WO2006081925A1

WO2006081925A1 - Pflegebett mit symmetrierschaltung

Info

Publication number: WO2006081925A1
Application number: PCT/EP2006/000250
Authority: WO
Inventors: Hans-Peter Barthelt
Original assignee: Hans-Peter Barthelt
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2006-08-10
Also published as: US20080148485A1; DE102005005471A1; ATE429890T1; CA2595828A1; US7861340B2; CN101111210A; EP1843732B1; JP4851471B2; DE502006003599D1; JP2008528216A; EP1843732A1; CN101111210B

Abstract

Ein Pflegebett weist in dem höhenverstellbaren Heber zwei mechanisch parallel geschaltete Hubmotoren auf . Um die Hubmotoren gleichmäßig zu belasten und Verspannungen im Heber zu vermeiden, ist eine Symmetrierschaltung vorgese¬ hen, die die Versorgungsströme der Hubmotoren misst . Wenn sich eine Differenz herausstellt wird der betreffende Strom mehrfach kurzzeitig unterbrochen in dem Sinne, dass sich durch die Stromunterbrechungen die betragsmäßige Größe der Ströme aneinander annähert.

Description

Pfleqebett mit Symmetrierschaltung

In der DE 10 2004 019 144 ist ein Pflegebett beschrieben, das einen höhenverstellbaren Sockel aufweist, der auf dem Matratzenrahmen angeordnet ist . Mit Hilfe des höhenverstellbaren Sockels soll der Matratzenrahmen mit dem darauf liegenden Patienten aus der normalen Betthöhe in eine Pflegehöhe gebracht werden, die es dem Personal erleichtert, Handhabungen am pflegebedürftigen Patienten vorzunehmen .

Zur Höheverstellung weist das bekannte Bett einen Elektromotor auf, der über ein Schneckengetriebe eine Schraubspindel antreibt . Die Schraubspindel erstreckt sich zwischen dem Fuß des Sockels und dessen Kopf, um den Heber des Sockels entsprechend in der Höhe zu strecken . Der Antrieb ist selbsthemmend. Der Elektromotor selbst ist ein Kleinspannungsgleichstrommotor . Die Versorgungsspannung liegt bei ca . 24 Volt Gleichspannung . Mit dem bekannten Bett können Patienten bis zu einem konstruktiv vorgegebenen maximalen Körpergewicht gehoben und gesenkt werden . Die konstruktive Grenze ergibt sich im Wesentlichen aus der Hubkraft des verwendeten Elektromotors .

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung ein Pflegebett zu schaffen, das in der Lage ist, Patienten mit einem höheren Körpergewicht heben und senken zu können .

Das erfindungsgemäße Pflegebett weist einen höhenverstellbaren Sockel auf . Zur Höhenverstellung des Sockels sind zwei Elektromotoren vorgesehen, die kinematisch parallel arbeiten . Da diese Elektromotoren aufgrund des Gewindespindelantriebs selbstblockierend sind, können, wenn keine Gegenmaßnahmen getroffen werden, Verspannungen auftreten, die das Bett und die Motoren beschädigen . Wegen der Steifheit der Hebelmechanik des Sockels genügen hierzu geringe Wegunterschiede der Elektromotoren .

Um dem vorzubeugen ist bei dem erfindungsgemäßen Pflegebett zusätzlich eine Symmetrierschaltung vorgesehen . Die Symmetrierschaltung misst die Stromaufnahme der beiden Elektromotoren, zumindest im Hebebetrieb . Wenn sich dabei herausstellt, dass die Differenz zwischen den beiden Strömen ein vorgegebenes Maß überschreitet , wird kurzzeitig für eine konstante, fest vorgegebene Zeit der Strom für j enen Motor unterbrochen, der während der Messung die höhere Stromaufnahme gezeigt hat .

Hierdurch wird dafür gesorgt, dass beide Motoren etwa denselben Strom ziehen, was gleichbedeutend ist , dass beide Motoren etwa dieselbe Kraft erzeugen um den Patienten zu heben . Insbesondere werden hierdurch Verspannungen vermieden, die auftreten, weil u . U . ein Motor dem anderen Motor vorauseilt . Der vorauseilende Motor wäre nicht nur gezwungen das Patientengewicht zu tragen, sondern müsste auch gegen den nacheilenden Motor arbeiten .

Vorteilhaft ist es , wenn das Pflegebett derart weitergebildet ist, dass die Symmetierschaltung die Stromaufnahme nicht nur beim Heben misst, sondern auch beim Senken . Beim Senken ist es allerdings gelegentlich so, dass die größere Stromaufnahme der nacheilende Motor zeigt , weil dieser nicht durch die Last im Sinne eines zurücklaufens in die Grundstellung unterstützt wird. Folglich ist es vorteilhaft, wenn in dieser Betriebssituation die Stromzufuhr zu j enem Motor unterbrochen wird, der die kleinere Stromaufnahme zeigt .

Es ist j edoch auch möglich, dass sich die Verhältnisse umkehren . In einem solchen Falle wäre die obige Regelung schädlich . Sie würde den Fehler vergrößern . Wenn die Gefahr eines solchen Fehlverhaltens besteht ist es vorteilhaft, wenn die Symmetrierschaltüng lernfähig ist . Wenn die Symme- trierschaltung feststellt , nach der Stromunterbrechung ist die Stromdifferenz größer anstatt kleiner geworden, wird sie die Stromunterbrechung bei dem anderen Motor vornehmen und in der folge auch nur bei diem Motor die kurzzeitige Stromunterbrechung vornehmen .

Da in beiden Fällen beide Messungen fortlaufend durchgeführt werden, wird sich nach einer relativ kurzen Zeit eine Situation einstellen, bei der beide Ströme praktisch gleich sind . Damit die kurzzeitige Stromunterbrechung nicht den Betrieb behindert und auch nicht zu unnötigen Regelschwingungen führt, ist es vorteilhaft , wenn für die Differenzen der Motorströme ein Toleranzfenster definiert wird . Das Abschalten des Motorstroms wird nur durchgeführt , wenn die Differenz des Toleranzfenster verlässt .

Je nach Anwendungsfall kann es von Vorteil sein, wenn das Toleranzfenster von der Größe des Strombetrags abhängig ist . Dei günstigsten Werte müssen empirisch ermittelt werden, weil sie von den Motoren und der Konstruktion des Betts anhängig sind .

Im Übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen .

Beim Durchlesen der Figurenbeschreibung wird dem Fachmann klar, dass eine Reihe von Abwandlungen möglich sind, die aus den j eweiligen Gegebenheiten erfolgen . Außerdem sind weitere Kombinationen denkbar, die in allen Permutationen nicht darstellbar sind, ohne den Umfang der Figurenbeschreibung unnötig zu erhöhen .

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt . Es zeigen :

Fig . 1 ein Pflegebett gemäß der Erfindung, in der Bettstellung;

Fig . 2 das Pflegebett gemäß der Erfindung , in der gedrehten Sesselstellung;

Fig. 3 den Aufbau des Hebers des erfindungsgemäßen PfIe- gebetts , in einer Seitenansicht und teilweise in Explosionsdarstellung .

Fig . 4 die Grundschaltung zur Symmetrierung der Lastverteilung auf die beiden Hebermotoren und

Fig . 5 das Flussdiagramm zur Symmetrierung der Lastverteilung im Hebebetrieb .

Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Pflegebett 1 in der Liegestellung, während Figur 2 das Pflegebett 1 in der Sitz- oder Sesselstellung wiedergibt .

Das Pflegebett 1 weist eine Bettumrandung 2 mit einem Kopfteil 3 , einem Fußteil 4 sowie Seitenwänden 5 und 6 auf . Die dem Betrachter zugekehrte Seitenwand 5 befindet sich in der Liegestellung wie veranschaulicht im Abstand zum Boden, womit zwischen Unterkante der Seitenwand 5 und dem Boden ein Spalt besteht, der es dem Pflegepersonal ermöglicht , die Fußspitzen unter das Bett zustellen . Die Seitenwand 5 ist beweglich gelagert und gelangt in der Sesselstellung des Pflegebetts 1 in eine nach unten verschobene Position, wie dies Figur 2 erkennen lässt . Die spezielle Lagerung der Seitenwand 5 ist beispielsweise ausführlich in der DE 199 12 937 A 1 erläutert .

Innerhalb der Bettumrandung 2 befindet sich ein Bettheber 7 , wie es die Figur 3 erkennen lässt .

Zu dem Bettheber 7 gehören ein höhenverstellbarer Sockel 8 , auf dessen Kopf ein Drehscharnier 9 mit einer vertikalen Drehachse befestigt ist, ein Zwischenrahmen 10,

-b sowie ein Liegerahmen 11, auf dem sich eine Matratze 12 befindet . Der Liegerahmen 11 ist in der Draufsicht rechteckig .

Der Liegerahmen 11 gliedert sich in einen Zentralabschnitt 13 , der fest mit dem Zwischenrahmen 10 verbunden ist, einen Rückenabschnitt 14 , der an dem Zentralabschnitt 13 anscharniert ist , einen Oberschenkelabschnitt 15 , der ebenfalls an dem Zentralabschnitt 13 anscharniert ist, sowie einen Unterschenkeiabschnitt 16. Der Unterschenkelabschnitt 16 ist an dem von dem Zentralabschnitt 13 abliegenden Ende des Oberschenkelabschnittes 15 anscharniert . Die Scharnierachsen, um die die Abschnitte 14 , 15 , 16 relativ zu dem Zentralabschnitt 13 beweglich sind, liegen horizontal . Schließlich gehört zu dem Liegerahmen 11 noch ein Fußabschnitt 17 , der starr mit dem Sockel 8 unmittelbar verbunden ist .

Der Zentralabschnitt 13 des Liegerahmens 11 weist zwei parallel zueinander verlaufenden Längsholme 18 auf, die entsprechend der Breite des Pflegebetts 1 voneinander beabstandet sind. Wegen der seitlichen Ansicht verdeckt der sichtbare Längsholm 18 den dahinter liegenden zugehörigen Längsholm des Zentralabschnitts 13.

Der Rückenabschnitt 14 wird von einem Holm 19 sowie einem weiteren dazu parallelen Holm begrenzt, der wegen der Darstellung in Figur 3 nicht zu erkennen ist . Der Holm 19 ist an dem Holm 18 anscharniert während der weitere, verdeckte Holm mit dem zu dem Längsholm 18 parallelen Längsholm verbunden ist . Die beiden Holme 19 des Rückenabschnitts 14 sind über einen in der Figur nicht erkennbaren Querholm am oberen Ende bei 20 miteinander verbunden . Außerdem verbindet eine weitere Querstrebe 21 die beiden Längsholme 19 an der Unterseite .

Auch der Oberschenkelabschnitt 15 , wird von zwei Längsholmen begrenzt , von denen lediglich ein Längsholm 22 zu erkennen ist . Der andere Längsholm wird durch den Längsholm 22 verdeckt . Die beiden Längsholme 22 sind über eine Querstrebe 23 verbunden . Die Querstrebe 26 verläuft etwa auf der Mitte j edes Längsholms 22 an der Unterseite .

Schließlich wird auch der Unterschenkelabschnitt 16 von zwei Längsholmen begrenzt, von denen wiederum lediglich der Längsholm 24 in der Figur zu erkennen ist . Die beiden Längsholme 24 sind am unteren Ende bei 25 über eine nicht erkennbare Querstrebe miteinander verbunden . Zusätzlich zu dieser Querstrebe werden die beiden Längsholme 24 durch eine Strebe 26 verbunden, an der zwei zueinander parallel Führungsschienen 27 befestigt sind, die bis zu dem Ende 25 reichen . Sie verlaufen wie gezeigt in einem Winkel zu dem Längsholm 24 und zwar so, dass sie in Richtung auf das Fußende 25 hin konvergieren . Der Abstand der beiden Führungsschienen 27 ist deutlich kleiner als der Abstand der beiden Längsholme 24. Gegenüber diesen sind die Führungsschienen 27 ca . um 20 cm nach innen hin versetzt .

Sämtlich Längsholme 18 , 19 , 22 , und 24 tragen zur Bettmitte hin zeigende Zapfen, um hierüber Gummiformteile mit den Längsholme 18 , 19, 22 , und 24 zu verbinden, die in bekannter Weise Federstäbe verankern, die sich über die Breite des Liegerahmens 11 erstrecken .

Die Scharniere, die auf j eder Seite des Betts 1 j eweils benachbarte Längsholme 18 , 19, 22 , 24 miteinander ver- binden sind schematisch bei 29 , 30 und 31 dargestellt .

Der Unterschenkelabschnitt 16 kann über einen nicht veranschaulichten Elektromotor angehoben oder gesenkt werden . Der Elektromotor ist mit einem Hebel 32 getrieblich gekuppelt und befindet sich in dem Zwischenrahmen 10.

Ein weiterer Elektromotor 33 stützt sich in dem Zwischenrahmen 10 und führt zu der Querstrebe 21. Auf diese Weise kann der Rückenabschnitt 14 gehoben oder gesenkt werden .

Die beiden Längsholme 18 des Zentralteils 13 sind starr mit dem Zwischenrahmen 10 verbunden .

Der Zwischenrahmen 10 setzt sich aus zu einem Rechteckrahmen miteinander verschweißten Vierkantrohren zusammen, von denen lediglich ein Vierkantrohr 34 zu erkennen ist . Das dazu parallele Vierkantrohr ist durch das Vierkantrohr 34 verdeckt .

Der Rechteckrahmen ist . schmäler als es dem Abstand der Längsholme 18 voneinander entspricht . An den zueinander parallelen Vierkantrohren 34 sind insgesamt vier Ausleger 35 angeschweißt, von denen j eweils zwei einen Längsholm 18 tragen . Die Ausleger 35 verlaufen horizontal und rechtwinkelig zu der Längsachse des Pflegebetts 1.

Das Drehscharnier 9 verbindet den Zwischenrahmen 10 mit dem höhenverstellbaren Sockel 8. Es setzt sich aus einem Ring 36 und einem in dem Ring 34 drehbar gelagerten Drehschemel 37 zusammen . Der Drehschemel 37 ist mit dem Zwischenrahmen 10 über nicht gezeigte Schrauben ver- schraubt . Der genaue Aufbau des Drehscharniers 9 ist in der DE 102 50 075 Al erläutert, auf die hier Bezug genommen ist .

Mittels des Drehscharniers 9 ist der Zwischenrahmen 10 zusammen mit dem Liegerahmen 11 bezüglich einer vertikalen Drehachse drehbar . Das Drehen geschient mittels eines Elektromotors 38 , der sich einends an dem Sockel 8 und andere- nends an dem Drehschemel 37 abstützt .

Zu dem höhenverstellbaren Sockel 8 gehören ein oberer Rahmen 39 sowie ein unter Rahmen 41 , die aus entsprechend mit einander verschweißten Vierkantrohren bestehen, von denen zwei zueinander parallele Vierkantrohre Längsholme 39a bzw 41a bilden. Über insgesamt vier Kniehebelpaare 42 und 43 stützt sich der Oberrahmen 39 auf dem Unterrahmen 41 ab . Das Drehscharnier 9 ist mit dem Oberrahmen 39 verbunden .

Die Kniehebelpaare 42 , 43 befinden sich j eweils neben einer Längsseite des Sockels 8 , so dass die damit korrespondierenden Kniehebelpaare 42 , 43 an der' anderen Längsseite in der Seitenansicht von Figur 3 nicht erkennbar sind.

Das Kniehebelpaar 42 , 43 setzt sich aus einem oberen Kniehebelarm 44 und einem unteren Kniehebel 45 zusammen . Jeder Kniehebel 42 , 43 ist über ein Scharnier 46 mit horizontaler Achse auf der betreffenden Bettseite mit dem oberen bzw . unteren Rahmen 39 , 41 gelenkig verbunden . Sämtliche Achsen der Scharniere 46 sind zueinander Achsparallel . Die Scharniere 46 sind mit ihren Achsen zu den Achsen der Scharniere der nicht erkennbaren Kniehebel 42 , 43 koaxial . Scharniere 47 verbinden die Kniehebelpaare 42 , 43 mit dem unteren Rahmen 41. Die Achsen der Scharniere 47 sind zu den Achsen der Scharniere 46 parallel, wobei die Achsen von Scharnieren 46 , 47 , die auf den beiden Seiten einander entsprechen, zueinander koaxial sind.

Die beiden Kniehebelpaare 42 , 43 auf j eder Seite des Sockels 8 sind j eweils durch eine zugehörige horizontale Koppelstrebe 48 miteinander gekoppelt . Jede Koppelstrebe 48 ist wie gezeigt , mit dem Kniegelenk 49 j edes Kniehebelpaars 42 , 43 scharnierartig verbunden .

Schließlich verbindet auf j eder Seite des Sockels 8 eine schräg verlaufende Koppelstrebe 50 den oberen Kniehebelarm 44 des Kniehebelpaares 42 mit dem unteren Kniehebelarm 45 des Kniehebelpaares 43. Zumindest die miteinander fluchtenden Kniehebel 45 auf beiden Seiten des Bettes am Fußende sind durch eine nicht erkennbare Welle miteinander verbunden . Das gleiche gilt für die beiden unteren Kniehebel 45 am Kopfende .

Ein elektrischer Hubmotor 51 , der wie die Elektromotoren 33 , 38 als Spindelmotor ausgeführt ist , erstreckt sich ^' zwischen dem Oberrahmen 39 un dem Unterahmen 41. Er ist neben dem Kniehebel 42 an einer gestrichelt angedeuteten Querstrebe 52 des Unterrahmens 41 angelenkt . Sein anderes Ende ist an eine,/ verdeckten Querstrebe des Oberrahmens 39 anscharniert, und zwar neben dem Kniehebel 43. Der Motor liegt somit unmittelbar zwischen den beiden Rahmen 39 und 41, er liegt gekreuzt zu der schrägen , Koppelstrebe 50. Ein weiter Hubmotor ist parallel zu dem sichtbaren Hubmotor 51 angeordnet und in der gleichen Weise angelenkt . Wegen der Seitenansicht wird der zweite Hubmotor von dem erkennbaren Hubmotor verdeckt . Beide Hubmotoren wirken kinematisch parallel und sind möglichst dicht nebeneinander angeordnet .

Die Kniehebel 42 , 43 wirken zusammen mit der horizontalen Koppelstrebe 48 und der schrägen Koppelstrebe 50 als eine Art Parallelführung für die Relativbewegung der beiden Rahmen 39 und 41.

Die Hebemechanik des Hebers 8 ist in sich sehr steif . Durch die unmittelbar benachbarte Anordnung der beiden Hubmotoren 51 kann es sehr leicht zu Verspannungen zwischen den Hubmotoren kommen, wenn bereits kleine Wegunterschiede auftreten . Erschwerend kommt hinzu, dass die beiden Hubmotoren 51 sogenannte Spindelmotoren sind . Dieser Antrieb ist selbsthemmend und in der Lage, sehr große Kräfte zu erzeugen .

Selbst wenn die Hubmotoren anfangs zueinander ausgerichtet eingebaut sind, lässt es sich nicht vermeiden, dass durch Toleranzen der Hubmotoren unterschiedliche Laufgeschwindigkeiten zustande kommen, die im Laufe der Zeit zu einer Hubdifferenz zwischen beiden Hubmotoren führen, wenn die Hubmotoren lange genug in Betrieb sind .

Um während des Laufs die Hubmotoren zu symmetrieren in der Weise , dass j eder der beiden Hubmotoren etwa in gleichem Maße zu der Gesamthubkraft beiträgt, ist die in Fig. 4 als Prinzipschaltbild dargestellte Symmetrierschaltung vorgesehen .

In Fig . 4 sind die beiden die getrieblich parallel wirkenden Hubmotoren mit A und B bezeichnet . Jeder Hubmotor weist ein äußeres Teleskoprohr 52 sowie ein inneres TeIe- skoprohr 53 auf, die über eine drehbare Schraubspindel 54 , die in Fig . 4 gestrichelt gezeichnet ist , in Umdrehungen versetzt werden kann um das innere Hubrohr 53 gegenüber dem äußeren axial zu verschieben . Zum Antrieb sitzt an einem Ende des äußeren Hubrohrs 52 ein Elektromotor 55 , der über das bereits erwähnte Schneckengetriebe die Schraubspindel 54 antreibt .

Der Hubmotor A weist zwei Stromeingänge 56 und 57 auf, über die Strom im Kleinspannungsbereich von ca . 24 - 48 Volt zugeführt wird. Der Hubmotor B weist denselben prinzipiellen Aufbau auf, weshalb dort dieselben Bezugszeichen verwendet sind, um die mechanischen Bauteile zu bezeichnen . DerHubmotor B wird über Stromversorgungseingänge 58 und 59 mit Strom versorgt . Die beiden Stromversorgungseingänge 56 und 58 sind parallel geschaltet und führen über eine Leitung 61 unmittelbar zu einer Anschlussklemme 62. Der An- schluss 57 führt zu einem gesteuerten Halbleiterschalter 63 , von dort zu einem Stromfühlerwiderstand 64 und über eine Leitung 65 zu einem weiteren Stromversorgungseingang 66.

Die Beschaltung des Stromversorgungseingangs 59 sieht ähnlich aus . Der Stromversorgungseingang 59 ist an einen gesteuerten Halbleiterschalter 67 angeschlossen, von wo aus die Stromverbindung über einen Stromfühlerwiderstand 68 zu der Leitung 65 und damit zu dem Stromversorgungseingang 66 führt . Die Steuerung der beiden Halbleiterschalter 63 geschieht über einen Mikroprozessor/Mikrokontroller 69. Dieser weist zwei Ausgänge 71 und 72 auf, die mit Steuereingängen 73 und 74 der beiden Halbleiterschalter 63 und 67 verbunden sind . Außerdem ist der Mikroprozessor 69 mit Eingängen 75 , 76 , 77 zu den Stromfühlerwiderständen 64 und 68 parallel geschaltet . Hierzu liegt ein Eingang 67 an der Leitung 65 während der Eingang 76 an die Verbindungsstelle zwischen dem Stromfühlerwiderstand 68 und dem Halbleiterschalter 67 angeschaltet ist . Der Eingang 75 liegt sinngemäß an dem Stromfühlerwiderstand 64.

Hinter den beiden Eingängen 75 und 76 befinden sich in dem Mikroprozessor 69 Analogdigitalwandler, die in der Lage sind, die an dem Stromfühlerwiderstand 64 bzw . 68 gemessene Spannung in einen Digitalwert zu konvertieren, der durch das Programm in dem Mikroprozessor 69 weiterverarbeitet werden kann .

An die Stromversorgungseingänge 62 und 66 ist der entsprechende gesteuerte Ausgang einer übergeordneten ( nicht dargestellten) Steuerschaltung angeschlossen, über die der Benutzer in bekannter Weise durch Handtaster gesteuert , die beiden Hubmotoren A und B laufen lassen kann, und zwar j e nach Betätigung im Sinne des Hebens oder des Senkens . Beim Loslassen der Taste wird die Stromversorgung an den Eingängen 62 und 66 abgeschaltet und die Hubmotoreri A und B bleiben in der j eweiligen Stellung selbsthemmend stehen .

Die Stromversorgung des Mikroprozessors 69 ist nicht weiter gezeigt , da diese für den Fachmann selbstverständlich und nicht Gegenstand der Erfindung ist .

Die Wirkungsweise der gezeigten Symmitrierschaltung wird in Verbindung mit dem Flussdiagramm nach Fig . 5 erläutert : Wenn der Benutzer die Höhe des Pflegebettes im Sinne eines Anhebens verstellen möchte, drückt er die entsprechende Steuertaste an seiner Handsteuerung . Hierdurch wird über die zentrale Steuerung Spannung auf die beiden Stromversorgungseingänge 62 und 66 gegeben . Beispielsweise liegt bei dieser Betriebsart der positive Pol an dem Stromversorgungseingang 66 , während der negative Pol an dem Stromversorgungseingang 62 angeschlossen ist .

In der Ruhestellung der Schaltung, bei aktiviertem Mikroprozessor 69 liefert dieser an seinen Ausgängen 71 und 72 elektrische Signale, die dafür sorgen, dass die beiden Halbleiterschalter 63 und 67 , die beispielsweise als Leistungs-MOSFET ausgeführt sind, durchgesteuert sind .

Es beginnt also ein Strom zu fließen, der von dem Stromversorgungseingang 66 über den Stromfühlerwiderstand 68 , den leitenden Halbleiterschalter 67 zu dem Hubmotor B und von dort zu der Stromanschlussklemme 62 führt . Ein weiterer Strom fließt von dem Stromversorgungseingang 66 über den Widerstand 64 , den Halbleiterschalter 63 zu dem Hubmotor A und von dort zum Stromversorgungseingang 62.

Die j eweils zu den Hubmotoren A und B fließenden Ströme werden kontinuierlich von dem Mikroprozessor 69 individuell mit Hilfe der Stromfühlerwiderstände 64 und 68 er- fasst .

In einem Ausführungsblock 80 bildet der Mikroprozessor 69 die Differenz der von den Hubmotoren A und B aufgenommenen Ströme I_A und I_B aufgrund der Spannungen, die an den beiden Wiederständen 64 und 68 erfasst werden . In einem Abfrageblock 81 wird sodann überprüft, ob der Betrag der Stromdifferenz D größer ist als ein im Programm vorgegebener Fehler F. Wenn dies nicht der Fall ist kehrt das Programm des Mikroprozessors 69 gegebenenfalls über eine kurze Warteschleife zu dem Eingang des Ausführungsblocks 80 zurück.

Sollte sich j edoch herausstellen, dass der Betrag der Differenz den vorgegebenen Grenzwert F übersteigt , fährt das Programm mit einem Abfrageblock 82 fort . In dem Abfrageblock 82 wird überprüft , ob der Strom I_A größer ist als der Strom I_B.

Wenn der Strom I_A größer ist als I_B ist dies ein Zeichen dafür, dass der Hubmotor A in einem größeren Maß zu der Hubkraft beiträgt, als der Hubmotor B . Dabei wird unterstellt , dass die Hubkraft der Hubmotoren dem aufgenommenen Strom proportional ist, da beide Hubmotoren ansonsten innerhalb von Bauteiletoleranzen gleich dimensioniert und konstruiert sind .

Wenn also der Hubmotor A den größeren Strom aufnimmt ist dies ein Zeichen dafür, dass er dem anderen Hubmotor B voreilt, was gleichzeitig eine gewissen Verspannung in dem Heber 8 bedeutet und was grundsätzlich unerwünscht ist . Das Programm führt deswegen den Anweisungsblock 83 aus , der dafür sorgt , dass der Strom für den Hubmotor A für eine im Programm festgelegte Zeit t unterbrochen wird. Hierzu liefert der Mikroprozessor 69 an seinem Ausgang 71 ein Signal, das den Halbleiterschalter 63 in den Sperrzustand bringt .

Die Zeit t liegt im Bereich zwischen 0 , 01 Se-k . und 2 Sek . Der optimale Wert ist empirisch zu ermitteln . Nach Ablauf der Zeit t fährt das Programm am Eingang eines An- Weisungsblocks 80 fort .

Sollte sich nach der Ausführung des Abfrageblocks 81 herausgestellt haben, nach der Abprüfung im Abfrageblock 82 ist der Strom I_A kleiner als der Strom I_B, verzweigt das Programm zu einem Anweisungsblock 84 , der dazu führt , dass der Mikroprozessor 69 den Strom I_B für die Dauer der Zeit t unterbricht . Hierzu liefert der Mikroprozessor -69 an seinem Ausgang 82 ein Signal , durch das der Halbleiterschalter 67 während der Zeit t gesperrt wird .

Auch nach dem Ausführen des Anweisungsblocks 84 kehrt das Programm an den Eingang des Anweisungsblocks 80 zurück .

Die Zeit für t muss so gewählt werden, damit sich durch mehrfaches Ausführen der Anweisungsblöcke 83 oder 84 die Ströme I_A und I_B aneinander annähern . Die Zeit t ist zu groß gewählt, wenn sich nach der Stromunterbrechung für den einen oder den anderen Hubmotor A oder B die Stromaufnahmen signifikant umkehren, d . h . um mehr als der Wert F .

Naturgemäß ^■ bleibt auch bei einer kleinen Einstellung von t ein gewisser Restfehler vorhanden, der j edoch unschädlich ist . Deswegen sollte t so gewählt werden, dass nicht ständig aufeinander folgend die Anweisungsblöcke 83 und 84 ausgeführt werden, weil nach dem Ausführen beispielsweise des Anweisungsblocks 83 der umgekehrte Fehler vorliegt und der Fehlerdifferenzstrom nunmehr größer geworden ist , als der Toleranzwert F .

Im Übrigen sollte die Größe von t auf die Dauer des Programmdurchlaufes abgestimmt sein, damit möglichst schnell eine Symmetrierung zwischen den Hubmotoren A und B auftritt .

Durch das kurzzeitige Ausschalten des Hubmotorstroms über den Mikroprozessor 69 wird gleichzeitig auch der Hubmotor kurzzeitig angehalten, so dass der andere nach wie vor mit Strom beaufschlagte Hubmotor Weg aufholen kann .

Nach einer endlichen Zahl von Programmdurchläufen, wird ein Zustand erreicht, in dem beide Hubmotoren A und B etwa denselben Strom aufnehmen und damit näherungsweise die gleiche Schubkraft erzeugen . Gleichzeitig bedeutet dies auch, dass in dem Gestell selbst keine Verspannung auftritt oder der eine Hubmotor den anderen Hubmtor schleppen muss . Sollte im Laufe der Zeit durch Drehzahlunterschiede der Fehler wieder größer werden, wird er selbsttätig durch die Symmetrierschaltung ausgeregelt .

Um die Symmetrierung möglichst schnell zu erreichen, kann es von Vorteil sein, wenn sowohl die Größe des noch zulässigen Differenzstroms F als auch die Ausschaltzeit t abhängig von den gemessenen Strömen ist .

Wenn es nicht erwünscht ist, dass die Regelung nicht eingreift , wenn die Hubmotoren A und B im Sinne eines Sen- kens in Gang gesetzt werden, können die beiden Halbleiterschalter 63 und 67 , wie gezeigt, durch gestrichelte Dioden 86 und 87 überbrückt werden .

Sollte j edoch das Programm auch beim Senken wirksam sein, sind die Dioden 86 und 87 nicht zu verwenden und statt dessen Halbleiterschalter 63 und 67 , die beide Stromrichtungen erlauben . Dies kann gegebenenfalls auch durch antiparallel geschaltete MosFETs erreicht werden . Hierfür geeignete Schaltungsmaßnahmen sind dem Fachmann bekannt und brauchen nicht erläutert zu werden .

Je nach Konstruktion und den Bedingungen kann es geschehen, dass im Senkbetrieb die Symmetrierung nur erreicht werden kann, wenn der Strom zu j enem Motor unterbrochen wird, der nicht, wie beim Heben, den größeren sondern den kleinereren Strom zieht . Dies ergibt sich aus folgender Überlegung :

Beim Senkbetrieb unterstützt die an dem Hubrohr 53 angreifende Kraft die Drehbewegung des Ankers , mit anderen Worten, es ist j ener Motor der nacheilt, derj enige, der durch das Gewicht am stärksten belastet ist . Folglich ist es sinnvoll im Senkbetrieb ein Programm auszuführen, dass dem Programm nach Fig . 5 entspricht , wobei j edoch in dem in dem Abfrageblock 82 anstelle des >-Zeichens ein <-Zeichen verwendet wird .

Schließlich ist es denkbar, dass im Senkbetrieb die Verhältnisse schwanken . Es ist deswegen sinnvoll im Senkbetrieb gegebenenfalls am Ausgang der beiden Anweisungsblöcke 83 und 84 zu überprüfen, ob nach deren Ausführung gegebenenfalls die in dem Anweisungsblock 80 gemessene Stromdifferenz größer geworden ist . Hierzu ist ein entsprechender weiterer Abfrageblock einzufügen, der dann dazu führt , dass dynamisch in dem Abfrageblock 82 das >-Zeichen gegen ein <-Zeichen, bzw. umgekehrt , ausgetauscht wird. Auf diese Weise wird die Anordnung selbstlernend und schaltet den Strom zu den Hubmotoren kurzzeitig in dem Sinne aus , dass die Ströme in beiden Hubmotoren A und B betragsmäßig gleich groß werden und gleich groß gehalten werden . Ein Pflegebett weist in dem höhenverstellbaren Heber zwei mechanisch parallel geschaltete Hubmotoren auf . Um die Hubmotoren gleichmäßig zu belasten und Verspannungen im Heber zu vermeiden, ist eine Symmetrierschaltung vorgesehen, die die Versorgungsströme der Hubmotoren misst . Wenn sich eine Differenz herausstellt wird der betreffende Strom mehrfach kurzzeitig unterbrochen in dem Sinne, dass sich durch die Stromunterbrechungen die betragsmäßige Größe der Ströme aneinander annähert .

Claims

Patentansprüche :

1. Pflegebett ( 1 ) mit einem höhenverstellbaren Heber ( 8 ) , mit einem ersten und einem zweiten Elektromotor (A, B) zum Verstellen des Hebers (8 ) , mit einer Stromquelle zur Stromversorgung der Elektromotoren (A, B) und mit einer Symmetrierschaltung,

- die in der Stromzuleitung ( 61 , 65) zu den Elektromotoren (A, B) liegt,

- die für j eden der beiden Elektromotoren (A, B) getrennt dessen Stromaufnahme ( 64 , 68 , 80 ) erfasst,

- die die gemessenen Stromwerte ( 81 , 82 ) miteinander vergleicht und

- die für eine festgelegte Zeit (t) die Stromzufuhr zu demj enigen Elektromotor (A, B) unterbricht , dessen Stromaufnahme die größere ist , wenn die Elektromotoren (A, B) im Sinne eines Hebens des Pflegebetts angesteuert werden .

2. Pflegebett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Elektromotoren (A, B) j eweils mit einem Schraubspindeltrieb ausgerüstet sind.

3. Pflegebett nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Elektromotoren (A, B) permanent erregte Gleichstrommotoren sind .

4. Pflegebett nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stromquelle und der Symmetrierschaltung eine Steuerschaltung liegt, über die die Polarität des den Elektromotoren (A, B) zugeführten Stroms veränderbar ist .

5. Pflegebett nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass die Steuerschaltung mit einem Handsteuerschalter versehen ist , über den der Strom für die Elektromotoren

(A, B) aus dem AUS-Zustand mit der einen Polarität oder der entgegengesetzten Polarität einzuschalten ist .

6. Pflegebett nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung lediglich einen gemeinsamen Stromausgang für beide Elektromotoren (A, B) aufweist .

7. Pflegebett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Symetrierschaltung einen Stromversorgungseingang ( 62 , 66) und zwei Ausgänge ( 56, 57 ; 58 , 59 ) aufweist , wobei an j edem der Ausgänge ( 56, 57 ; 58 , 59 ) einer der beiden Elektromotoren (A, B) angeschlossen ist .

8. Pflegebett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Symetrierschaltung für eine festgelegte Zeit

(t ) die Stromaufnahme zu demj enigen Elektromotor (A, B) unterbricht, dessen Stromaufnahme die kleinere ist, wenn die Elektromotoren (A, B) im Sinne des Senkens des Pflegebetts angesteuert werden .

9. Pflegebett nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Symetrierschaltung für eine festgelegte Zeit

(t) die Stromaufnahme zu demj enigen Elektromotor (A, B) unterbricht, dessen Stromaufnahme die höhere ist , wenn die Elektromotoren (A, B) im Sinne des Senkens des Pflegebetts angesteuert werden .

10. Pflegebett nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Symetrierschaltung nach der Stromunterbre- chung prüft, ob die Differenz der Stromwerte ( D) kleiner ist als vor der Stromunterbrechung und, wenn die Prüfung positiv ist, den Strom für den anderen Elektromotor für die festgelegte Zeit, vorzugsweise die doppelte Zeit , unterbricht .

11. Pflegebett nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechung der Stromaufnahme für die festgelegte Zeit (t) lediglich dann erfolgt, wenn die Differenz (D) der Stromwerte für die beiden Elektromotoren (A, B) größer als ein festgelegter Fensterwert ( F) ist .

12. Pflegebett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Fensterwert ( F) von der Stromaufnahme abhängig ist .

13. Pflegebett nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die festgelegte Unterbrechungszeit (t) einen Wert zwischen 0 , 01 sek . und 5 sek. aufweist .