EP1493063A1 - Electric motor-operated drive device comprising an initial fault safety system - Google Patents

Electric motor-operated drive device comprising an initial fault safety system

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EP1493063A1
EP1493063A1 EP03745770A EP03745770A EP1493063A1 EP 1493063 A1 EP1493063 A1 EP 1493063A1 EP 03745770 A EP03745770 A EP 03745770A EP 03745770 A EP03745770 A EP 03745770A EP 1493063 A1 EP1493063 A1 EP 1493063A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive arrangement
arrangement according
electromotive drive
switching elements
control
Prior art date
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EP03745770A
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German (de)
French (fr)
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EP1493063B1 (en
Inventor
Ralf Bokämper
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Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG filed Critical Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG
Publication of EP1493063A1 publication Critical patent/EP1493063A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1493063B1 publication Critical patent/EP1493063B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C20/00—Head -, foot -, or like rests for beds, sofas or the like
    • A47C20/04—Head -, foot -, or like rests for beds, sofas or the like with adjustable inclination
    • A47C20/041—Head -, foot -, or like rests for beds, sofas or the like with adjustable inclination by electric motors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G2203/00—General characteristics of devices
    • A61G2203/10—General characteristics of devices characterised by specific control means, e.g. for adjustment or steering
    • A61G2203/12—Remote controls
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G7/00—Beds specially adapted for nursing; Devices for lifting patients or disabled persons
    • A61G7/002—Beds specially adapted for nursing; Devices for lifting patients or disabled persons having adjustable mattress frame
    • A61G7/018—Control or drive mechanisms

Definitions

  • the invention relates to an electric motor drive arrangement with a first-fault safety system for furniture, in particular for hospital and care beds, consisting of a power supply, at least one motor, a power switching unit, at least one manual control, a control box and a control with a monitoring block.
  • DE 19715642 shows a manual control with different sensors that react to properties of the operator and can only execute functions of the drive when the operator is using the manual control.
  • a disadvantage of the known arrangements is that sometimes only individual components are designed to be fail-safe, but not the overall system.
  • the object of the invention is to provide a drive arrangement with a first-fault safety system which offers a high degree of safety in accordance with the applicable standards through redundancy and additional measures, and at the same time has further advantages and incorporates new empirical values.
  • This object is achieved according to the invention in that when a first error occurs, the monitoring block takes suitable measures to prevent the drive arrangement from moving on its own, executes corresponding error messages and transmits signals to higher-level monitoring devices, triggers emergency calls, if necessary, and has a test device for the error reporting and error detection system.
  • the electromotive drive arrangement according to the invention with a first fault safety system has a control with a monitoring block which is arranged between an input / output block and a control of the switching elements of the drive motors.
  • All safety-relevant parameters are monitored by means of suitable sensors, advantageously in the entire system and not only on one or a few system components. These parameters are temperature, humidity, current, voltage drop, etc.
  • the sensors pass on their signals to the monitoring block via an input / output block.
  • the controls are also equipped with sensors and connected to the input / output block.
  • Safety switches such as Emergency stop switching elements are also provided.
  • the monitoring block influences not only the switching on and off of the drive motors but also, for example, the switching off of the entire power supply via a controllable mains switch; in a further embodiment, the activation of a non-reversible safety element is also possible, so that the drive is completely shut down becomes.
  • the monitoring block signals error states or readiness for operation via the input / output block.
  • a particularly advantageous embodiment automatically triggers a higher-level alarm and, for example, fire fighting in the event of special errors which pose great security risks. This is possible, for example, if additional environmental sensors for smoke, fire, etc. are integrated in the first-fault safety system.
  • the possibility of monitoring and evaluating the first-fault safety system according to the invention by higher-level safety control personnel or performing remote maintenance is particularly advantageous. This is made possible simply by means of advantageous connections via the input / output block to local, regional and national networks.
  • test facility of the fault reporting system of the first-fault safety system corresponding to the relevant applicable standard is integrated and can be activated either automatically internally or, for example, from a safety control room from the outside, as well as by regularly triggering an actuating element, for example a test button.
  • This test button is either arranged in the manual control and / or control box or connected separately.
  • Optical displays of the operating and error states as well as acoustic signaling means are provided and controlled via the input / output block.
  • a history of error frequencies can be stored and called up in a display and / or made available at a connection for, for example, a higher-level security guard or a maintenance computer.
  • a minimal configuration of the electromotive drive arrangement with a first-fault safety system is also proposed, in which the switching elements of the drive motors are formed by manual operation and a control box.
  • the motor currents are switched directly in the manual control and control box, there is no need to control the switching elements of the motors by the control.
  • the hand control and control box consist of first fail-safe components, such as positively driven switching elements adapted to the motor currents.
  • the monitoring block switches off the entire power supply or triggers suitable fuse elements.
  • An electromotive drive arrangement with a first-fault safety system is thus advantageously adapted to the environment and the boundary conditions, including integration into existing higher-level safety systems.
  • Fig. 1 is a block diagram of the furniture drive according to the invention.
  • Fig. 2 shows a further block diagram of the furniture drive according to the invention.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a possible exemplary embodiment of an electromotive furniture drive according to the invention with two motors 19, 20.
  • the left half of the drawing shows a so-called power circuit starting with a mains connection 38 and protective conductor connection 39.
  • a power supply 10, for example a transformer with rectification and Sieving, is via a switching device 9, for example a power switch, which can also be configured in a particularly advantageous manner to be remotely controllable, connected to the electrical power network.
  • the power supply 10 provides a fuse element 12 and a power switching unit 17 to the two motors 19, 20 of the drive 18 for high-power electrical energy.
  • An additional auxiliary supply 11, for example an accumulator, is also connected to the power switching unit 17 via a fuse element 13 for supplying the motors 19, 20 for example in the event of a power failure.
  • the power switching unit 17 consists of one or more known switching elements 14, as well as known motor switching elements 15, 16, two of which are each assigned to a motor 19, 20.
  • the switching elements 14 and the motor switching elements 15, 16 are, for example, relays and / or semiconductor switches which are switched on and off or opened and closed by a control block 3 of a control unit 1 via control lines 40, 41.
  • the switching elements 14 and the motor switching elements 15, 16 can also be designed as positively driven safety relays.
  • the motor supply lines each have a securing element 21, 22 for protecting the motors 19, 20 and the lines.
  • the control unit 1 consists of a monitoring block 2, the control block 3 and an input / output block 4, which exchange data with one another bidirectionally, which is represented by two arrows.
  • a hand control 5 and a control box 6 are connected to the input / output block 4, via which the motors 19, 20 of the drive 18 can be adjusted, for example by pressing a button on the hand control 5 or the control box 6 via the monitoring block 2 to the Control block 3 and then passed to the power switching unit 17.
  • Manual control 5 and control box 6 are fail-safe units.
  • connection 36 is connected to an emergency call and connection 37 to a fire alarm / fighting system, a wireless call / alarm system, for example an integrated radio transmitter, also being able to be used for this.
  • a wireless call / alarm system for example an integrated radio transmitter, also being able to be used for this.
  • the monitoring sensors are placed at locations that can form potential danger spots based on experience.
  • the power switching unit is also monitored using known methods, which determine whether there is contact sticking in the relays used.
  • the switching device 9 with which the entire device can be disconnected from the mains with two poles, offers a further security.
  • Such a switching device for the auxiliary supply 11 is also conceivable, but not shown.
  • the power supply to the control unit is advantageously carried out separately, but can also be connected to the power supply 10.
  • control devices such as manual control 5 and control box 6 can already be equipped with sensors on the manufacturing side, which with suitable means z. B. are connected to the input / output block 8 via the respective connecting cables 42, 43.
  • At least one emergency stop button 7 is connected to the input / output block 4, which can be actuated immediately by the operator or the supervisory staff in the event of a danger.
  • At least one actuating element 8, 8 1 is provided, which is arranged either in the manual control 5, in the control box 6 or separately.
  • the monitoring block 2 is hereby regularly checked for function by activating a test device 47 in accordance with the operating instructions; a message is issued when the test is successful via an optical test detector 33, for example a signal lamp and / or via the acoustic detector 31 this is indicated by the optical error detector 32 and / or the acoustic detector 31.
  • the execution of the regular test is forwarded to higher-level monitoring units for recording via the connections 34, 35; a further report in the form of an alarm signal via the connections 36, 37 is carried out only to a limited extent by checking the signal line.
  • the monitoring block 2 can also be checked automatically if, for example, it is stored in the program of a microprocessor control. A higher-level check via the connections 34, 35 is also conceivable.
  • the switching element 14 is formed by the control box 6, which has electromechanical switching elements 48, for example in the form of rotary and / or toggle switches.
  • the motor switching elements 15, 16 are formed by the manual control 5, which also has electromechanical switching elements 49, for example in the form of rotary and / or toggle switches.
  • the electromechanical switching elements 48, 49 are fail-safe, for example positively driven switching elements, suitable for switching high motor currents, which in this case are passed directly through the manual control 5 and control box 6.
  • the monitoring unit 2 switches the power supply off directly, for example via the switching device 9 and / or by destroying / switching off the fuses 12, 13 (not shown).
  • the environment can restrict or expand the components.
  • an electric motor drive arrangement with a first-fault safety system is realized, which not only enables interventions in the control system, but also enables comprehensive, advantageous protection with integration into higher-level local and regional safety and alarm systems.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nursing (AREA)
  • Invalid Beds And Related Equipment (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

The invention relates to an electric motor-operated drive device comprising an initial fault safety system for furniture, particularly for hospital and nursing beds, consisting of a power supply (10, 11), at least one motor (19, 20), a power-switching unit (17), at least one manual control (5), a control box (6) and of a controller (1) provided with a monitoring block (2). In the event of an initial fault, said monitoring block (2) carries out appropriate measures for preventing the drive device from moving on its own, composes corresponding fault messages and sends signals to higher-level monitoring devices, optionally initiates emergency calls and comprises a testing device (47) for testing the fault notification and recognition system.

Description

Elektromotorische Antriebsanordnung mit ErstfehlersicherheitssystemElectromotive drive arrangement with first fault safety system
Die Erfindung betrifft eine elektromotorische Antriebsanordnung mit Erstfehlersicherheitssystem für Möbel insbesondere für Krankenhaus- und Pflegebetten, bestehend aus einer Stromversorgung, mindestens einem Motor, einer Leistungsschalteinheit, mindestens einer Handbedienung, einer Kontrollbox und einer Steuerung mit einem Überwachungsblock.The invention relates to an electric motor drive arrangement with a first-fault safety system for furniture, in particular for hospital and care beds, consisting of a power supply, at least one motor, a power switching unit, at least one manual control, a control box and a control with a monitoring block.
Derartige Antriebsanordnungen sind bekannt, zum Beispiel aus der DE 19647836, die redundante Tastenkontakte der Bedienungseinheiten und zwei in Reihe geschaltete Leistungsstellglieder beschreibt .Such drive arrangements are known, for example from DE 19647836, which describes redundant key contacts of the operating units and two power actuators connected in series.
Weiterhin zeigt die DE 19715642 eine Handbedienung mit unterschiedlichen Sensoren, die auf Eigenschaften des Bedieners reagieren und nur dann Funktionen des Antriebs ausführen lassen, wenn der Bediener die Handbedienung benutzt.Furthermore, DE 19715642 shows a manual control with different sensors that react to properties of the operator and can only execute functions of the drive when the operator is using the manual control.
Als nachteilig zeigt sich bei den bekannten Anordnungen, dass zum Teil nur einzelne Komponenten erstfehlersicher ausgelegt sind, jedoch nicht das Gesamtsystem.A disadvantage of the known arrangements is that sometimes only individual components are designed to be fail-safe, but not the overall system.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Antriebsanordnung mit einem Erstfehlersicherheitssystem zu schaffen, welches ein hohes Maß an Sicherheit gemäß der geltenden Normen durch Redundanz und zusätzliche Maßnahmen bietet, und gleichzeitig weitere Vorteile aufweist und neue Erfahrungswerte mit einbezieht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Überwachungsblock bei Auftreten eines ersten Fehlers geeignete Maßnahmen zur Verhinderung einer Eigenbewegung der Antriebsanordnung vornimmt, dementsprechende Fehlermeldungen ausführt und Signale an übergeordnete Überwachungseinrichtungen übergibt, gegebenenfalls Notrufe auslöst und eine Prüfeinrichtung für das Fehlermelde- und Fehlererkennungssystem aufweist.The object of the invention is to provide a drive arrangement with a first-fault safety system which offers a high degree of safety in accordance with the applicable standards through redundancy and additional measures, and at the same time has further advantages and incorporates new empirical values. This object is achieved according to the invention in that when a first error occurs, the monitoring block takes suitable measures to prevent the drive arrangement from moving on its own, executes corresponding error messages and transmits signals to higher-level monitoring devices, triggers emergency calls, if necessary, and has a test device for the error reporting and error detection system.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Advantageous developments of the invention are contained in the subclaims.
Die erfindungsgemäße elektromotorische Antriebsanordnung mit Erstfehlersicherheitssystem besitzt eine Steuerung mit einem Überwachungsblock, der zwischen einem Ein-/Ausgabeblock und einer Ansteuerung der Schaltelemente der Antriebsmotoren angeordnet ist. Alle sicherheitsrelevanten Parameter, insbesondere die, die sich aus gewonnenen Erfahrungswerten ergeben, werden mittels geeigneter Sensoren überwacht und zwar vorteilhafterweise im gesamten System und nicht nur an einer oder wenigen Systemkomponenten. Diese Parameter sind Temperatur, Feuchte, Stromstärke, Spannungsabfall usw.The electromotive drive arrangement according to the invention with a first fault safety system has a control with a monitoring block which is arranged between an input / output block and a control of the switching elements of the drive motors. All safety-relevant parameters, in particular those which result from the empirical values obtained, are monitored by means of suitable sensors, advantageously in the entire system and not only on one or a few system components. These parameters are temperature, humidity, current, voltage drop, etc.
Die Sensoren geben ihre Signale über einen Ein-/Ausgabeblock an den Überwachungsblock weiter.The sensors pass on their signals to the monitoring block via an input / output block.
Auch die Bedienungselemente sind mit Sensoren ausgerüstet und an den Ein-/Ausgabeblock angeschlossen. ZusätzlicheThe controls are also equipped with sensors and connected to the input / output block. additional
Sicherheitsschalter wie z.B. Not-Aus-Schaltelemente sind ebenfalls vorgesehen.Safety switches such as Emergency stop switching elements are also provided.
In Abhängigkeit der Sensorsignale beeinflusst der Überwachungsblock nicht nur das Ein- und Ausschalten der Antriebsmotoren sondern auch zum Beispiel das Ausschalten der gesamten Stromversorgung über einen steuerbaren Netzschalter, in weiterer Ausgestaltung ist auch die Aktivierung eines nicht reversiblen Sicherungselementes möglich, so dass der Antrieb vollständig still gelegt wird.Depending on the sensor signals, the monitoring block influences not only the switching on and off of the drive motors but also, for example, the switching off of the entire power supply via a controllable mains switch; in a further embodiment, the activation of a non-reversible safety element is also possible, so that the drive is completely shut down becomes.
Gleichzeitig signalisiert der Überwachungsblock über den Ein- /Ausgabeblock Fehlerzustände oder Betriebsbereitschaft. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung wird bei besonderen Fehlern, die große Sicherheitsgefahren bedeuten, ein übergeordneter Alarm und beispielsweise Brandbekämpfung automatisch ausgelöst. Das ist zum Beispiel möglich, wenn zusätzliche Umgebungssensoren für Rauch, Feuer, etc. in das Erstfehlersicherheitssystem integriert sind.At the same time, the monitoring block signals error states or readiness for operation via the input / output block. In A particularly advantageous embodiment automatically triggers a higher-level alarm and, for example, fire fighting in the event of special errors which pose great security risks. This is possible, for example, if additional environmental sensors for smoke, fire, etc. are integrated in the first-fault safety system.
Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit, das erfindungsgemäße Erstfehlersicherheitssystem von übergeordneten Sicherheitswarten zu überwachen und auszuwerten, bzw. Fernwartungen vorzunehmen. Dieses wird durch vorteilhafte Anschlüsse über den Ein-/Ausgabe- block an lokale, regionale und überregionale Netzwerke einfachst ermöglicht.The possibility of monitoring and evaluating the first-fault safety system according to the invention by higher-level safety control personnel or performing remote maintenance is particularly advantageous. This is made possible simply by means of advantageous connections via the input / output block to local, regional and national networks.
Eine der zuständigen geltenden Norm entsprechende Prüfeinrichtung des Fehlermeldesystems des Erstfehlersicher-heitssystems ist integriert und kann entweder automatisch intern oder beispielsweise von einer Sicherheitswarte von außen, sowie auch durch regelmäßiges Auslösen eines Betätigungselementes, zum Beispiel eines Prüftasters, aktiviert werden. Dieser Prüftaster ist entweder in der Handbedienung und/oder Kontrollbox angeordnet oder separat angeschlossen.A test facility of the fault reporting system of the first-fault safety system corresponding to the relevant applicable standard is integrated and can be activated either automatically internally or, for example, from a safety control room from the outside, as well as by regularly triggering an actuating element, for example a test button. This test button is either arranged in the manual control and / or control box or connected separately.
Optische Anzeigen der Betriebs- und Fehlerzustände sowie akustische Signalmittel sind vorgesehen und über den Ein- /Ausgabeblock angesteuert.Optical displays of the operating and error states as well as acoustic signaling means are provided and controlled via the input / output block.
Eine Selbstdiagnose bei Fehlerzuständen ist möglich. Beispielsweise kann eine Historie von Fehlerhäufigkeiten gespeichert und in einer Anzeige aufgerufen werden, und/oder an einem Anschluss für beispielsweise eine übergeordnete Sicherheitswarte oder einen Wartungscomputer bereit gestellt werden.Self-diagnosis in the event of error conditions is possible. For example, a history of error frequencies can be stored and called up in a display and / or made available at a connection for, for example, a higher-level security guard or a maintenance computer.
Ein Anschluss von schon erstfehlersicheren Bedienungsteilen, wie zum Beispiel Handbedienung mit Doppelkontakten, Kontrollbox mit erstfehlersicheren Schaltelementen, ist im weiten Bereich möglich. Es wird weiterhin eine Minimalkonfiguration der elektromotorischen Antriebsanordnung mit Erstfehlersicherheitssystem vorgeschlagen, bei der die Schaltelemente der Antriebsmotoren durch Handbedienung und Kontrollbox gebildet werden. Hierbei werden die Motorströme direkt in der Handbedienung und Kontrollbox geschaltet, eine Ansteuerung der Schaltelemente der Motoren durch die Steuerung entfällt.A connection of already fail-safe operating parts, such as manual operation with double contacts, control box with fail-safe switching elements, is possible in a wide range. A minimal configuration of the electromotive drive arrangement with a first-fault safety system is also proposed, in which the switching elements of the drive motors are formed by manual operation and a control box. Here, the motor currents are switched directly in the manual control and control box, there is no need to control the switching elements of the motors by the control.
Es ist auch möglich, ein Not-Aus-Schaltelement direkt in die Stromversorgungsleitung der Motoren zu schalten. Handbedienung und Kontrollbox bestehen in diesem Fall aus erstfehlersicheren Komponenten, wie beispielsweise an die Motorströme angepasste zwangsgeführte Schaltelemente. Im Fehlerfall schaltet der Überwachungsblock die gesamte Stromversorgung ab, bzw. löst geeignete Sicherungselemente aus.It is also possible to switch an emergency stop switching element directly into the power supply line of the motors. In this case, the hand control and control box consist of first fail-safe components, such as positively driven switching elements adapted to the motor currents. In the event of a fault, the monitoring block switches off the entire power supply or triggers suitable fuse elements.
Somit wird eine elektromotorische Antriebsanordnung mit Erstfehlersicherheitssystem in vorteilhafter Weise anpassungsfähig an die Umgebung und die Randbedingungen inklusive einer Integration in bestehende übergeordnete Sicherheitssysteme geschaffen. An electromotive drive arrangement with a first-fault safety system is thus advantageously adapted to the environment and the boundary conditions, including integration into existing higher-level safety systems.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Hierbei zeigtThe invention is explained in more detail in the following description with reference to the drawings. Here shows
Fig. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Möbelantriebs undFig. 1 is a block diagram of the furniture drive according to the invention and
Fig. 2 ein weiteres Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Möbelantriebs .Fig. 2 shows a further block diagram of the furniture drive according to the invention.
Fig. 1 stellt ein Blockschaltbild einer möglichen beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen elektromotorischen Möbelantriebs mit zwei Motoren 19, 20 dar. Die linke Hälfte der Zeichnung zeigt einen sogenannten Leistungskreis beginnend mit einem Netzanschluss 38 und Schutzleiteranschluss 39. Eine Stromversorgung 10, beispielsweise ein Transformator mit Gleichrichtung und Siebung, wird über eine Schaltvorrichtung 9, z.B. einen Netzschalter, der auch in besonders vorteilhafter Weise fernsteuerbar ausgebildet sein kann, an das elektrische Stromnetz angeschlossen.1 shows a block diagram of a possible exemplary embodiment of an electromotive furniture drive according to the invention with two motors 19, 20. The left half of the drawing shows a so-called power circuit starting with a mains connection 38 and protective conductor connection 39. A power supply 10, for example a transformer with rectification and Sieving, is via a switching device 9, for example a power switch, which can also be configured in a particularly advantageous manner to be remotely controllable, connected to the electrical power network.
Die Stromversorgung 10 stellt über ein Sicherungselement 12 und eine Leistungsschalteinheit 17 den zwei Motoren 19, 20 des Antriebs 18 elektrische Energie hoher Leistung bereit.The power supply 10 provides a fuse element 12 and a power switching unit 17 to the two motors 19, 20 of the drive 18 for high-power electrical energy.
Eine zusätzliche Hilfsversorgung 11, zum Beispiel ein Akkumulator, ist ebenfalls über ein Sicherungselement 13 zur Versorgung der Motoren 19, 20 zum Beispiel bei Netzausfall, an die Leistungsschalteinheit 17 angeschlossen.An additional auxiliary supply 11, for example an accumulator, is also connected to the power switching unit 17 via a fuse element 13 for supplying the motors 19, 20 for example in the event of a power failure.
Die Leistungsschalteinheit 17 besteht aus einem oder mehreren bekannten Schaltelementen 14, sowie bekannten Motorschaltelementen 15, 16, von denen jeweils zwei einem Motor 19, 20 zugeordnet sind. Die Schaltelemente 14 und die Motorschaltelemente 15, 16 sind beispielsweise Relais und/oder Halbleiterschalter, die von einem Ansteuerungsblock 3 einer Steuereinheit 1 über Steuerleitungen 40, 41 ein- und ausgeschaltet, bzw. auf- und zugesteuert werden. Die Schaltelemente 14 und die Motorschaltelemente 15, 16 können auch als zwangsgeführte Sicherheitsrelais ausgebildet sein. Die Motorzuleitungen weisen jeweils ein Sicherungselement 21, 22 zum Schutz der Motoren 19, 20 und der Leitungen auf.The power switching unit 17 consists of one or more known switching elements 14, as well as known motor switching elements 15, 16, two of which are each assigned to a motor 19, 20. The switching elements 14 and the motor switching elements 15, 16 are, for example, relays and / or semiconductor switches which are switched on and off or opened and closed by a control block 3 of a control unit 1 via control lines 40, 41. The switching elements 14 and the motor switching elements 15, 16 can also be designed as positively driven safety relays. The motor supply lines each have a securing element 21, 22 for protecting the motors 19, 20 and the lines.
Die Steuereinheit 1 besteht aus einem Überwachungsblock 2, dem Ansteuerungsblock 3 und einem Ein-/Ausgabeblock 4, die untereinander bidirektional Daten austauschen, welches durch zwei Pfeile dargestellt ist.The control unit 1 consists of a monitoring block 2, the control block 3 and an input / output block 4, which exchange data with one another bidirectionally, which is represented by two arrows.
Am Ein-/Ausgabeblock 4 sind eine Handbedienung 5 und eine Kontrollbox 6 angeschlossen, über die die Motoren 19, 20 des Antriebs 18 verstellt werden Können, indem beispielsweise durch Knopfdruck an der Handbedienung 5 oder der Kontrollbox 6 ein Signal über den Überwachungsblock 2 an den Ansteuerungsblock 3 und dann an die Leistungsschalteinheit 17 geleitet wird. Handbedienung 5 und Kontrollbox 6 sind erstfehlersichere Baueinheiten.A hand control 5 and a control box 6 are connected to the input / output block 4, via which the motors 19, 20 of the drive 18 can be adjusted, for example by pressing a button on the hand control 5 or the control box 6 via the monitoring block 2 to the Control block 3 and then passed to the power switching unit 17. Manual control 5 and control box 6 are fail-safe units.
Bei Vorliegen eines ersten Fehlers, der durch Sensoren über Sensoranschlüsse 23 - 30, 46 über den Ein-/Ausgabeblock 4 an den Überwachungsblock 2 weitergeleitet wird, leitet dieser ein Aktivierungssignal aus den Bedieneinheiten 5, 6 nicht mehr an den Ansteuerungsblock 3 weiter, bzw. unterbricht eine laufende Bewegung durch Abschalten der Leistungsschalteinheit 17 und gibt je nach Fehlerart eine entsprechende Fehlermeldung an den Ein- /Ausgabeblock 4.If there is a first error, which is passed on by sensors via sensor connections 23-30, 46 via the input / output block 4 to the monitoring block 2, the latter no longer forwards an activation signal from the operating units 5, 6 to the control block 3, or interrupts a running movement by switching off the power switching unit 17 and, depending on the type of error, sends a corresponding error message to the input / output block 4.
Es erfolgt eine optische Anzeige über einen Fehlermelder 32 und/oder über einen Akustikmelder 31. Weiterhin ist es denkbar, dass die Schaltvorrichtung 9 ausgelöst wird, so dass eine komplette Strom- Versorgungsabschaltung erfolgt. Ebenfalls kann bei bestimmten Fehlern die Zerstörung eines bestimmten Bauteils z.B. der Sicherungen 12, 13 durch den Überwachungsblock 2 eingeleitet werden, was eine beabsichtigte Unbrauchbarkeit des Antriebssystems zur Folge hat. Über einen LAN-Anschluss 34 wird eine Meldung über ein bestehendes Netzwerk an eine übergeordnete Überwachungsstelle geleitet. Dies kann ebenfalls über einen weiteren Anschluss 35 erfolgen, beispielsweise über das Internet und/oder zum Beispiel über eine Powerline (PLC) -Verbindung.There is an optical display via an error detector 32 and / or via an acoustic detector 31. It is also conceivable that the switching device 9 is triggered, so that a complete power supply shutdown takes place. Likewise, in the event of certain errors, the destruction of a specific component, for example the fuses 12, 13, can be initiated by the monitoring block 2, which results in the drive system being intended to be unusable. Via a LAN connection 34, a message is forwarded to an overarching monitoring point via an existing network. This can also be done via a further connection 35, for example via the Internet and / or for example via a Powerline (PLC) connection.
Bei besonderen auftretenden Fehlern sind Anschluss 36 mit einem Notruf und Anschluss 37 mit einer Brandmelde-/bekämpfungsanlage verbunden, wobei auch hierfür ein drahtloses Ruf-/Meldesystem zum Einsatz kommen kann, beispielsweise ein integrierter Funksender. Somit ist eine vorteilhaft ständige Überwachung von außen einschließlich einer direkten Alarmauslösung ermöglicht.In the event of special errors, connection 36 is connected to an emergency call and connection 37 to a fire alarm / fighting system, a wireless call / alarm system, for example an integrated radio transmitter, also being able to be used for this. This enables advantageous permanent monitoring from the outside, including direct alarm triggering.
Die Überwachungssensoren sind an den Stellen plaziert, die gemäß den Erfahrungswerten potentielle Gefahrenstellen bilden können.The monitoring sensors are placed at locations that can form potential danger spots based on experience.
Sie überwachen die folgenden Parameter:They monitor the following parameters:
Temperatur: Anschluss 23-27, 29, 30Temperature: connection 23-27, 29, 30
Feuchte: Anschluss 28-30, 46Humidity: connection 28-30, 46
Stromstärke: Anschluss 25Current: connection 25
Weitere Überwachungssensoren zum Beispiel für die Umgebung desOther monitoring sensors, for example for the environment of the
Antriebs sind ebenfalls denkbar.Drive are also conceivable.
Die Überwachung der Leistungsschalteinheit erfolgt außerdem mit bekannten Verfahren, die feststellen, ob bei verwendeten Relais ein Kontaktkleben vorliegt.The power switching unit is also monitored using known methods, which determine whether there is contact sticking in the relays used.
Eine weitere Sicherheit bietet die Schaltvorrichtung 9, mit der das ganze Gerät zweipolig vom Netz getrennt werden kann. Ebenfalls ist eine solche Schaltvorrichtung für die Hilfsversorgung 11 denkbar, jedoch nicht dargestellt.The switching device 9, with which the entire device can be disconnected from the mains with two poles, offers a further security. Such a switching device for the auxiliary supply 11 is also conceivable, but not shown.
Die Stromversorgung der Steuereinheit wird vorteilhafterweise separat vorgenommen, kann aber auch an der Stromversorgung 10 angeschlossen sein.The power supply to the control unit is advantageously carried out separately, but can also be connected to the power supply 10.
Zum Teil können die Bedienungsgeräte wie Handbedienung 5 und Kontrollbox 6 schon herstellungsseitig mit Sensoren bestückt sein, die mit geeigneten Mitteln z. B. über die jeweiligen Anschlusskabel 42, 43 mit dem Ein-/Ausgabeblock 8 verbunden sind.In some cases, the control devices such as manual control 5 and control box 6 can already be equipped with sensors on the manufacturing side, which with suitable means z. B. are connected to the input / output block 8 via the respective connecting cables 42, 43.
Weiterhin ist mindestens ein Not-Aus-Taster 7 an den Ein- /Ausgabeblock 4 angeschlossen, der bei einer Gefahr sofort vom Bediener oder vom Aufsichtspersonal betätigt werden kann.Furthermore, at least one emergency stop button 7 is connected to the input / output block 4, which can be actuated immediately by the operator or the supervisory staff in the event of a danger.
Zur Überprüfung des Überwachungsblocks 2 ist mindestens ein Betätigungselement 8, 81 vorgesehen, das entweder in der Handbedienung 5, in der Kontrollbox 6 oder separat angeordnet ist. Hiermit wird der Überwachungsblock 2 durch Aktivierung einer Prüfeinrichtung 47 regelmäßig gemäß Bedienungsanleitung auf Funktion überprüft, eine Meldung erfolgt bei erfolgreicher Prüfung über einen optischen Prüfmelder 33, beispielsweise eine Meldeleuchte und/oder über den Akustikmelder 31. Wird bei der Überprüfung ein Fehler festgestellt, so wird dieser durch den optischen Fehlermelder 32 und/oder den Akustikmelder 31 angezeigt. Die Durchführung der regelmäßigen Prüfung wird über die Anschlüsse 34, 35 an übergeordnete Überwachungseinheiten zur Aufzeichnung weitergegeben, eine Weitermeldung in Form eines Alarmsignals über die Anschlüsse 36, 37 wird nur in eingeschränkter Weise durchgeführt, indem die Signalleitung geprüft wird.To check the monitoring block 2, at least one actuating element 8, 8 1 is provided, which is arranged either in the manual control 5, in the control box 6 or separately. The monitoring block 2 is hereby regularly checked for function by activating a test device 47 in accordance with the operating instructions; a message is issued when the test is successful via an optical test detector 33, for example a signal lamp and / or via the acoustic detector 31 this is indicated by the optical error detector 32 and / or the acoustic detector 31. The execution of the regular test is forwarded to higher-level monitoring units for recording via the connections 34, 35; a further report in the form of an alarm signal via the connections 36, 37 is carried out only to a limited extent by checking the signal line.
Die Überprüfung des Überwachungsblocks 2 kann auch automatisch erfolgen, wenn beispielsweise im Programm einer Mikroprozessorsteuerung dieses abgelegt ist. Auch eine übergeordnete Überprüfung über die Anschlüsse 34, 35 ist ebenfalls denkbar.The monitoring block 2 can also be checked automatically if, for example, it is stored in the program of a microprocessor control. A higher-level check via the connections 34, 35 is also conceivable.
In Fig. 2 ist eine Minimalkonfiguration des erfindungsgemäßen Möbelantriebs als Blockschaltbild dargestellt. Die Ansteuerung der Leistungsschalteinheit 17 der Motoren entfällt, das Schaltelement 14 wird durch die Kontrollbox 6 gebildet, welche elektromechanische Schaltelemente 48 beispielsweise in Form von Dreh- und/oder Kippschaltern aufweist. Die Motorschaltelemente 15, 16 werden durch die Handbedienung 5 gebildet, welche ebenfalls elektromechanische Schaltelemente 49 beispielsweise in Form von Dreh- und/oder Kipptastern aufweist. Die elektromechanischen Schaltelemente 48, 49 sind erstfehlersichere zum Beispiel zwangsgeführte Schaltelemente, geeignet zum Schalten von hohen Motorströmen, die in diesem Fall direkt durch Handbedienung 5 und Kontrollbox 6 geleitet werden. Im Fehlerfall schaltet die Überwachungseinheit 2 die Strom-versorgung direkt aus, beispielsweise über die Schaltvorrichtung 9 und/oder durch Zerstörung/Ausschaltung der Sicherungen 12, 13 (nicht dargestellt) .2 shows a minimal configuration of the furniture drive according to the invention as a block diagram. The control of the power switching unit 17 of the motors is omitted, the switching element 14 is formed by the control box 6, which has electromechanical switching elements 48, for example in the form of rotary and / or toggle switches. The motor switching elements 15, 16 are formed by the manual control 5, which also has electromechanical switching elements 49, for example in the form of rotary and / or toggle switches. The electromechanical switching elements 48, 49 are fail-safe, for example positively driven switching elements, suitable for switching high motor currents, which in this case are passed directly through the manual control 5 and control box 6. In the event of a fault, the monitoring unit 2 switches the power supply off directly, for example via the switching device 9 and / or by destroying / switching off the fuses 12, 13 (not shown).
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt,The invention is not limited to the example shown,
Antriebskonfigurationen mit nur einem oder auch mehr als 2Drive configurations with only one or more than 2
Antrieben sind selbstverständlich denkbar.Drives are of course conceivable.
Ebenfalls ist abhängig vom Gesamtkonzept des Möbels und seinerIt also depends on the overall concept of the furniture and its
Umgebung eine Einschränkung oder Erweiterung der Komponenten möglich.The environment can restrict or expand the components.
Somit wird eine elektromotorische Antriebsanordnung mit einem Erstfehlersicherheitssystem realisiert, welches nicht nur Eingriffe in die Steuerung ermöglicht, sondern einen umfassenden vorteilhaften Schutz mit Integration in übergeordnete lokale und regionale Sicherheits- und Alarmsysteme ermöglicht. Thus, an electric motor drive arrangement with a first-fault safety system is realized, which not only enables interventions in the control system, but also enables comprehensive, advantageous protection with integration into higher-level local and regional safety and alarm systems.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Steuereinheit1 control unit
2 Überwachungsblock2 monitoring block
3 Ansteuerungsblock3 control block
4 Ein-/Ausgabeblock4 input / output block
5 Handbedienung5 manual operation
6 Kontrollbox6 control box
7 Not-Aus-Schaltelement7 Emergency stop switch element
8, 8' Betätigungselement8, 8 'actuator
9 SchaltVorrichtung9 switching device
10 Stromversorgung10 power supply
11 Hilfsversorgung11 Auxiliary care
12 Sicherung12 fuse
13 Sicherung13 fuse
14 Schaltelement14 switching element
15 Motorschaltelement15 motor switching element
16 Motorschaltelement16 motor switching element
17 Leistungsschalteinheit17 power switching unit
18 Antrieb18 drive
19 Motor19 engine
20 Motor20 engine
21 Sicherungselement21 securing element
22 Sicherungselement22 securing element
23 Sensoranschluss23 sensor connection
24 Sensoranschluss24 sensor connection
25 Sensoranschluss25 sensor connection
26 Sensoranschluss26 sensor connection
27 Sensoranschluss27 sensor connection
28 Sensoranschluss28 sensor connection
29 Sensoranschluss29 Sensor connection
30 Sensoranschluss30 sensor connection
31 Akustikmelder31 acoustic alarm
32 Fehlermelder, optisch32 error detectors, optical
33 Prüfmelder .33 test detectors.
34 LAN-Anschluss34 LAN connection
35 Zentrale/Anschluss Notruf Brandmeldeanschluss Netzanschluss Schutzleiteranschluss Steuerleitung Steuerleitung Anschluss Handbedienung Anschluss Kontrollbox Anschluss Betätigungselement Anschluss Not-Aus Sensoranschluss Prüfeinrichtung Schaltelement Schaltelement 35 Central unit / connection Emergency call Fire alarm connection Mains connection Protective conductor connection Control line Control line Connection manual control Connection control box Connection actuating element Connection emergency stop Sensor connection Test device Switching element Switching element

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektromotorische Antriebsanordnung mit Erstfehlersicherheitssystem für Möbel insbesondere für Krankenhaus- und Pflegebetten, bestehend aus einer Stromversorgung (10, 11) , mindestens einem Motor (19, 20) , einer Leistungsschalteinheit (17), mindestens einer Handbedienung (5), einer Kontrollbox (6) und einer Steuerung (1) mit einem Überwachungsblock (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachungsblock (2) bei Auftreten eines ersten Fehlers geeignete Maßnahmen zur Verhinderung einer Eigenbewegung der Antriebsanordnung vornimmt, dementsprechende Fehlermeldungen ausführt und Signale an übergeordnete Überwachungseinrichtungen übergibt, gegebenenfalls Notrufe auslöst und eine Prüfeinrichtung (47) für das Fehlermelde- und Fehlererkennungssystem aufweist.1. Electromotive drive arrangement with first fault safety system for furniture, in particular for hospital and care beds, consisting of a power supply (10, 11), at least one motor (19, 20), a power switching unit (17), at least one manual control (5), a control box ( 6) and a controller (1) with a monitoring block (2), characterized in that the monitoring block (2) takes suitable measures to prevent the drive arrangement from moving on its own when a first error occurs, executes corresponding error messages and transmits signals to higher-level monitoring devices, if necessary Triggers emergency calls and has a test device (47) for the error reporting and error detection system.
2. Elektromotorische Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren, Bedienungsmittel und Ausgabegeräte über einen Ein-/Ausgabeblock (4) mit dem Überwachungsblock (2) verbunden sind.2. Electromotive drive arrangement according to claim 1, characterized in that the sensors, operating means and output devices are connected to the monitoring block (2) via an input / output block (4).
3. Elektromotorische Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktivierung der Prüfeinrichtung (47) über ein Betätigungselement (8, 8') erfolgt.3. Electromotive drive arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the test device (47) is activated via an actuating element (8, 8 ').
4. Elektromotorische Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) Bestandteil eines Bedienteiles und/oder als ein separates Betätigungselement (8') ausgebildet ist.4. Electromotive drive arrangement according to claim 3, characterized in that the actuating element (8) is part of an operating part and / or is formed as a separate actuating element (8 ').
5. Elektromotorische Antriebsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8, 8') ein Prüftaster ist. 5. Electromotive drive arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the actuating element (8, 8 ') is a test button.
6. Elektromotorische Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (47) automatisch aktiviert wird.6. Electromotive drive arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the test device (47) is automatically activated.
7. Elektromotorische Antriebsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Aktivierung der7. Electromotive drive arrangement according to claim 6, characterized in that the automatic activation of the
Prüfeinrichtung (47) regelmäßig erfolgt.Test facility (47) takes place regularly.
8. Elektromotorische Antriebsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- /Ausgabeblock (4) Schnittstellen zu Netzwerken, Notrufen und Alarmzentralen aufweist.8. Electromotive drive arrangement according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the input / output block (4) has interfaces to networks, emergency calls and alarm centers.
9. Elektromotorische Antriebsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle zu Notrufen und Alarmzentralen drahtlos erfolgt.9. Electromotive drive arrangement according to claim 8, characterized in that the interface to emergency calls and alarm centers is wireless.
10. Elektromotorische Antriebsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Fehlerzustände und ihre Häufigkeiten in geeigneter Form gespeichert werden, mittels einer Anzeige angezeigt werden und für Kontroll-/Wartungs- und/oder Überwachungszwecke in geeigneter Form bereit gestellt werden.10. Electromotive drive arrangement according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that error states and their frequencies are stored in a suitable form, are displayed by means of a display and are provided in a suitable form for control / maintenance and / or monitoring purposes ,
11. Elektromotorische Antriebsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (14) aus mindestens einem oder mehreren elektromechanischen Schaltelementen und/oder elektronischen Schaltelementen besteht.11. Electromotive drive arrangement according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the switching element (14) consists of at least one or more electromechanical switching elements and / or electronic switching elements.
12. Elektromotorische Antriebsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (14) aus geeigneten erstfehlersicheren Schaltelementen (48) in einer Kontrollbox (6) besteht.12. Electromotive drive arrangement according to claim 11, characterized in that the switching element (14) consists of suitable first fail-safe switching elements (48) in a control box (6).
13. Elektromotorische Antriebsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (48) als erstfehlersichere zwangsgeführte Drehschalter ausgebildet sind.13. Electromotive drive arrangement according to claim 12, characterized in that the switching elements (48) as fail-safe positively driven rotary switches are designed.
14. Elektromotorische Antriebsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorschaltelemente (15, 16) aus elektromechanischen Schaltelementen und/oder elektronischen Schaltelementen bestehen.14. Electromotive drive arrangement according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that the motor switching elements (15, 16) consist of electromechanical switching elements and / or electronic switching elements.
15. Elektromotorische Antriebsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorschaltelemente (15, 16) aus geeigneten erstfehlersicheren Schaltelementen (49) in einer Handbedienung (5) bestehen.15. Electromotive drive arrangement according to claim 14, characterized in that the motor switching elements (15, 16) consist of suitable first-fail-safe switching elements (49) in a manual control (5).
16. Elektromotorische Antriebsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (49) als erstfehlersichere zwangsgeführte Tast- und/oder Kippschalter ausgeführt sind. 16. Electromotive drive arrangement according to claim 15, characterized in that the switching elements (49) are designed as fail-safe positively driven pushbutton and / or toggle switches.
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