EP0158995B1 - Spannungszuführung - Google Patents

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EP0158995B1
EP0158995B1 EP85104489A EP85104489A EP0158995B1 EP 0158995 B1 EP0158995 B1 EP 0158995B1 EP 85104489 A EP85104489 A EP 85104489A EP 85104489 A EP85104489 A EP 85104489A EP 0158995 B1 EP0158995 B1 EP 0158995B1
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EP
European Patent Office
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contact
voltage
sliding
track
servomotor
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EP85104489A
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EP0158995A3 (en
EP0158995A2 (de
Inventor
Andreas Sausner
Gerhard Ruschek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mannesmann VDO AG
Original Assignee
Mannesmann VDO AG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/16—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. for a door switch, a limit switch, a floor-levelling switch of a lift
    • H01H3/166—Self-adjusting mountings, transmissions and the like

Definitions

  • the invention relates to a voltage supply for a servomotor that moves an actuator up to at least one stop, which has a grinder with two sliding contacts, each of which slides on a conductor track connected to a voltage source and via which the servomotor is supplied with voltage, and in which the grinder can be displaced beyond at least one end of the conductor tracks to switch off the servomotor with at least one sliding contact.
  • Voltage supplies of this type are used, for example, for speed control devices in motor vehicles.
  • a servomotor controls the position of the throttle valve in the air intake of the motor vehicle on the basis of setting commands.
  • the two end positions of such a throttle valve are determined by stops.
  • the servomotor must switch off exactly in the end position, because otherwise the transmission elements would be damaged.
  • the end positions are also determined by limit switches. However, these must be positioned very precisely, so that adjustment work is also necessary. In addition, there is the effort for wiring the limit switches.
  • a self-adjusting switch in which at least one contact tongue can be moved on a circular path by means of a driver which is carried along by a drive which also moves a grinder.
  • EP-A-0 029 366 shows a conductor track used as a movable contact of a switch, which can also be moved on a circular path by means of a driver.
  • the invention is based on the object of designing a voltage supply for a servomotor in such a way that at least one end position can be reached exactly with the least possible adjustment effort.
  • At least one conductor track is slidable in the longitudinal direction and that a driver is provided at a short distance from the conductor track, through which the conductor track is carried by the grinder as soon as the sliding contact is outside the conductor track.
  • the servomotor is self-adjusted when the actuator is moved by hand up to a stop because the voltage supply is also displaced in accordance with the displacement of the grinder.
  • the end position is determined in a very simple manner and the servomotor is reliably switched off when the end position is reached.
  • both conductor tracks are designed to be displaceable and each have a driver.
  • Such self-adjustment of two end positions is useful, for example, for actuators for cruise control systems in motor vehicles.
  • the servomotor can easily start in the opposite direction of rotation if both voltage paths via the sliding contacts each have a bridging line with a diode, each of these diodes having the same electrode being connected to the respective conductor track.
  • the invention allows numerous embodiments. To clarify the basic principle, one of them is shown very schematically in the drawing and is described below. This shows an actuator with the voltage supply according to the invention.
  • a line 3, 4 leads from two terminals 1, 2 to a conductor track 5, 6. Both conductor tracks 5, 6 are designed to be displaceable in the longitudinal direction.
  • a fixed conductor track 7, 8 is arranged parallel to the displaceable conductor tracks 5, 6.
  • a servomotor 9 is supplied with voltage via these fixed conductor tracks 7, 8.
  • a grinder 10 is slidably arranged on the conductor tracks 5-8.
  • This grinder 10 has four sliding contacts 11, 14, of which the sliding contact 11 on the conductor 5, the sliding contact 12 on the conductor 7, the sliding contact 13 on the conductor 8 and the sliding contact 14 on the conductor 6 grind.
  • the two outer sliding contacts 11, 12 and 13, 14 are each electrically connected to one another.
  • a driver 15 is provided at a short distance from the conductor track, against which the grinder 10 can come when the sliding contact 11 has left the conductor track 5 and on an electrically not with the Conductor 5 connected safety contact 16 has reached, no tap can be taken from the conductor.
  • a corresponding driver 17 is provided at the right end, against which the grinder 10 can move in its other end position when the sliding contact 14 is on a safety contact 18. There is also no tap from the conductor track.
  • the two fixed conductor tracks 7, 8 are connected to terminals 1 and 2 by means of a bridging line 19, 20.
  • a diode 21, 22 is arranged in each of these bridging lines 19, 20, both diodes blocking in the direction of the servomotor 9.
  • the displaceable conductor tracks 5 are pushed into a position in a middle position of the grinder 10 in which the two drivers 15, 17 are relatively close to the grinder 10. Then you move the actuator, not shown, to one of its end positions by hand.
  • the grinder 10, which is coupled to the actuator also shifts, for example as seen in the drawing to the left.
  • the conductor track 5 is shifted to the left.
  • you move the actuator to its other end position whereby the second conductor 6 is shifted to the right as seen in the drawing. In this way it is ensured that the sliding contacts 11, 14 have left the conductor tracks 5, 6 in the two end positions and the servomotor 9 is thereby switched off.
  • the power supply to the servomotor 9 takes place as follows. For example, if positive voltage is applied to terminal 1, then current flows via line 3, conductor track 5, sliding contacts 11, 12 and conductor track 7 to servomotor 9. From there, the current flows to conductor track 8 and then both via the bridging line 20 and also via the sliding contacts 13, 14, the conductor track 6 and the line 4 to the terminal 2.
  • the servomotor 9 therefore rotates in a direction of rotation and shifts the actuator, not shown, and thus simultaneously the slider 10, as seen in the drawing to the left . As soon as the area of the safety contact 16 is reached, the power supply is interrupted, so that the servomotor 9 stops.
  • the servomotor 9 can run in the opposite direction, so that the grinder 10 can move to the right as seen in the drawing until it reaches the area of the safety contact 18 with its sliding contact 14 and stops again.
  • the servomotor 9 can only be moved from the end positions of the grinder 10 by reversing the direction of rotation.

Landscapes

  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannungszuführung für einen ein Stellglied bis gegen zumindest einen Anschlag bewegenden Stellmotor, welche einen Schleifer mit zwei Schleifkontakten hat, von denen jeder auf einer mit einer Spannungsquelle verbundenen Leiterbahn gleitet und über die die Spannungsversorgung des Stellmotors erfolgt, und bei der der Schleifer zum Abschalten des Stellmotors mit zumindest einem Schleifkontakt über zumindest ein Ende der Leiterbahnen hinaus verschiebbar ist.
  • Spannungszuführungen dieser Art sind beispielsweise für Geschwindigkeitsregeleinrichtungen in Kraftfahrzeugen gebräuchlich. Bei solchen Geschwindigkeitsregeleinrichtungen steuert ein Stellmotor auf Grund von Stellbefehlen die Stellung der Drosselklappe im Luftansaugstutzen des Kraftfahrzeugs. Die beiden Endstellungen einer solchen Drosselklappe sind durch Anschläge festgelegt. Es ist einerseits erforderlich, daß die Drosselklappe möglichst genau in ihre Endstellungen gelangt, andererseits muß der Stellmotor jedoch in Endstellung exakt abschalten, weil es sonst zu einer Beschädigung der Übertragungsglieder kommen würde.
  • Auch bei zahlreichen anderen Anwendungsfällen ist das exakte Erreichen von Endstellungen wichtig. Wegen der Toleranzen bei den Stellgliedern, den Übertragungsgliedern und der Regelelektronik ist es erforderlich, eine Justiereinrichtung vorzusehen, an der man nach dem Zusammenbau aller Komponenten einen Funktionsabgleich vornehmen kann. Solche Justagearbeiten sind zwangsläufig zeitaufwendig und können erst am Schluß des Montagevorgangs vorgenommen werden, was unerwünscht ist.
  • Bei manchen Stellgliedern legt man die Endlagen auch durch Endschalter fest. Diese müssen jedoch sehr genau positioniert werden, so daß ebenfalls Justagearbeit notwendig ist. Hinzu kommt der Aufwand für die Verdrahtung der Endschalter.
  • Aus der US-A-33 48 011 ist ein sich selbst justierender Schalter bekannt, bei dem zumindest eine Kontaktzunge mittels eines Mitnehmers, der von einem auch einen Schleifer bewegenden Antrieb mitgenommen wird, auf einer Kreisbahn verschiebbar ist.
  • Aus der EP-A-0 029 366 ist eine als beweglicher Kontakt eines Schalters benutzte Leiterbahn entnehmbar, die mittels eines Mitnehmers ebenfalls auf einer Kreisbahn verschiebbar ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannungszuführung für einen Stellmotor derart zu gestalten, daß zumindest eine Endlage mit möglichst geringem Justageaufwand exakt erreichbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest eine Leiterbahn in Längsrichtung verschiebbar ausgebildet ist und daß in einem geringen Abstand von der Leiterbahn ein Mitnehmer vorgesehen ist, durch welchen die Leiterbahn vom Schleifer mitgenommen wird, sobald der Schleifkontakt sich außerhalb der Leiterbahn befindet.
  • Bei einer Spannungszuführung gemäß der Erfindung kommt es zu einer Selbstjustage des Stellmotors, wenn man von Hand das Stellglied bis gegen einen Anschlag bewegt, weil die Spannungszuführung dabei entsprechend der Verschiebung des Schleifers mit verschoben wird. Dadurch wird die Endstellung auf sehr einfache Weise festgelegt und es kommt bei Erreichen der Endstellung zuverlässig zu einem Ausschalten des Stellmotors.
  • Für zahlreiche Anwendungsfälle ist es vorteilhaft, wenn beide Leiterbahnen verschiebbar ausgebildet sind und je einen Mitnehmer haben. Eine solche Selbstjustage zweier Endlagen ist beispielsweise bei Stellgliedern für Geschwindigkeitsregelanlagen in Kraftfahrzeugen sinnvoll.
  • Nach Erreichen einer Endlage kann der Stellmotor auf einfache Weise in umgekehrter Drehrichtung anlaufen, wenn beide Spannungspfade über die Schleifkontakte jeweils eine Überbrückungsleitung mit einer Diode aufweisen, wobei jede dieser Dioden mit gleicher Elektrode an die jeweilige Leiterbahn angeschlossen ist.
  • Konstruktiv günstig ist es, wenn zwischen den verschiebbaren Leiterbahnen zwei mit dem Stellmotor verbundene, feste Leiterbahnen vorgesehen sind und die Schleifkontakte des Schleifers jeweils mit einem auf einer festen Leiterbahn gleitenden, weiteren Schleifkontakt verbunden sind.
  • Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur Verdeutlichung des Grundprinzips ist eine davon stark schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt einen Stellmotor mit der erfindungsgemäßen Spannungszuführung.
  • Von zwei Klemmen 1, 2 führt jeweils eine Leitung 3, 4 zu einer Leiterbahn 5, 6. Beide Leiterbahnen 5, 6 sind in Längsrichtung verschieblich ausgebildet. Parallel zu den verschieblichen Leiterbahnen 5, 6 ist jeweils eine ortsfeste Leiterbahn 7, 8 angeordnet. Über diese ortsfesten Leiterbahnen 7, 8 wird ein Stellmotor 9 mit Spannung versorgt.
  • Ein Schleifer 10 ist verschieblich auf den Leiterbahnen 5-8 angeordnet. Dieser Schleifer 10 besitzt vier Schleifkontakte 11, 14, von denen der Schleifkontakt 11 auf der Leiterbahn 5, der Schleifkontakt 12 auf der Leiterbahn 7, der Schleifkontakt 13 auf der Leiterbahn 8 und der Schleifkontakt 14 auf der Leiterbahn 6 schleifen. Die beiden äußeren Schleifkontakte 11, 12 bzw. 13,14 sind jeweils elektrisch miteinander verbunden.
  • Am linken Ende der in der Zeichnung gesehen oberen, verschieblichen Leiterbahn 5 ist im geringen Abstand von der Leiterbahn ein Mitnehmer 15 vorgesehen, gegen den der Schleifer 10 zu gelangen vermag, wenn der Schleifkontakt 11 die Leiterbahn 5 verlassen hat und auf einen elektrisch nicht mit der Leiterbahn 5 verbundenen Sicherheitskontakt 16 gelangt ist, wobei kein Abgriff von der Leiterbahn erfolgen kann.
  • An der anderen beweglichen Leiterbahn 6 ist am rechten Ende ein entsprechender Mitnehmer 17 vorgesehen, gegen den der Schleifer 10 in seiner anderen Endstellung zu gelangen vermag, wenn sich der Schleifkontakt 14 auf einem Sicherheitskontakt 18 befindet. Dabei erfolgt ebenfalls kein Abgriff von der Leiterbahn.
  • Wichtig ist noch, daß die beiden ortsfesten Leiterbahnen 7, 8 mittels einer Überbrückungsleitung 19, 20 mit den Klemmen 1 und 2 verbunden sind. In diesen Überbrückungsleitungen 19, 20 ist jeweils eine Diode 21, 22 angeordnet, wobei beide .Dioden in Richtung des Stellmotors 9 sperren.
  • Vor der Justage eines Stellgliedes werden die verschieblichen Leiterbahnen 5, bei einer mittleren Stellung des Schleifers 10 in eine solche Position geschoben, in der die beiden Mitnehmer 15, 17 sich relativ nahe am Schleifer 10 befinden. Dann bewegt man von Hand das nicht dargestellte Stellglied bis in eine seiner Endstellungen. Der Schleifer 10, welcher mit dem Stellglied gekoppelt ist, verschiebt sich dabei ebenfalls, beispielsweise in der Zeichnung gesehen nach links. Dadurch wird nach Berühren des Mitnehmers 15 durch den Schleifer 10 die Leiterbahn 5 nach links verschoben. Anschließend verschiebt man das Stellglied in seine andere Endstellung, wodurch die zweite Leiterbahn 6 entsprechend in der Zeichnung gesehen nach rechts verschoben wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß in den beiden Endstellungen die Schleifkontakte 11, 14 die Leiterbahnen 5, 6 verlassen haben und der Stellmotor 9 dadurch abgeschaltet wird.
  • Die Spannungsversorgung des Stellmotors 9 geschieht folgendermaßen. Legt man beispielsweise an der Klemme 1 positive Spannung an, dann fließt Strom über die Leitung 3, der Leiterbahn 5, den Schleifkontakten 11, 12 und der Leiterbahn 7 zum Stellmotor 9. Von dort fließt der Strom zur Leiterbahn 8 und anschliessend sowohl über die Überbrückungsleitung 20 als auch über die Schleifkontakte 13, 14, der Leiterbahn 6 und der Leitung 4 zur Klemme 2. Der Stellmotor 9 dreht sich daher in einem Drehsinn und verschiebt das nicht dargestellte Stellglied und damit gleichzeitig den Schleifer 10, beispielsweise in der Zeichnung gesehen nach links. Sobald der Bereich des Sicherheitskontakts 16 erreicht ist, wird die Stromzufuhr unterbrochen, so daß der Stellmotor 9 stillsteht.
  • Polt man anschließend die Klemmen 1 und 2 um, so vermag der Stellmotor 9 in umgekehrtem Drehsinn zu laufen, so daß der Schleifer 10 sich in der Zeichnung gesehen nach rechts bewegen kann, bis er mit seinem Schleifkontakt 14 in den Bereich des Sicherheitskontakts 18 gelangt und wieder stillsteht. Der Stellmotor 9 kann aus den Endstellungen des Schleifers 10 nur durch Drehrichtungsumkehr bewegt werden.

Claims (4)

1. Spannungszuführung für einen ein Stellglied bis gegen zumindest einen Anschlag bewegenden Stellmotor (9), welche einen Schleifer (10) mit zwei Schleifkontakten (11, 14) hat, von denen jeder auf einer mit einer Spannungsquelle verbundenen Leiterbahn (5, 6) gleitet und über die die Spannungsversorgung des Stellmotors (9) erfolgt, und bei der der Schleifer (10) zum Abschalten des Ste!Imotors (9) mit zumindest einem Schleifkontakt (11, 14) über zumindest ein Ende der Leiterbahnen (5, 6) hinaus verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Leiterbahn (5, 6) in Längsrichtung verschiebbar ausgebildet ist und daß in geringem Abstand von der Leiterbahn (5, 6) ein Mitnehmer (15, 17) vorgesehen ist, durch welchen die Leiterbahn (5, 6) vom Schleifer (10) mitgenommen wird, sobald der Schleifkontakt (11, 14) sich außerhalb der Leiterbahn (5, 6) befindet.
2. Spannungszuführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß beide Leiterbahnen (5, 6) verschiebbar ausgebildet sind und je einen Mitnehmer (15, 17) haben.
3. Spannungszuführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spannungspfade über die Schleifkontakte (11, 14) jeweils eine Überbrückungsleitung (19, 20) mit einer Diode (21, 22) aufweisen, wobei jede dieser Dioden (21, 22) mit der gleichen Elektrode an die jeweilige Leiterbahn (5, 6) angeschlossen ist.
4. Spannungszuführung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet. daß zwischen den verschiebbaren Leiterbahnen (5, 6) zwei mit dem Stellmotor (9) verbundene, feste Leiterbahnen (7, 8) vorgesehen sind und die Schleifkontakte (11, 14) des Schleifers (10) jeweils mit einem auf einer festen Leiterbahn (7, 8) gleitenden, weiteren Schleifkontakt (12, 13) verbunden sind.
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