DE3636808C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Motor-Positioniervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Positioniervorrichtungen dienen z. B. bei Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen dazu, die Luftmenge und/oder den Strömungswinkel der von der Klimaanlage in den Fahrgastraum eingeblasenen Luft einzustellen.

Eine Positioniervorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 33 95 323 bereits bekannt. Bei dieser Positioniervorrichtung ist eine von dem Motor gedrehte Leiterplatte vorgesehen, an deren Umfang zwei etwa halbkreisförmige Leiterbahnen ausgebildet sind, die durch kurze, nicht-leitende Abschnitte voneinander getrennt sind. Auf der Außenseite der kreisförmigen Platte befinden sich in bestimmten Winkelabständen Schleiferarme, die über elektrische Leitungen mit einem verstellbaren Kontaktarm verbunden werden können. Je nach Stellung des Kontaktarms wird über diesen einen Pol einer Spannungsquelle über den der Stellung entsprechenden Schleifer und die mit diesem Schleifer in Berührung stehende Leiterbahn mit einem Anschluß des Motors verbunden, so daß sich der Motor in eine bestimmte Richtung dreht, und zwar solange, bis die mitgedrehte kreisförmige Scheibe eine Stellung einnimmt, in welcher sich der genannte Schleifer an dem nicht-leitenden Abschnitt befindet, wodurch der Motor zum Stillstand kommt. Einer halbkreisförmigen Leiterbahn ist der Pluspol der Spannungsquelle, der anderen Leiterbahn der Minuspol zugeordnet, so daß sich Motor und Scheibe in die eine oder die andere Richtung drehen, je nach dem, welcher der über den Umfang verteilten Schleifer an den Pluspol oder den Minuspol der Spannungsquelle angeschlossen wird.

Diese Anordnung ist relativ aufwendig, insbesondere deshalb, weil eine Vielzahl von Schleifern vorgesehen werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Motor-Positioniervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, daß der Schleifer einfach aufgebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Bei nicht in sich geschlossenen Leiterbahnen brauchen diese nur die Länge des Stellwegs aufzuweisen, während sie bei der US-PS 33 95 323 doppelte Gesamtlänge besitzen (dort Fig. 1 und 2).

Das parallele Anordnen mehrerer Leiterbahnen mit zugehörigen Schleifern ist zwar an sich bekannt, jedoch nicht in Verbindung mit einer Motor-Positioniervorrichtung der eingangs genannten Art. So z. B. zeigt die US-PS 11 07 555 eine Wechselstrommotor- Steuereinrichtung für ein Fördersystem, bei dem mehrere parallel angeordnete Leiterbahn-Spuren mit jeweils zugehörigen Schleiferkontakten vorgesehen sind. An den Enden der Leiterbahnspuren befinden sich nicht-leitende Abschnitte. Die Anordnung hat Grenzschalterfunktion. Allerdings ist es mit dieser Steuereinrichtung nicht möglich, abhängig von der Betätigung bestimmter Positionsschalter eine gewünschte Stellung des Motors relativ zu der Leiterplattenanordnung zu erhalten.

Die US-PS 36 28 113 zeigt eine Positioniervorrichtung mit einer Mechanik, die von einem Motor betätigt wird. Dem Motor ist eine mit konzentrischen Leiterbahnen versehene Leiterplatte zugeordnet. Die Leiterbahnen erstrecken sich über den gesamten Umfang. Bei einer vollen Umdrehung des Motors und der Leiterplatte wird die Polarität der Versorgungsspannung für den Motor umge­ kehrt, damit der Motor nicht zu weit dreht. Das Auswählen bestimmter Stellungen des Motors bzw. der Leiterplatte über Schalter ist nicht möglich. Eine ähnliche Anordnung mit einer Leiterplatte für konzentrische, kreisförmige Leiterbahnen ist in der DE-AS 20 60 641 dargestellt. Allerdings dienen dort fast alle Leiterbahnen der Stromzuführung. Nur eine Bahn weist nicht-leitende Abschnitte auf.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Verdrahtungsskizze von Positionsschaltern einer Motor-Positioniervorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Leiterplatte der Motor-Positioniervorrichtung, und

Fig. 3 eine Seitenansicht eines in der Motor-Positioniervorrichtung verwendeten Schleifers.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Motor-Positioniervorrichtung enthält mehrere Positionsschalter SW 1 bis SW 5, von denen jeder ein Paar Schaltabschnitte umfaßt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Der Schalter SW 1 enthält ein Paar Schaltabschnitte 1 und 1′, der Schalter SW 2 ein Paar Schaltabschnitte 2 und 2′, und so fort. Jeder Schaltabschnitt besitzt drei Anschlüsse. Beispielsweise besitzt der Schaltabschnitt 3 drei Anschlüsse 3 a bis 3 c, während der Schaltabschnitt 3′ drei Anschlüsse 3′ a bis 3′ c besitzt. Außerdem besitzt jeder Schaltabschnitt ein verschiebliches Kontaktstück zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen einem der drei Anschlüsse und einem der beiden übrigen Anschlüsse. Beispielsweise wird mit dem Kontaktstück 4 d des Schaltabschnitts 4 durch Verschieben des Kontaktstücks 4 d ein elektrischer Kontakt zwischen den Anschlüssen 4 a und 4 b oder zwischen den Anschlüssen 4 b und 4 c hergestellt.

Der Anschluß 1 b des Schalters SW 1 ist an einen Anschluß 6 a eines Motors 6 angeschlossen, dessen Winkel einzustellen ist. Der Anschluß 1′ d des Schalters SW 1 liegt am anderen Anschluß 6 b des Motors 6. Der Anschluß 1 c des Schalters SW 1 ist an den Anschluß 2 b des Schalters SW 2 angeschlossen, und so fort. Der Anschluß 1′ c des Schalters SW 1 ist an den Anschluß 2′ b des Schalters SW 2 angeschlossen. Die übrigen Verbindungen ergeben sich aus der Zeichnung.

Eine Leiterplatte 7 ist elektrisch an die Anschlüsse 1 a, 1′ a, 2 a, 2′ a, 3 a, 3′ a, 4 a, 4′ a, 5 a, 5′ a der Schalter SW 1 bis SW 5 angeschlossen, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Die Leiterplatte 7 ist halbkreisförmig ausgebildet. Sie besitzt fünf Paare von elektrischen Stromleiterbahnen 8 A und 9 A, 8 B und 9 B, 8 C und 9 C, 8 D und 9 D sowie 8 E und 9 E, die auf die Leiterplatte aufgedruckt sind. Die Leiterbahnen 8 A bis 9 E sind halbkreisförmig und zueinander konzentrisch angeordnet. Jede der Leiterbahnen 8 A bis 9 E besitzt einen nichtleitenden Abschnitt 10, an dem sie in zwei Leiterbahn-Segmente unterteilt ist. Der Lückenabschnitt 10 der Leiterbahn 8 A beispielsweise teilt diese in zwei Segmente 8 a und 8 a′. In jedem Leiterbahn-Paar sind Segmente über Kreuz verbunden.

In gleitendem Kontakt mit den elektrischen Stromleiterbahnen 8 A bis 9 E steht ein Schleiferträger 12, der in Fig. 3 dargestellt ist. Der Schleiferträger 12 besitzt einen ersten Schleiferteilträger 13, welcher an den Pluspol einer hier nicht näher dargestellten Energiequelle angeschlossen ist, und einen zweiten Schleiferteilträger 14, der an dem Minuspol der Spannungsquelle angeschlossen ist. Der erste Schleiferteilträger 13 besitzt fünf Schleifer 13 a bis 13 e, die in Gleitkontakt mit den Stromleiterbahnen 8 a, 8 b, 8 c, 8 d bzw. 8 e stehen. In ähnlicher Weise besitzt der zweite Schleiferteilträger 14 fünf Schleifer 14 a bis 14 e, die in Gleitkontakt mit den Stromleiterbahnen 9 A, 9 B, 9 C, 9 D bzw. 9 E stehen. Der Schleiferträger 12 ist mit einem Ende drehbar an der Mitte der Leiterplatte 7 befestigt, d. h., im Zentrum der bogenförmigen Stromleiterbahnen 8 A bis 9 E. Der Schleifer ist mit der Drehung des Motors 6 drehbar, wobei er entlang den Stromleiterbahnen schleift.

Wenn im Betrieb die Kontaktstücke 1 d und 1′ d des Stellschalters SW 1 in ihre in Fig. 1 durch gestrichelte Linien dargestellten Stellungen bewegt werden, wird der Anschluß 6 a des Motors 6 elektrisch an das Stromleiterbahn-Segment 9 a auf der Leiterplatte 7 angeschlossen, und zwar über die Anschlüsse 1 a und 1 d des Schalters SW 1, während der andere Anschluß 6 b über die Anschlüsse 1′ a und 1′ b an das Segment 8 a angeschlossen wird. Wenn die Vorsprünge 13 a und 14 a des Gleitstücks 12 mit den Leiterbahn-Segmenten 8 a bzw. 9 a in Kontakt stehen, wird eine positive Spannung über den Vorsprung 13 a, das Leiterbahn-Segment 8 a, den Anschluß 1′ a, das Kontaktstück 1′ d und den Anschluß 1′ b an den Anschluß 6 b des Motors 6 gelegt, während an den Anschluß 6 a des Motors 6 eine negative Spannung über den Vorsprung 14 a, das Leiterbahnsegment 9 a, den Anschluß 1 a, das Kontaktstück 1 d und den Anschluß 1 b gelegt wird. Hierdurch wird der Motor 6 so angetrieben, daß er sich in die eine Richtung dreht. Die Drehung des Motors 6 veranlaßt die Schleifervorsprünge 13 a und 14 e, entlang den Leiterbahn-Segmenten 8 a bzw. 9 a zu gleiten. Wenn der Motor eine Drehung um einen bestimmten Winkel vollzogen hat, erreichen die Vorsprünge 13 a und 14 a die nichtleitenden Abschnitte 10 der Stromleiterbahnen 8 A bzw. 9 A, welche radial miteinander ausgerichtet sind, wie es bei A in Fig. 2 dargestellt ist. Hierdurch wird die Zufuhr elektrischen Stroms zu dem Motor 6 unterbrochen, so daß der Motor aufhört, zu drehen.

Wenn die Kontaktstücke 5 d und 5′ d des Schalters SW 5 bewegt werden, um den Anschluß 6 a des Motors 6 über die Anschlüsse 5 a und 5 b an das Leiterbahn-Segment 9 e anzuschließen, und um den anderen Anschluß 6 b des Motors über die Anschlüsse 5′ a und 5′ b an das Segment 8 e anzuschließen, wird über den Schleifer 13 e, das Leiterbahn-Segment 8 e, den Anschluß 5′ a, das Kontaktstück 5′ d, den Anschluß 5′ b und die Kontaktstücke 4′ d, 3′ d, 2′ d und 1′ d an den Anschluß 6 b des Motors 6 gelegt, während eine negative Spannung über den Schleifer 14 e, das Segment 19 e, den Anschluß 5 a, das Kontaktstück 5 e, den Anschluß 5 b und die Kontaktstücke 4 d, 3 d, 2 d und 1 d an den Anschluß 6 a des Motors 6 gelegt wird. Demzufolge wird der Motor 6 wiederum angetrieben, um sich in die eine Richtung zu drehen, wobei die Schleifer 13 a und 13 e entlang den Leiterbahn-Segmenten 8 e und 9 e schleifen. Wenn der Motor 6 eine Drehung um einen gewissen Winkel vollzogen hat, erreichen die Schleifer 13 e und 14 e die nichtleitenden Abschnitte 10 der Leiterbahnen 8 E und 9 E am Punkt E in Fig. 2, woraufhin die Stromzufuhr zu dem Motor 6 unterbrochen und dessen Drehung gestoppt wird.

Eine ähnliche Drehung des Motors 6 in dieselbe Richtung findet auch Platz, wenn irgendeiner der Schalter SW 2 bis SW 4 geschlossen wird. Die Drehung hält hierbei an, sobald die Schleiferteile 13 und 14 einen Punkt B, C oder D in Fig. 2 erreichen.

Wenn die Kontaktstücke 1 d und 1′ d des Schalters SW 1 in die in Fig. 1 durch gestrichelte Linien dargestellten Stellungen gebracht werden, während die Schleiferteilträger 13 und 14 am Punkt E in Fig. 2 verharren, wird eine positive Spannung über den Schleifer 13 a, das Leiterbahn-Segment 8 a, die Umkehrleitung 11, das Leiterbahn-Segment 9 a, den Anschluß 1 a, das Kontaktstück 1 d und den Anschluß 1 b an den Anschluß 6 a des Motors 6 gelegt, während an den anderen Anschluß 6 b des Motors 6 über den Schleifer 14 a, das Leiterbahn-Segment 9 a′, den Anschluß 1′ a, das Kontaktstück 1′ d und den Anschluß 1′ b eine negative Spannung gelegt wird. Als Folge davon wird der Motor 6 in die entgegengesetzte Richtung gedreht, und die Schleiferteilträger 13 und 14 werden entlang der Leiterplatte 7 ebenfalls in die entgegengesetzte Richtung gedreht. Die Zufuhr von elektrischem Strom des Motors 6 und dessen Drehung werden gestoppt, wenn die Schleifer 13 a und 14 a die Lückenabschnitte 10 der elektrischen Stromleiterbahnen 8 A und 9 A am Punkt A in Fig. 2 erreicht haben.

Während bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Leiterplatte 7 halbkreisförmig ist, kann man stattdessen auch eine rechtwinklige Leiterplatte verwenden, auf der geradlinige elektrische Stromleiterbahnen ausgebildet sind, über die sich ein Schleifer geradlinig bewegt.

Schließt man sämtliche Schalter SW 1 bis SW 5 gleichzeitig, so sind sie, wenn sich der Schleifer 12 in der einen extremen Endlage befindet, nacheinander in der Reihenfolge SW 1, SW 2, . . . SW 5 von einem Strom durchflossen, um den Motor in die eine Richtung zu drehen.

Claims (6)

1. Motor-Positioniervorrichtung, umfassend

• - einen reversierbaren Motor (6) mit Anschlüssen für zwei Pole einer Spannungsquelle,
• - eine Gleichspannungsquelle mit den beiden Polen (+, -),
• - mehrere jeweils einer Halteposition zugeordnete Positionsschalter (SW 1-SW 5), durch deren Schaltstellung die Position festgelegt wird, an der der Motor (6) anhält,
• - eine Leiterplatte (7) mit mindestens einer Leiterbahn-Spur mit einem diese unterbrechenden, nicht-leitenden Abschnitt (10), an dessen beiden Seiten sich leitende Abschnitte (8, 9) unterschiedlicher Polarität anschließen, und
• - einen Schleifer (12), der auf der Leiterbahn-Spur gleitet, um eine elektrische Verbindung zwischen Spannungsquelle und Motor (6) herzustellen, derart, daß der Schleifer (12) sich auf die Position des nicht-leitenden Abschnitts (10) zubewegt,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - jedem Positionsschalter (SW 1-SW 5) entspricht ein Leiterbahnspur-Paar (8, 9),
• - in jeden Leiterbahnspur-Paar legt ein Paar nicht-leitender Abschnitte (10) eine Halteposition (A-E) für den Motor (6) fest, und
• - der Schleifer (12) besteht aus zwei Teilen (13, 14) unterschiedlicher Polarität, von denen jeder Teil auf je einer Leiterbahnspur jedes Leiterbahnspur-Paares gleitet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Teil des Schleifers an einen Pol der Spannungsquelle angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnspuren kreisförmig oder teilkreisförmig in konzentrischer Anordnung ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnspuren linear in paralleler Anordnung ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Positionsschalter (SW 1-SW 5) eine Vorzugs-Reihenfolge von Haltepositionen definieren, die die Drehrichtung des Motors festlegt, wenn sämtliche Positionsschalter gleichzeitig geschlossen werden.