ES2586327T3 - Unidad de accionamiento motorizada para camas y mesas - Google Patents

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ES2586327T3 ES01925489.5T ES01925489T ES2586327T3 ES 2586327 T3 ES2586327 T3 ES 2586327T3 ES 01925489 T ES01925489 T ES 01925489T ES 2586327 T3 ES2586327 T3 ES 2586327T3
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Klaus Wehmeyer
Thomas Schröder
Thomas Viermann
Ralf Bokämper
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Dewertokin GmbH
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    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/30—Arrangements for controlling the direction of rotation

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  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
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Abstract

Unidad de accionamiento (10, 11) electromotorizada para como mínimo un componente (12) de un mueble, que está equipada como mínimo con un motor de accionamiento (10) que puede ser controlado mediante una unidad de control (13), y una unidad de valoración, el motor de accionamiento (10) y otros determinados motores de accionamiento presenta cada uno un dispositivo de medida para medir la intensidad de corriente absorbida por cada uno de los motores de accionamiento (10) y/o la velocidad proporcionada por cada uno de los motores de accionamiento (10), caracterizada por que la unidad de valoración (15) está prevista de manera que al desviarse una intensidad de corriente o un valor de velocidad de un valor predeterminado se puede acceder por regulación en el proceso de regulación de tal manera que el proceso de regulación se suspende, se cancela o se invierte durante un tiempo determinado.

Description

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DESCRIPCION
Unidad de accionamiento motorizada para camas y mesas
El invento se refiere a una unidad de accionamiento electromotorizada para como mlnimo un componente regulable de un mueble, que esta equipada con como mlnimo un motor de accionamiento controlable por una unidad de control y una unidad de valoracion, como la que esta publicada en el documento DE-C- 19733561.
El accionamiento electromotorizado en cuestion es preferiblemente un accionamiento lineal o un accionamiento giratorio que se utiliza para el ajuste de partes moviles de un mueble. Cuando la unidad de accionamiento electromotorizado es un accionamiento lineal, tambien puede ser utilizado para la regulacion en altura del tablero de una mesa. La parte que hay que regular puede estar cargada con objetos, como por ejemplo, un PC, aparatos de oficina, carpetas o similares. La regulacion se produce para, por ejemplo, adaptar la altura de un tablero de mesa al tamano de la persona que va a trabajar en la mesa, que suele cambiar. La potencia del motor esta disenada para la carga maxima del componente que hay que regular. En caso necesario, pueden necesitarse dos o mas motores para el ajuste del componente, como por ejemplo el tablero de mesa.
En el caso de la regulacion en altura es inevitable, especialmente en movimientos hacia arriba, que el tablero se mueva contra un objeto fijo que actua como tope. Entonces podrlan resultar danados no solo el objeto y tambien el tablero, sino que tambien los componentes del accionamiento electromotorizado, por ejemplo, los devanados del motor de accionamiento, puesto que en un caso as! la intensidad del circuito de corriente del motor sube brusca y considerablemente. Aunque en ese momento el motor de accionamiento emite un correspondiente ruido, esto no es obligatoriamente un aviso para el usuario, por que en una oficina u otro lugar de trabajo se producen a menudo fuertes ruidos en los alrededores.
Ademas es una ventaja que el movimiento de la mesa al arrancar se inicie suave y al parar se reduzca suave. (arranque / parada suaves), en donde todos los desarrollos del movimiento entre ambos que se producen son independientes de la carga. La limitacion de la carrera puede conseguirse por topes mecanicos, finales de carrera que se encuentran internos en el accionamiento y/ o finales de carrera externos adicionales, as! como mediante finales de carrera electronicos adicionales programables libremente. Cuando este mueble lo utilizan personas de diferente tamano es ademas adecuado regular de la manera mas sencilla posible las alturas de trabajo que se adaptan a ellos (funcion memoria) as! como los llamados procesos de ajuste necesarios para ello, por ejemplo cuando se pierden los llamados puntos de referencia.
En el documento DE 196 47 836 se describe un sistema de control con una llamada seguridad de primer defecto. Segun este, al presentarse un primer defecto cualquiera de cada tipo, quedan excluidos cualquier riesgo no descrito con mayor detalle. En caso necesario, el aparato controlado debe ser hecho no apto para el uso. Este sistema de control esta pensado de manera que el usuario puede reconocer si los componentes ya no pueden funcionar, y esto es especialmente valido para los contactos electricos.
El sistema de control segun esta literatura esta formado por tres componentes, en concreto, una entrada de defecto en union de un tratamiento integrado de fallos, en donde la entrada de defectos se procesa en un teclado de servicio o en varios teclados de servicio. Ademas el sistema de control contiene una electronica en forma de un control por microprocesador para seguir procesando los defectos registrados, y ademas miembros de regulacion de potencia que conectan la intensidad del motor a la unidad lineal. Estos son, por ejemplo, transistores rele -potencia y otros modulos similares.
El invento tiene como base la mision de disenar una unidad de accionamiento motorizada del tipo descrito al comienzo de tipo mas sencillo y economico de manera que se evite una sobrecarga del motor de accionamiento o de los motores de accionamiento que posiblemente podrla llevar a una parada y pueda cumplir todas las tareas expuestas.
Esta mision sera resuelta por que el motor de accionamiento o determinados motores de accionamiento presentan cada uno un dispositivo de medida para medir la intensidad absorbida por el motor de accionamiento y/o la velocidad proporcionada por el correspondiente motor de accionamiento, y porque esta prevista una unidad de valoracion de manera que en el caso de que un valor se desvle de un valor predeterminado se integrara en regulacion en el proceso de regulacion de manera que el proceso de regulacion sera suspendido, interrumpido o invertido durante un tiempo determinado.
Es generalmente conocido que al conectar un motor por ejemplo la intensidad es claramente mayor que la de despues de un tiempo determinado despues del arranque. Este proceso permanece sin ser tenido en cuenta. Durante la elevacion de por ejemplo un tablero de mesa la intensidad permanece constante u oscila entre llmites muy estrechos. Si por ejemplo, el tablero se mueve contra un objeto fijo o contra un objeto que solo se deja mover
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empleando una fuerza muy alta, entonces la intensidad sube brusca y claramente. En el dispositivo de valoracion se compara la intensidad en servicio normal con la intensidad actual y al sobrepasarse una relacion determinada o al sobrepasarse una intensidad determinada se integrara sin comparacion en el proceso de regulacion regulando de manera que la sobrecarga en el motor de accionamiento sera anulada. Para ser integrada regulando en el proceso de regulacion la intensidad debe ser claramente mas alta, pues podrla ocurrir que durante un proceso de regulacion se coloque una carga adicional en el tablero, no llegando a producirse ninguna sobrecarga del motor de accionamiento. En un caso como este no debe ser integrada regulando en el proceso de regulacion.
En una ejecucion preferida esta previsto que el dispositivo de valoracion contenga tambien memoria, arranque / parada suaves e interruptores finales de carrera libremente programables. Con ello cada persona que trabaje en el mueble puede conseguir siempre la misma posicion del conjunto. Mediante la funcion arranque / parada suave se puede conseguir un arranque suave y una parada suave del proceso de regulacion. Mediante la funcion interruptores finales de carrera libremente programables en todo momento se pueden modificar facilmente las posiciones finales.
Las otras funciones del dispositivo de valoracion pueden ser traspuestas constructivamente muy facilmente y aumentan el confort de servicio.
La intensidad para cada motor de accionamiento puede ser determinada directamente en la alimentacion de corriente mediante un equipo de medida correspondiente. Sin embargo tambien se puede pensar en medirla indirectamente por la velocidad del rotor del motor de accionamiento o de un componente conectado que puede ser accionado en rotacion, y por que al sobrepasarse por debajo una velocidad predeterminada se puede introducir regulando en el proceso de regulacion. En el caso de un calculo de este tipo una velocidad normal corresponde a la intensidad habitual en la alimentacion de corriente al motor. Si la velocidad sobrepasa por debajo un valor determinado, la intensidad sube correspondientemente de manera que esto lleva a regulacion. La medicion de la velocidad del rotor del motor de accionamiento ofrece ademas la ventaja de que la exactitud de medida es mayor, puesto que en caso normal, en el interior de una unidad de medida el rotor del motor de accionamiento es accionado con la maxima velocidad. Habitualmente, al motor de accionamiento esta conectado un engranaje para reducir la velocidad de manera que, por ejemplo, husillos accionados a traves de el giran con una velocidad claramente mas baja que los rotores de los motores. La medicion de la velocidad del rotor del motor de accionamiento o de un componente conectado a ellas se produce mediante impulsos de corriente adecuados. La unidad de accionamiento esta disenada entonces de tal manera que con un giro del rotor o de un componente conectado se generan uno varios impulsos. Para que en caso necesario la intensidad o la velocidad que lleva a una integracion reguladora pueda ser modificada esta previsto que la intensidad o la velocidad que llevan a integration puedan ser reguladas preferiblemente por escalones.
Especialmente cuando la unidad de accionamiento se utiliza para la regulacion en altura del tablero de una mesa de trabajo, es adecuado si la unidad de accionamiento esta equipada con motores de accionamiento que giran sincronizadamente. Ahora es necesario un control de sincronismo correspondientemente disenado. Cuando se utiliza para una mesa de trabajo es ademas ventajoso si dependiendo del tipo de la mesa de trabajo esta esta equipada con como mlnimo otro motor de accionamiento para movimientos de ajuste adicionales. Un movimiento adicional de ajuste de estos seria en una mesa de trabajo la regulacion de inclination del tablero. Para que al presentarse un obstaculo la intensidad demasiado alta o la velocidad demasiado baja sea corregida correspondientemente esta previsto que los motores de accionamiento de la unidad de accionamiento sean motores de velocidad reversible y que al sobrepasarse por arriba la intensidad predeterminada o la velocidad predeterminada por debajo se invierta el sentido de giro del correspondiente motor de accionamiento. El motor de accionamiento puede entonces por ejemplo ser desconectado despues de un determinado tiempo. Sin embargo tambien es posible que el modulo que va a ser regulado pase a funcionar a una posicion base predeterminada. Para que el usuario sepa por que el proceso de regulacion ha sido interrumpido o suspendido es logico que la unidad de accionamiento este equipada con una indication de averla. Esta puede ser optica o acustica, en una ejecucion preferida esta prevista sin embargo en el interruptor manual necesario para el control de la unidad de accionamiento.
El control de sincronizacion para como mlnimo dos motores de accionamiento o en una ejecucion simplificada para como mlnimo un motor de accionamiento hace posible las funciones memoria, arranque / parada suaves e interruptor final de carrera libremente programable.
Para poder evitar una perdida de valores almacenados en memoria, por cuya causa tambien siempre... , desde el control se arranca regularmente un punto de referencia que puede ser fijo. Este “viaje de referenda” puede ser iniciado tambien manualmente, por ejemplo, despues de una interruption de corriente o en el caso de un dispositivo que se utiliza por primera vez. Es esencial entonces, que el viaje de referencia se realice a velocidad reducida puesto que el punto de referencia puede ser tambien un tope mecanico.
En otra configuration esta previsto que la unidad de valoracion este equipada con una memoria en la que se pueden almacenar los valores especlficos del accionamiento en forma de una curva. La memoria hace posible que
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posteriormente se puedan modificar la curva o los valores. Ademas, la unidad de accionamiento electromotorizada puede ser utilizada de manera muy sencilla para la regulacion de diferentes partes constructivas sin que sea necesario un diseno especial. Ademas tambien esta previsto que en la memoria de la unidad de accionamiento se puedan memorizar como mlnimo dos, preferiblemente tres estados de servicio del accionamiento y como mlnimo la temperatura ambiental y que se pueda anadir una imagen de cada uno de los parametros dependiendo del camino retrocedido de una parte del accionamiento o del angulo de regulacion de una parte constructiva. Los estados de servicio del accionamiento son por ejemplo parametros como tension del motor, trayecto, temperatura del motor, que en el estado de servicio se miden directamente, pero no se calculan indirectamente y se envlan a la unidad de valoracion. Sin embargo tambien se pueden introducir fuerzas o momentos. Ademas esta previsto que durante la marcha de prueba del accionamiento junto con los componentes conectados se miden los valores de marcha en vaclo, con carga media y con carga maxima, ademas de la temperatura ambiental y otras condiciones limite que lo definen, y la unidad de valoracion anade en su memoria una imagen de los diferentes parametros dependiendo del camino retrocedido del accionamiento o del angulo de regulacion de una parte del mueble. En otro diseno esta previsto que en el estado de servicio se compare el valor actual del valor especlfico de accionamiento en la correspondiente posicion del accionamiento con los valores memorizados. El resultado de la comparacion dependiente de la posicion del accionamiento res un criterio de decision para la unidad de valoracion, tomar conceptos adecuados y orientados as! como ajustados en el control del movimiento de accionamiento. Ademas esta previsto que la unidad de accionamiento este disenada de manera que en la imagen se pueda introducir un desgaste de las partes de accionamiento a traves de una funcion de reactualizacion. La vigilancia del parametro no esta limitada por los tiempos de arranque del motor sino que esta activa inmediatamente despues del accionamiento. Esta vigilancia se realiza no solo en la direccion de avance de un modulo sino tambien en la direction de retroceso a lo largo de todo el camino.
De manera adecuada, la unidad de valoracion esta disenada de manera que se puede hacer una desconexion de la unidad de accionamiento si no se cumple con las directrices preparadas por el usuario. Por ello es imposible el uso del aparato de manera no conforme con las directrices, as! que se impedira que debido a ese manejo inadecuado los componentes del aparato conectado con el accionamiento resulten danados. Esto puede ser mostrado al usuario, y, por ejemplo, en el caso de no seguirse, el accionamiento sera desconectado por los tiempos de pausas acordes con las normas. Mediante la medida del trayecto tambien es posible desconectar el motor en el caso de ocurrir un defecto o un final de carrera que falla en ese momento, sin que antes sea necesario un aumento de la intensidad al moverse contra un tope mecanico con posibles danos. Con esto, igualmente se pueden colocar determinados puntos de referencia a lo largo del trayecto para una tarea de control y/o regulacion, como por ejemplo, parar o modificar otro motor que funciona al mismo tiempo. Ademas esta previsto que cada motor de la unidad de accionamiento este provisto con un chip de memoria no volatil para almacenar los valores especlficos. Con ello, en el caso de un fallo de corriente estos valores se conservan. La unidad de valoracion puede entonces leer el contenido del chip de memoria para conseguir una adaptation optima del motor, control y aparellaje conectado.
Ademas esta previsto que para transmitir el ruido corporal en forma de senal electrica a la unidad de valoracion, cada motor de la unidad de accionamiento esta equipado con un emisor de oscilacion. Con ello, se puede comparar con datos almacenados anteriormente y sacar conclusiones sobre el comportamiento del motor y ser utilizados como entradas en el control. Aqul tambien se puede pensar en una unidad emisora en la que simultaneamente se integran emisores de temperatura y de oscilaciones, entre otros componentes.
Ya se conoce el calcular valores de modification a partir de determinados parametros en determinados momentos, valores que se utilizan como criterio de decision para entrar en el control del motor. Asl, tambien se conoce el memorizar los valores de la velocidad del motor, calcular logicamente con valores reales dependiendo de la posicion de determinados valores umbral para determinadas zonas del trayecto de regulacion como valores de prediction, y estos compararlos con otros valores reales, de donde obtiene una entrada en el control del motor.
Una desventaja de esto es que estos conceptos pueden ser utilizados en partes regulables de vehlculos, como techos corredizos o elevalunas y similares, asl como en lo posible, para otros accionamientos de regulacion, sin embargo no lo son para diferentes exigencias en accionamientos de muebles con accionamientos de palanca especiales y sus propiedades, como movilidad parcial, grandes holguras de apoyos, fuerzas de arranque extremas etc. Ademas la utilization en accionamientos para muebles, entre otros tambien en zonas de cuidados y zonas de hospital, requiere mantener otras normas. Por ejemplo, un accionamiento de mueble puede ser utilizado mas a menudo que un elevalunas o un techo corredizo en vehlculos, especialmente porque los elementos de manejo se encuentran en la zona del conductor y la posibilidad de un accionamiento continuo durante el movimiento es extraordinariamente pequena.
Las altas corrientes del motor en un tiempo muy corto pueden ser amortiguadas mediante circuitos de retardo adecuados, lo que segun la experiencia en muchas aplicaciones puede producir problemas. El recorrido de la curva empuje / intensidad dependiendo del camino, por ejemplo en una silla, no es lineal, sino que tambien presenta otros
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maximos locales que pueden llevar a una desconexion, pero que no han sido ocasionados por bloqueos externos, sino que es una caracteristica del sistema. Si se ajusta el valor del sistema de manera que esos maximos locales no llevan a una desconexion, puede ocurrir que otras puntas de intensidad ocasionadas por bloqueos o sobrecargas, situadas por debajo de los valores de maximos locales, tampoco ocasionen desconexion. Ademas segun la experiencia, tambien es una desventaja en tales sistemas, que tolerancias de los componentes en el caso de ajustes criticos de solo un parametro, por ejemplo la intensidad del motor, pueden llevar a un funcionamiento defectuoso. Estas medidas se refieren al funcionamiento del motor y de los componentes anexos. De ello se deduce que no se detectaran sobrecargas de larga duracion y la no observancia del uso acorde con las prescripciones segun las normas de seguridad validas para el campo de aplicacion. Mediante la solucion acorde con el invento se pueden encadenar varias unidades de accionamiento una detras de otra. Asi por ejemplo, esto es necesario en el control de camas.
En el presente invento es esencial que en el caso de una subida brusca y clara de la intensidad de corriente o en el caso de una reduccion brusca y clara de la velocidad, se pueda actuar por regulacion en el proceso de ajuste.
Sobre la base del diagrama de bloques de la figura 1 a continuacion se explica el invento con mas detalle.
La unidad de accionamiento electromotorizada acorde con el invento comprende un motor 10, que acciona un accionamiento 11. Mediante este accionamiento, en el ejemplo constructivo mostrado se regula en su altura un tablero de mesa 12. El control del motor 10 se realiza mediante la unidad de control 13, que puede ser controlada mediante un dispositivo de servicio manual en forma de un interruptor manual 14. El dispositivo de servicio manual contiene varios elementos de accionamiento, por ejemplo pulsadores. Ademas esta prevista una unidad de valoracion 15 en la que se introducen varios parametros, por ejemplo la intensidad de la corriente, la tension, un esfuerzo medido, una temperatura medida, un trayecto retrocedido o un angulo. Estos parametros estan identificados con los simbolos del 16 al 21. Ademas, la unidad de valoracion esta equipada con una memoria 22 en la que se pueden almacenar los valores en forma de curvas o de valores de entrada.

Claims (16)

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    REIVINDICACIONES
    1. Unidad de accionamiento (10, 11) electromotorizada para como mlnimo un componente (12) de un mueble, que esta equipada como mlnimo con un motor de accionamiento (10) que puede ser controlado mediante una unidad de control (13), y una unidad de valoracion, el motor de accionamiento (10) y otros determinados motores de accionamiento presenta cada uno un dispositivo de medida para medir la intensidad de corriente absorbida por cada uno de los motores de accionamiento (10) y/o la velocidad proporcionada por cada uno de los motores de accionamiento (10), caracterizada por que la unidad de valoracion (15) esta prevista de manera que al desviarse una intensidad de corriente o un valor de velocidad de un valor predeterminado se puede acceder por regulacion en el proceso de regulacion de tal manera que el proceso de regulacion se suspende, se cancela o se invierte durante un tiempo determinado.
  2. 2. Unidad de accionamiento motorizada segun la reivindicacion 1, caracterizada por que la unidad de valoracion (15) contiene una memoria, arranque -parada suave y un funcionamiento de interruptor final de carrera libremente programable.
  3. 3. Unidad de accionamiento motorizada segun la reivindicacion 1o 2, caracterizada por que la unidad de valoracion (15) esta equipada con una memoria (22) en la que se pueden almacenar los valores de accionamiento especlficos, preferiblemente en forma de una curva.
  4. 4. Unidad de accionamiento motorizada segun la reivindicacion 1, caracterizada por que se puede medir la velocidad del rotor del motor de accionamiento (10) o de otro componente conectado, accionable en rotacion y por que al sobrepasarse por debajo una velocidad predeterminada con una correspondiente subida de la intensidad de corriente se puede actuar por regulacion en el camino de regulacion.
  5. 5. Unidad de accionamiento motorizada segun la reivindicacion 4, caracterizada por que la velocidad del rotor del motor de accionamiento (10) o de los componentes conectador se puede convertir en impulsos de corriente que pueden ser contados.
  6. 6. Unidad de accionamiento motorizada segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 5 precedentes, caracterizada por que la intensidad de corriente o la velocidad que lleva a actuar en el proceso de ajuste, puede ser regulada por escalones.
  7. 7. Unidad de accionamiento motorizada segun una de las reivindicaciones 1 a 6 precedentes, caracterizada por que la unidad de accionamiento esta equipada con como mlnimo dos motores de accionamiento (10) accionables en marcha sincronizada.
  8. 8. Unidad de accionamiento motorizada segun una o varias de las reivindicaciones 1 a7 precedentes, caracterizada por que la unidad de accionamiento esta equipada con como mlnimo otro motor de accionamiento para movimientos de ajuste adicionales.
  9. 9. Unidad de accionamiento motorizada segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que desde la unidad de control (13) se puede iniciar un punto de referencia fijo en momentos de tiempo predeterminados.
  10. 10. Unidad de accionamiento motorizada segun la reivindicacion 9, caracterizada por que al arrancar el punto de referencia las funciones pueden ser iniciadas a mano.
  11. 11. Unidad de accionamiento motorizada segun la reivindicacion 9 o 10, caracterizada por que las funciones pueden ser llevadas a cabo con velocidad reducida respecto de la velocidad normal.
  12. 12. Unidad de accionamiento motorizada segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que en la memoria (22) de la unidad de valoracion (15) se pueden almacenar como mlnimo dos, preferentemente tres estados de servicio de la unidad de accionamiento y como mlnimo la temperatura ambiente y porque se puede marcar una imagen de los distintos parametros dependiendo del camino retrocedido de una parte del accionamiento o del angulo de ajuste de un componente.
  13. 13. Unidad de accionamiento motorizada segun la reivindicacion 12, caracterizada por que en el estado de servicio de la unidad de accionamiento motorizada se pueden comparar los valores reales actuales de los valores especlficos en cada una de las posiciones de una parte del accionamiento con los valores memorizados.
  14. 14. Unidad de accionamiento motorizada segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 13 precedentes , caracterizada por que la unidad de valoracion (15) esta disenada de manera que se puede realizar una
    desconexion de la unidad de accionamiento siempre que no se hayan observado las directrices predeterminadas del usuario.
  15. 15. Unidad de accionamiento motorizada segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 14 precedentes, 5 caracterizada por que cada motor (10) de la unidad de accionamiento esta equipado con un chip de memoria no
    volatil para almacenar los valores especlficos de accionamiento.
  16. 16. Unidad de accionamiento motorizada segun una o varias de las reivindicaciones 1a 15 precedentes, caracterizada por que cada motor (10) de la unidad de accionamiento esta equipado con un emisor de oscilaciones
    10 para transmitir el ruido corporal del motor (10) en forma de senal electrica a la unidad de accionamiento (15).
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