbrücken 21 bzw. 25
über den Innenverriegelungsknopf 30 an der Tür eines Fahrzeugs
unabhängig von der Verstellage des Stellmotores 10 erlaubt.
In Fig. 1 ist durch gestrichelte Linien weiterhin angedeutet,
daß die gesamte Schaltanordnung mit dem Stellmotor 10 zu einer
Baueinheit vereinigt sein kann. Es ist aber ebenso denkbar, den
Widerstand 19, der zwischen die Umschaltkontaktbrücke 25 des
zweiten Umschalters 24 und Masse 17 geschaltet ist, in einen
Schalter zu integrieren und diesen Schalter und den Motor 10
mit dem Wechselschalter 11 als baulich getrennte Einheiten her
zustellen.
Bei der folgenden Beschreibung der Funktion der Schaltan
ordnung nach Fig. 1 wird von der dargestellten Stellung der Um
schaltkontaktbrücken bzw. der beweglichen Kontaktbrücke 11 aus
gegangen, wobei noch darauf hinzuweisen ist, daß die beiden Um
schaltkontaktbrücken 21 und 25 gleichzeitig geschaltet werden
und bei diesem Ausführungsbeispiel zugleich den manuell betätig
baren Betriebsschalter darstellen. Der Motoranschluß 16 liegt
direkt an Masse 17, während der andere Anschluß 15 über die be
wegliche Kontaktbrücke 14 und die Umschaltkontaktbrücke 25 so
wie den Widerstand 19 ebenfalls an Masse 17 angeschlossen ist.
Der Stellmotor 10 ist damit stillgesetzt. Werden nun die beiden
Umschaltkontaktbrücken 21 und 25 gleichzeitig umgestellt, wird
über die Umschaltkontaktbrücke 21, den Gegenkontakt 22, den
Festkontakt 12 und die bewegliche Kontaktbrücke 14 dem Anschluß
15 des Stellmotores 10 positives Potential zugeführt. Zugleich
liegt der andere Festkontakt 13 über den Gegenkontakt 27, die
Umschaltkontaktbrücke 25 und den Bremswiderstand 19 an Masse 17.
Während des nun folgenden Stellvorganges des Stellmotores 10 ist
also der eine Festkontakt 12 mit dem ersten Pol 17 der Spannungs
quelle und der zweite Festkontakt 13 mit dem zweiten Pol 18 der
Spannungsquelle elektrisch leitend verbunden. Wenn der Stellmo
tor 10 seine andere Verstellage einnimmt, schaltet der Wechsel
schalter 11 um, wobei nun die bewegliche Kontaktbrücke 14 auf den
Festkontakt 13 aufgeschaltet ist. Der Versorgungskreis über die
Umschaltkontaktbrücke 21 ist damit unterbrochen, und zugleich
über die Umschaltkontaktbrücke 25 und den Widerstand 19 ein
Bremsstromkreis geschlossen, so daß der Stellmotor 10 abrupt
stillgesetzt wird. Die Umschaltkontaktbrücken 21 und 25 ver
bleiben in der gestrichelt eingezeichneten Schaltlage, bis der
Stellmotor wieder in seine erste Verstellage zurück verschwenkt
werden soll. Dann wird wieder der Festkontakt 13 mit positivem
Potential angesteuert, während der Festkontakt 12 des Wechsel
schalters 11 mit dem anderen Pol 17 der Spannungsquelle elek
trisch leitend verbunden ist. Es wird darauf hingewiesen, daß
der Bremswiderstand 19 dann nicht benötigt wird, wenn der Wechsel
schalter 11 als Schnappschalter ausgebildet ist und überlappungs
frei umschaltet. Da man jedoch - wie Fig. 3 zeigt - Schaltschei
ben mit Kontaktfedern vorzieht, weil diese billiger herstellbar
sind, benötigt man diesen niederohmigen Bremswiderstand 19, weil
sonst beim Schaltvorgang des Wechselschalters 11 ein Kurzschluß
der Spannungsquelle entsteht, wenn die bewegliche Kontaktbrücke
14 kurzzeitig beide Festkontakte 12 und 13, die ja an unter
schiedliche Pole der Spannungsquelle angeschlossen sind, über
brückt.
Der Vorteil dieser sehr einfachen Ausführung nach Fig. 1 be
steht darin, daß nach dem Umschalten der beiden Umschalter 20
bzw. 24 mittels des Innenverriegelungsknopfes 30 der Verriege
lungs- bzw. Entriegelungsvorgang aller Stellmotore 10 vollauto
matisch abläuft und der Benutzer sicher sein kann, daß alle Vor
gänge auch abgeschlossen werden.
Fig. 2 zeigt eine Ausführung bei der die Umschalter 20 bzw. 24
anders geschaltet sind. Nun sind die Umschaltkontaktbrücken 21
bzw. 25 direkt mit den Festkontakten 12 bzw. 13 des Wechsel
schalters 11 verbunden, während die Gegenkontakte 22, 26 bzw.
23, 27 der beiden Umschalter 20, 24 paarweise zusammengeschaltet
und mit dem positiven Pol 18 bzw. über den Bremswiderstand 19
mit Masse 17 der Spannungsquelle verbunden sind. Ein wesent
licher Unterschied zu Fig. 1 besteht weiter darin, daß die Um
schalter 20 bzw. 24 nicht mehr gleichzeitig, sondern jeweils
einzeln geschaltet werden.
In der gezeichneten Schaltstellung der Umschaltkontaktbrücken
bzw. der beweglichen Kontaktbrücke ist der Stellmotor 10 wieder
um über die Umschaltkontaktbrücke 21 und den niederohmigen
Bremswiderstand 19 kurzgeschlossen. Wird nun die Umschaltkon
taktbrücke 21 auf den Gegenkontakt 22 umgeschaltet, kann ein
Betriebsstrom zum Stellmotor 10 fließen, bis der Wechselschal
ter 11 umschaltet. Da die Umschaltkontaktbrücke 25 in der ge
zeichneten Lage verblieben ist, wird der Stellmotor 10 wieder
um dynamisch abgebremst und damit abrupt stillgesetzt, sobald
die Kontaktbrücke 14 des Wechselschalters 11 auf den Festkontakt
13 umschaltet, der über die Umschaltkontaktbrücke 25 und über
den Gegenkontakt 27 mit dem Bremswiderstand 19 und damit mit
Masse 17 elektrisch leitend verbunden ist. Nach Abschluß dieses
Stellvorganges muß die Umschaltkontaktbrücke 21 wieder in die
dargestellte Lage zurückgestellt werden, in der sie auf dem Ge
genkontakt 23 aufliegt. Soll nun der Stellmotor 10 wieder in
seine ursprüngliche Lage zurückgestellt werden, muß die Um
schaltkontaktbrücke 25 auf dem Gegenkontakt 26 aufgeschaltet
werden und damit dem zweiten Festkontakt 13 positives Potential
zugeführt werden. Nach Abschluß des Stellvorganges wird der
Wechselschalter 11 wieder in die gezeichnete Lage zurückgestellt
und der Bremsstromkreis über den in seiner Ruhelage befindlichen
Umschalter geschlossen. Bei dieser Ausführung sind also im Ruhe
zustand beide Festkontakte 12, 13 des Wechselschalters 11 mit
dem gleichen Pol der Spannungsquelle, nämlich Masse 17 elek
trisch leitend verbunden und nur während eines Stellvorganges
sind die Festkontakte 12, 13 des Wechselschalters 11 an unter
schiedliche Pole der Spannungsquelle angeschlossen.
Bei dieser Ausführung nach Fig. 2 muß man nun dafür Sorge
tragen, daß der Schaltvorgang des einen Umschalters solange
andauert, bis auch der langsamste Stellmotor seine gewünschte
Stellage einnimmt, daß aber andererseits dieser Umschalter
wieder zurückgestellt wird, damit durch Betätigung des anderen
Umschalters ein Zurückstellen des Stellmotores 10 möglich wird.
Dazu könnte man zwar auch die Umschalter 20 bzw. 24 unmittel
bar als Betriebsschalter ausbilden, doch müßte man dann vom
Benutzer verlangen, daß er beim Schaltvorgang darauf achtet,
daß alle Stellmotore ihre Verstellage einnehmen. Erst danach
darf der gerade betätigte Umschalter in seine bezeichnete Ruhe
lage zurückgestellt werden.
Da der Stellvorgang abhängig von den Betriebsbedingungen, ins
besondere abhängig von dem Spannungswert der Spannungsquelle
unterschiedlich lange dauert, wird man diese genaue Beobach
tung der Verstellbewegungen einem Benutzer nicht zumuten
können. Deshalb werden bei der Ausführung nach Fig. 2 die Um
schalter 20, 24 jeweils über ein Relais 31, 32 geschaltet, wobei
diese Relais wiederum jeweils über einen Impulsgeber 33, 34 wahl
weise von einem der Betriebsschalter 35, 36 ansteuerbar sind.
Diese Betriebsschalter 35, 36 befinden sich in der linken bzw.
rechten Tür des Kraftfahrzeuges und ermöglichen die wahlweise
Ansteuerung eines der beiden Impulsgeber 33, 34.
Die Betriebsschalter 35, 36 sind als Tastschalter ausgebildet,
die nur kurzzeitig betätigt werden müssen. Die Impulsgeber 33,
34 verlängern den Ansteuerimpuls derart, daß mit Sicherheit ge
währleistet ist, daß auch der langsamste Stellmotor 10 seine
Verstellage einnimmt. Die Impulszeit liegt in der Größenordnung
einiger Sekunden.
Jeder Impulsgeber beinhaltet zwei Transistoren 41, 42 mit den zu
gehörigen Widerständen 43 bis 47 zur Vorgabe der benötigten Gleich
spannungswerte sowie den zeitbestimmenden Kondensator 48, über
den das Ausgangssignal des Transistors 41 auf den Steuereingang
des Transistors 42 rückgekoppelt wird. Die Funktion dieses Im
pulsgebers ist bekannt und wird daher nicht näher beschrieben.
Wichtig ist in diesem Zusammenhang aber die Diode 49, über die
das Signal am Ausgang der Umschaltkontaktbrücke 25 auf den Ein
gang des Transistors 41 rückgekoppelt wird. Auf diese Weise
werden die Impulsgeber 33, 34 gegenseitig verriegelt, denn wenn
man davon ausgeht, daß einer der Betriebsschalter 35, 36 auf den
Schalterausgang E Masse schaltet, damit der Impulsgeber 34 an
spricht und das Relais 32 durchschaltet, welches damit die Um
schaltkontaktbrücke 25 auf den am Pluspol 18 liegenden Gegen
kontakt 26 umstellt, wird über die Diode 49 positives Potential
auf den Steuereingang des Transistors 41 geschaltet, der damit
gesperrt bleibt, auch wenn kurzzeitig später über einen der Be
triebsschalter 35, 36 Masse auf den Schalterausgang V aufge
schaltet werden sollte. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß
der einmal gewünschte Stellvorgang auch zu Ende geführt wird.
Während der Impulszeit des einen Impulsgebers kann also der
andere nicht getriggert werden.
Fig. 3 zeigt die Gesamtverdrahtung in einem Kraftfahrzeug, bei
dem alle vier Türen und auch der Kofferraum gleichzeitig ver
riegelt - bzw. entriegelt werden sollen. Es sind deshalb fünf
Stellmotore 10 vorgesehen, wobei jedem Stellmotor ein Wechsel
schalter zugeordnet ist. Diese Wechselschalter sind nun durch
eine Kontaktscheibe 50 mit zwei stromleitenden, aber gegen
seitig isolierenden Kontaktbahnen 51, 52 realisiert, auf denen
Schleiffedern 53, 54, 55 aufliegen. Die Schleiffedern 53, 54 ent
sprechen den Festkontakten 12, 13, während die Schleiffeder 55,
die direkt an den Motoranschluß 15 angeschlossen ist, der be
weglichen Kontaktbrücke 14 entspricht. Die Funktion dieser
Schaltscheibe 50 mit den zugeordneten Schleiffedern 53, 54, 55
entspricht genau einem Wechselschalter gemäß den Fig. 1 und 2,
wobei aber nochmals darauf hingewiesen wird, daß kurz vor dem
Umschalten die Schleiffeder 55 auf beiden
leitenden Kontaktsegmenten 51, 52 aufliegt und damit die Fest
kontakte 12, 13 bzw. die Schleiffedern 53, 54 elektrisch leitend
miteinander verbunden sind. Dies ist unbedingt notwendig, weil
andernfalls unter bestimmten Betriebsbedingungen der Fall ein
treten könnte, daß eine der Schleiffedern genau in der Isolier
lücke zwischen den beiden Kontaktbahnen 51, 52 steht, wenn der
Motor stillgesetzt ist. Der Stellmotor 10 könnte dann nicht
wieder angesteuert werden. In Fig. 3 ist weiterhin angedeutet,
daß die beiden Relais 31, 32 unmittelbar über die Betriebsschal
ter 35, 36 angesteuert werden könnten, daß man aber vorzugsweise
die Impulsgeber 33, 34 vorschaltet, was hinsichtlich des Bedie
nungskomforts, aber auch hinsichtlich der Betriebssicherheit
der Schaltanordnung vorteilhaft ist.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 oder Fig. 3 mit einem Impuls
geber muß die Impulszeit so lange andauern, bis auch der lang
samste Stellmotor seine Stellage einnimmt. Da man hier bestimmte
Toleranzen berücksichtigen muß, bedeutet dies in der Praxis, daß
meist die Stellmotore schon lange vor Ablauf der Impulszeit ihre
neue Lage einnehmen, wenn die Betriebsspannung sehr hoch ist
und der Stellantrieb leichtgängig arbeitet. Die Relais 31,
32 sind dann unnötigerweise zu lange erregt. Hier schafft eine
Ausführung nach Fig. 4 Abhilfe, in der eine Detektoreinrichtung
vorgesehen ist, welche das jeweils angesteuerte Relais abschal
tet, sobald alle Stellmotore die gewünschte Verstellage einnehmen.
Als Detektoreinrichtung dient ein Stromrelais 60, dessen Wicklung
zwischen die Gegenkontakte 23, 27 der beiden Umschalter 20, 24
und den einen Pol 18 der Spannungsquelle geschaltet ist und so
mit den Betriebsstrom aller Stellmotore 10 erfaßt. Dieses Strom
relais betätigt einen Schließerkontakt 61, der ein dem Schalt
signal des Betriebsschalters 35, 36 wirkungsgleiches Schaltsi
gnal für das jeweils angesteuerte Relais 31, 32 abgibt. Bei dem
gezeichneten Ausführungsbeispiel wird sowohl über den Betriebs
schalter 35 als auch über den Schließerkontakt 61 Masse ge
schaltet. Jedem Relais 31, 32 ist ein zusätzlicher Kontakt 63
zugeordnet, über den solange ein Selbsthaltekreis für die Re
lais 31, 32 geschlossen wird, bis das Stromrelais 60 abfällt.
Außerdem sind die beiden Relais 31, 32 gegenseitig verriegelt,
weil über einen weiteren jedem Relais zugeordneten Schließer
kontakt 64 der Steuerstromkreis für das eine Relais unterbrochen
wird, sobald das andere Relais erregt ist.
Wird beispielsweise der Betriebsschalter 35 auf den Anschluß
V aufgeschaltet, liegt am einen Anschluß des Relais 31 Masse,
am anderen Anschluß über den Schließerkontakt 64 des anderen
Relais 32 aber positives Potential. Das Relais 31 wird erregt
und betätigt den Schließerkontakt 64, den Selbsthaltekontakt
63 und die Umschaltkontaktbrücke 21. Über das Stromrelais 60
wird nun dem Stellmotor 10 Betriebsstrom zugeführt. Dadurch
spricht auch dieses Stromrelais 60 an und schließt den Schließer
kontakt 61. Über diesen Schließerkontakt 61 und den Selbsthalte
kontakt 63 ist damit ein Selbsthaltekreis für das Relais 31 ge
schlossen, so daß dieses erregt bleibt, auch wenn der Betriebs
schalter 35 in die gezeichnete Neutralstellung zurückfedert.
Das Stromrelais 60 führt nun zunächst den Betriebsstrom aller
Stellmotore 10. Es ist so ausgebildet, daß es auch noch erregt
bleibt, wenn lediglich der Betriebsstrom für einen Stellmotor
über seine Wicklung fließt. Sobald jedoch der langsamste Stell
motor seine Verstellage einnimmt und damit alle Wechselschalter
umgestellt und die zugehörigen Motoren dynamisch abgebremst und
damit abrupt stillgesetzt sind, fällt das Stromrelais 60 ab und
unterbricht den Selbsthaltekreis, so daß schließlich auch das
Relais 31 abfällt und damit wieder der ursprüngliche Zustand ge
geben ist. Bei dieser Ausführung ist also das Relais 31 nur
während der Verstellzeit erregt, was gegenüber der Schaltung
nach Fig. 2 vorteilhaft ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 4 benötigt man ein aufwendiges Re
lais mit mehreren Kontaktsätzen. Bei der Ausführung nach Fig. 5
werden die zusätzlichen Kontaktsätze 63, 64 praktisch durch
elektronische Bauteile realisiert. Die Relais 31, 32 werden
über eine Schaltstufe mit einem Transistor 70 angesteuert, wo
bei dem Steuereingang dieser Schaltstufe bzw. der Basis dieses
Transistors 70 über einen Widerstand 71 entweder ein Steuer
signal des Betriebsschalters 35 oder 36 oder über den Widerstand 72 eine
gleichwirkende Spannung des Schließerkontaktes 61 des Stromrelais 60
zugeführt ist. Außerdem wird der Basis des Transistors 70
über die Diode 49 eine Sperrspannung zugeführt, sobald das
andere Relais 32 anspricht. Auf diese Weise wird eine gegen
seitige Verriegelung gewährleistet, denn sobald über die Diode
49 positives Potential auf die Basis dieses Transistors 70 auf
geschaltet wird, kann das Relais 31 nicht mehr erregt werden,
da der Transistor 70 wirksam gesperrt ist. Im übrigen ent
spricht die Funktion dieser Schaltanordnung nach Fig. 5 ge
nau derjenigen nach Fig. 4.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 dient als Detektoreinrichtung
ein Meßwiderstand 80 im Betriebsstromkreis des Stellmotors 10.
Der Spannungsabfall an diesem Meßwiderstand 80 wird von einer
Transistorschaltstufe 81 ausgewertet, wobei der Schwellwert
durch das Teilerverhältnis der Widerstände 78, 79 vorgegeben
ist. Über die Elemente 82 bis 85 wird eine Temperaturkompen
sation verwirklicht, die Diode 86 dient zur Pegelanhebung.
Außerdem wirkt sie im Kurzschlußfall als Sperrdiode und ver
hindert eine Beschädigung des Transistors 81. Dieser Schal
tungsteil ist von anderen Anwendungen her bekannt und wird da
her nicht mehr erläutert. Jedes Relais 31, 32 wird über ein
Schaltelement 87, 88 mit den beiden Transistorstufen 89 und 90
geschaltet. Ein Kondensator 91 dient in bekannter Weise als
Entstörglied und verhindert ein Schwingen der Schaltanordnung.
Die Dioden 92 und 93 dienen zur Entkopplung der Schaltsignale
des in zwei Tastschalter 35 a und 35 b aufgeteilten Betriebs
schalters 35. Die gegenseitige Verriegelung der beiden die
Relais steuernden Schaltelemente wird dadurch gewährleistet,
daß über die Leitung 94 bzw. die Leitung 95 die Betriebs-
und Steuerspannung für den Transistor 90 des einen Schalt
elementes 88 über die Wicklung des Relais zugeführt wird, das
von dem anderen Schaltelement angesteuert wird. Ist beispiels
weise der Transistor 89 des linken Schaltelementes bzw. zwei
stufigen Schaltverstärkers 87 leitend und damit das Relais
31 erregt, liegt am Emitter des Transistors 90 des anderen
Schaltelementes 88 lediglich eine Spannung vom Wert der Kollek
tor-Emitter-Sättigungsspannung.
Das rechte Schaltelement 88 kann damit nicht mehr durchschalten.
Wenn beispielsweise die Schalttaste 35 a betätigt wird, wird im
rechten Schaltelement 88
der Transistor 90 und damit auch der Transistor 89 leitend und
das Relais 32 spricht an. Der Betriebsstrom des Stellmotors 10
erzeugt am Meßwiderstand 80 einen Spannungsabfall derart, daß
auch der Transistor 81 leitet. Über die Entkopplungsdiode 92
am Kollektor dieses Transistors 81 wird damit zugleich ein
Selbsthaltekreis für den Transistor 90 und damit auch für den
Transistor 89 geschaltet. Das Relais 32 bleibt erregt, auch
wenn die Schalttaste 35 a wieder die gezeich
nete Ruhelage einnimmt. Dieser Selbsthaltekreis über die Ent
kopplungsdiode 92 wird erst dann unterbrochen, wenn der Be
triebsstrom des Stellmotores unterbrochen ist und damit am
Meßwiderstand 80, der als Detektoreinrichtung dient, kein Span
nungsabfall mehr meßbar ist. Der Transistor 81 sperrt dann und
schaltet die Transistoren 90 und 89 aus. Während des Stellvor
ganges wird also über den Transistor 81 ein dem Schaltsignal
der Taste 35 a wirkungsgleiches Schaltsignal für das Schalt
element 88 ausgelöst.
Die Ausführung gemäß Fig. 6 ist zwar verhältnismäßig aufwendig,
doch ist die Anpassung des Widerstandes 80 an die Motorströme bei
verschiedenen Betriebsbedingungen einfacher als die Auslegung
des Stromrelais bei der Ausführung nach Fig. 5.
Die einzelnen Schaltungsteile der Ausführung nach Fig. 6 sind im
wesentlichen bekannt, doch wird auf eine Besonderheit hingewiesen,
die sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen hat. Die Wider
stände 78 und 98 sind nämlich nicht unmittelbar mit dem Pol 18
der Spannungsquelle verbunden, sondern liegen nur dann am posi
tivem Potential, wenn das Relais 31 erregt. Der Steuerstrom
für die Transistorschaltstufe 81 bzw. der Strom zur Erzeugung
der Schwellwertspannung für diese Transistorschaltstufe wird
also an einem der Festkontakte 12, 13 des Wechselschalters 11
abgenommen. Auf diese Weise wird die Stromaufnahme der Schalt
anordnung niedrig, denn im Ruhezustand fließen nur Restströme
ganz geringer Größenordnung. Allerdings sind nunmehr die Wider
stände 78 und 98 jeweils zweifach vorzusehen, weil der Steuer
strom für die Transistorschaltstufe in beiden Schaltstellungen
des Wechselschalters 11 benötigt wird.
Claims (18)
1. Schaltanordnung für wenigstens einen in zwei Verstellagen
umsteuerbaren elektrischen Schalter, insbesondere für
Türverriegelungsanlagen in Kraftfahrzeugen, dessen einer Anschluß
unveränderbar mit dem ersten Pol einer Spannungsquelle und dessen anderer
Anschluß mit der beweglichen Kontaktbrücke eines direkt oder indirekt vom
Stellmotor gesteuerten Wechselschalters verbunden ist, wobei in Abhängigkeit
von der Schaltstellung eines Betriebsschalters während des Stellvorgangs
jeweils der eine Festkontakt des Wechselschalters an den zweiten Pol der
Spannungsquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils
andere Festkontakt (12, 13) des Wechselschalters (11) mit dem ersten Pol
(17) der Spannungsquelle elektrisch leitend verbunden ist.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Festkontakte (12, 13) des Wechselschalters (11) über zwei
Umschalter (20, 24) ansteuerbar sind, deren Umschaltkontaktbrücken
(21, 25) gleichzeitig geschaltet werden, wobei die beiden Fest
kontakte (12, 13) des Wechselschalters (11) in jeder Schaltstel
lung der Umschalter (20, 24) an unterschiedliche Pole (17, 18)
der Spannungsquelle angeschlossen sind.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umschaltkontaktbrücken (21, 25) der beiden Umschalter (20,
24) jeweils mit einem Pol (17, 18) der Spannungsquelle elektrisch
leitend verbunden sind, daß jeweils ein über die Umschaltkontakt
brücke (21) angesteuerter Gegenkontakt (23, 22) des einen Um
schalters (20) mit einem dann potentialfreien Gegenkontakt (27, 26)
des anderen Umschalters (25) verbunden ist und daß die auf
diese Weise zusammengeschalteten Gegenkontakte (23, 27; 22, 26)
jeweils an einen Festkontakt (13, 12) des Wechselschalters (11)
angeschlossen sind.
4. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Festkontakte (12, 13) des Wechselschalters (11) über
je einen Umschalter (20, 24) ansteuerbar sind, deren Umschalt
kontaktbrücken (21, 25) wechselweise kurzzeitig geschaltet
werden, wobei die Festkontakte (12, 13) während des Schaltvor
gangs mit unterschiedlichen Polen (17, 18) der Spannungsquelle,
im Ruhezustand aber beide mit dem ersten Pol (17) der Spannungs
quelle elektrisch leitend verbunden sind.
5. Schaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umschaltkontaktbrücken (21, 25) der beiden Umschalter (20,
24) jeweils an einen Festkontakt (12, 13) des Wechselschalters
(11) angeschlossen sind und daß die Gegenkontakte (22, 26, 23, 27)
der Umschalter (20, 24) paarweise derart zusammengeschaltet und
mit den Polen (17, 18) der Spannungsquelle elektrisch leitend
verbunden sind und daß ein Gegenkontakt (22, 26) jedes Umschal
ters (20, 24) an positivem und jeweils ein Gegenkontakt (23, 27)
jedes Umschalters an negativem Potential liegt.
6. Schaltanordnung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Wechselschalter (11) durch eine Kontakt
scheibe (50) mit Schleiffedern (53, 54, 55) und Kontaktbahnen (51, 52) realisiert ist
und daß die Gegenkontakte (23, 27) der Umschalter (20, 24) mit
dem ersten Pol (17) der Spannungsquelle über ein niederohmiges
Schaltelement, vorzugsweise über einen Widerstand (19) verbunden
sind.
7. Schaltanordnung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Umschaltkontaktbrücken (21, 25) gemeinsam
oder je für sich über ein Relais (31, 32) geschaltet werden und
das oder die Relais (31, 32) von wenigstens einem Betriebsschal
ter (35, 36) ansteuerbar sind.
8. Schaltanordnung nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Umschalter (20, 24) ein Relais (31, 32) zugeordnet ist
und daß jedes Relais (31, 32) über einen Impulsgeber (33, 34) von
wenigstens einem Betriebsschalter (35, 36) ansteuerbar ist, wo
bei dieser Betriebsschalter (35, 36) als Tastschalter ausge
bildet ist.
9. Schaltanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die dem Relais (31, 32) zugeordneten Impulsgeber (33, 34) gegen
seitig derart verriegelt sind, daß während der Impulszeit des
einen Impulsgebers der andere nicht getriggert werden kann.
10. Schaltanordnung nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Relais (31, 32) über einen Tastschalter (35, 36) an
steuerbar ist und daß über einen die Verstellage der Stellmo
tore (10) abtastende Detektoreinrichtung (60, 80) das angesteuerte
Relais (31, 32) abgeschaltet wird, sobald alle Stellmotore (10)
die gewünschte Verstellage einnehmen.
11. Schaltanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Detektoreinrichtung (60, 80) den Betriebsstrom der Stellmo
tore erfaßt.
12. Schaltanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Relais (31, 32) über einen zusätzlichen Kontakt einen
Selbsthaltekreis (63) schaltet, wobei dieser Selbsthaltekreis
über den Schließerkontakt (61) eines Stromrelais (60) im Be
triebsstromkreis des Stellmotors führt.
13. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Relais (31, 32) gegenseitig derart verriegelt
sind, daß jeweils nur ein Relais erregt sein kann.
14. Schaltanordung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
jedem Relais (31, 32) ein weiterer Schließerkontakt (64) zuge
ordnet ist und über den Schließerkontakt (64) des einen Relais
(31, 32) der Steuerstromkreis für das andere Relais (32, 31)
unterbrochen wird.
15. Schaltanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Relais (31, 32) über eine vorzugsweise transistorisierte
Schaltstufe (70) ansteuerbar ist, wobei dem Eingang dieser
Schaltstufe (70) einerseits eine Steuerspannung vom Betriebs
schalter (35, 36) und andererseits eine gleichwirkende Span
nung über dem Schließerkontakt (61) des Stromrelais (60) zu
führbar ist und wobei dem Eingang der dem einen Relais (31,
32) zugeordneten Schaltstufe (70) über den beweglichen Um
schaltkontakt (25, 21) des von anderen Relais (32, 31) betätig
ten Umschalters (24, 20) eine Sperrspannung zugeführt wird, die
ein Durchschalten der Schaltstufe (70) verhindert, wenn das
andere Relais (32, 31) erregt ist.
16. Schaltanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Betriebsstrom der Stellmotore (10) über einen Meßwider
stand (80) erfaßt wird und daß der Spannungsabfall an diesen
Meßwiderstand (80) eine Transistorschaltstufe (81) steuert, die
ein dem Steuersignal des Betriebsschalters (35 a, 35 b) wirkungs
gleiches Schaltsignal für ein Schaltelement (88, 87) im Steuer
kreis des Relais (32, 31) abgibt.
17. Schaltanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
jedem Relais (31, 32) als Schaltelement ein zweistufiger Schalt
verstärker (87, 88) zugeordnet ist, wobei die Betriebs- und die
Steuerspannung für die erste Stufe (90) eines jeden Schaltver
stärkers (87, 88) jeweils über das von dem anderen Schaltverstärker
angesteuerte Relais (32, 31) zugeführt wird.
18. Schaltanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerstrom für die Transistorschaltstufe (81) und ggf.
der Strom zur Erzeugung einer Schwellwertspannung für diese
Transistorschaltstufe (81) wechselweise an einem der Festkon
takte (12, 13) des Wechselschalters (11) abgenommen wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792913667 DE2913667A1 (de) | 1979-04-05 | 1979-04-05 | Schaltanordnung fuer wenigstens einen in zwei verstellagen umsteuerbaren elektrischen stellmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792913667 DE2913667A1 (de) | 1979-04-05 | 1979-04-05 | Schaltanordnung fuer wenigstens einen in zwei verstellagen umsteuerbaren elektrischen stellmotor |
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DE2913667A1 DE2913667A1 (de) | 1980-10-16 |
DE2913667C2 true DE2913667C2 (de) | 1990-04-12 |
Family
ID=6067496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Families Citing this family (2)
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DE3205167A1 (de) * | 1982-02-13 | 1983-08-25 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Zentralverriegelungsanlage |
DE3303230A1 (de) * | 1983-02-01 | 1984-08-02 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Zentrale tuerverriegelungsanlage |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE907431C (de) * | 1942-05-17 | 1954-03-25 | Aeg | Endlagenschaltung |
-
1979
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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