DE4403071A1 - Automatisches, programmierbares Luftzellen-Stützsystem - Google Patents
Automatisches, programmierbares Luftzellen-StützsystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuerung zum
Steuern des Luftdrucks in Luftzellen eines Sitzes, insbeson
dere eines Fahrzeugsitzes, mit manuellen und automatischen
Einrichtungen zur Drucksteuerung.
Fahrzeuge sind gelegentlich mit Sitzen ausgestattet, bei de
nen Luftzellen mit einstellbarem Druck vorgesehen sind, um
die Bequemlichkeit für die einzelnen Benutzer zu verbessern.
Dabei ist den Luftzellen eine selektiv arbeitende Steuerung
zugeordnet, die es gestattet, den Luftdruck in den Zellen zu
steuern und zu variieren. Typischerweise sind Luftzellen bzw.
-kissen in das Sitzkissen und in die Rückenlehne eines Fahr
zeugsitzes integriert, um die Bequemlichkeit von Fahrern und
Passagieren zu verbessern. Insbesondere sind aus dem Stand
der Technik Systeme bekannt, mit deren Hilfe der Druck in den
Luftzellen automatisch auf der Basis gespeicherter Informa
tionen reguliert werden kann.
Eine typische Luftkissenanordnung zur Abstützung der Lenden
wirbelsäule (Lendenstütze) ist in der US-PS 4,634,179 be
schrieben. Dieses Patent befaßt sich mit einem Lendenstütz
system, welches eine Steuerung mit einem Speicher umfaßt und
bei dem der Benutzer zunächst von Hand die Pumpe mittels Auf
blas- und Entlüftungsschaltern betätigt, bis ein vorgegebener
gewünschter Druck erreicht ist, der für den Benutzer des Sit
zes angenehmen ist. Der ausgewählte Druck wird dann im Spei
cher der Steuerung gespeichert. Später kann ein Abrufschalter
betätigt werden, bei dessen Betätigung die Steuerung die
gespeicherten Werte abruft und die Pumpe und ein Entlüf
tungsventil betätigt, bis der Druck in der Luftzelle gleich
dem vorgegebenen gewünschten Druckwert ist, der zuvor in dem
Speicher gespeichert wurde.
Ein weiteres Beispiel für die Steuerung des Druckes in Luft
kissen findet sich in der US-PS 4,655,505, die einen pneuma
tisch gesteuerten Sitz für ein Fahrzeug offenbart. Im einzel
nen offenbart diese Druckschrift ein mit Hilfe eines Magnet
ventils betätigbares Luftkissen, bei dem zunächst eine ma
nuelle Einstellung der Pumpe und des Magnetventils erforder
lich ist, um einen gewünschten Druck zu erzeugen, dessen Höhe
dann im Speicher einer Steuerung gespeichert wird. Später
kann dann ein Abrufschalter betätigt werden, um den gespei
cherten Druckwert abzurufen und die Pumpe derart zu betäti
gen, daß das Kissen aufgeblasen und entlüftet wird, bis der
Druck in dem Kissen gleich dem gewünschten Druck ist, der im
Speicher der Steuerung gespeichert war. Eine entsprechende
Folge von Einstellschritten muß dabei nacheinander für jedes
Luftkissen durchgeführt werden.
Die US-PS 4,833,614 offenbart eine Stützzellen- bzw. Stütz
kisseneinstellvorrichtung für Fahrzeugsitze, wobei die zeit
liche Steuerung für das Aufblasen und Entlüften in Abhängig
keit von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Druck
werten erfolgt. Diese bekannte Steuerung arbeitet mit einer
zeitgesteuerten Pumpsequenz, welche von einem Rückkopplungs
signal in Form einer Druckdifferenz abhängt, die als Dif
ferenz des erfaßten Druckwertes gegenüber gespeicherten
Druckwerten beim Drücken einer Speichertaste ermittelt wird.
Obwohl die bekannten Systeme für die mit ihnen angestrebten
Ziele geeignet sind, lassen sie hinsichtlich ihrer Benutzer
freundlichkeit und der Probleme bei ihrer technischen Reali
sierung noch verschiedene Wünsche offen.
Ausgehend vom Stand der Technik, liegt der vorliegenden Er
findung daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfah
ren bzw. eine verbesserte Steuerung zum Steuern des Luft
drucks in mehreren Zellen eines Fahrzeugsitzes oder dgl. an
zugeben.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung, was das Verfahren an
belangt, durch das Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patent
anspruch 1 gelöst, und was die Steuerung bzw. die Steuerein
richtung anbelangt, durch die Steuerungen mit den Merkmalen
gemäß Patentanspruch 2 bzw. Patentanspruch 8.
Ein wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, daß mittels
einer Prozessoranordnung verschiedene Dreiwegeventile derart
separat gesteuert werden, daß zunächst ein vollständiges Auf
blasen aller Luftzellen erfolgt und dann, unabhängig vonein
ander, eine Entlüftung der einzelnen Luftzellen von dem zu
nächst erreichten maximalen Druckpegel auf einen gewünschten
Druck für einen bestimmten Benutzer des Sitzes, wobei spe
ziell ein mit Hilfe von Ventileinrichtungen abgedichtetes Sy
stem geschaffen wird, in dem der Druck in den einzelnen Luft
zellen schnell und bequem auf die Bedürfnisse des jeweiligen
Benutzers zugeschnitten werden kann. Der Druckauswahlprozeß
wird bei einem solchen System dadurch erheblich vereinfacht,
daß der volle Luftdruck in den Luftzellen als Bezugs- bzw.
Ausgangspunkt für die Einstellung eines niedrigeren anderen
Druckes für die einzelnen Luftzellen verwendet werden kann,
um den gewünschten Komfort zu erreichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt
die Steuerung Einrichtungen zum Steuern eines Luftstützsy
stems mit mehreren Luftzellen. Dabei ist eine Luftpumpe vor
gesehen, die mit den Luftzellen verbunden ist, um diesen
in Abhängigkeit von einem Schaltsignal Druckluft zuzuführen.
Für eine manuelle Betätigung ist ein manuell betätigbarer
Aufblasschalter zur Erzeugung des Schaltsignals und zur
Steuerung der Luftpumpe in Abhängigkeit von der Betätigung
dieses Schalters vorgesehen. Ferner sind den einzelnen Luft
zellen manuell betätigbare Entlüftungsschalter zugeordnet, um
ein Auswählsignal für das Entlüften der betreffenden Zelle zu
erzeugen. Mit jeder der Luftzellen sind ferner Sensoreinrich
tungen verbunden, um den darin herrschenden Luftdruck zu er
fassen und ein dem erfaßten Druck entsprechendes Sensorsignal
zu erzeugen. Ventileinrichtungen sind zwischen die Luftpumpe
und die Luftzellen eingefügt und selektiv zwischen den Stel
lungen Aufblasen, Schließen und Entlüften umschaltbar, um die
Luftströmung in und aus den Luftzellen in Abhängigkeit von
einem Steuersignal zu steuern. Weiterhin ist mit der Luftpum
pe, den Sensoreinrichtungen, den Ventileinrichtungen und den
manuell betätigbaren Schaltern für das Aufblasen und das Ent
lüften eine Prozessoranordnung verbunden, um das vollständige
Füllen der mehreren Luftzellen bis auf einen jeweils vorgege
benen maximalen Druckwert und das anschließende unabhängige
Entlüften einzelner Luftzellen in Abhängigkeit von einem Aus
wahlsignal zu ermöglichen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Steuerung des
Luftdrucks der Luftzellen des Luftstützsystems in einem er
sten Schritt allen Luftzellen gleichzeitig Druckluft aus der
Pumpe zugeführt, um die Zellen auf einen jeweils vorgegebenen
maximalen Druckpegel aufzublasen. Anschließend werden die
einzelnen Zellen, ausgehend von dem vorgegebenen maximalen
Druckpegel für dieselben, auf die erwünschten Druckpegel ent
lüftet, wobei der Druckpegel in jeder der Luftzellen erfaßt
und für jede der Luftzellen in einem Speicher gespeichert
wird, so daß die gespeicherten Druckpegel aus dem Speicher
bei manueller Betätigung eines Abrufschalters abgerufen wer
den können, um die Luftzellen automatisch aufzublasen und zu
entlüften, bis die jeweils gespeicherten Druckpegel erreicht
sind.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nach
stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Sitzsystems ge
mäß der Erfindung;
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild des Sitzsystems gemäß
der Erfindung; und
Fig. 3 ein allgemeines Flußdiagramm der prozessorge
steuerten Abläufe in den Systemen gemäß Fig. 1 und 2.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein pneumatisch gesteuertes pro
grammierbares Sitzsystem 10, welches bei einem Fahrzeugsitz
realisiert ist. Das System 10 umfaßt eine Sitzanordnung 12
mit mehreren Luftzellen 14, die in einer Rückenlehne 12a und
einem Sitzkissen 12b der Sitzanordnung 12 vorgesehen und auf
geblasen und entlüftet werden können, wobei der Luftdruck in
den einzelnen Zellen 14 steuerbar ist, welche in verschiede
nen Bereichen der Sitzanordnung 12 der Abstützung eines Be
nutzers dienen. Die Luftzellen können so angeordnet sein, daß
sie die Lendenwirbelsäule, gewisse Bereiche des Rückens, die
Oberschenkel usw. abstützen. Dabei versteht es sich, daß das
erfindungsgemäße Sitzsystem au per bei Fahrzeugsitzen auch bei
anderen Sitz- bzw. Liegemöbeln realisiert werden kann.
Das System 10 umfaßt ferner eine Steuerung 16 zum Steuern des
Luftdrucks in den Luftzellen 14 des Luft-Stützsystems. Die
Steuerung 16 umfaßt eine motorisch angetriebene Luftpumpe 18,
die mit den Luftzellen 14 verbunden ist, um diesen in Abhän
gigkeit von einem Steuersignal Druckluft zuzuführen. Die
Luftpumpe 18 ist mit den Luftzellen 14 über eine Luft
schlauchleitung 20 verbunden, die es gestattet, den Luftzel
len 14 Luft von der Pumpe 18 zuzuführen. Die Luftpumpe 18
sorgt lediglich für das Aufblasen der Zellen 14, wirkt also
stets in derselben Richtung. Die Luftpumpe 18 kann jede Art
von Hochdruckpumpe sein, die durch einen Elektromotor 25 an
getrieben wird, der mit einer Energiequelle verbunden ist,
beispielsweise über Anschlußleitungen 28, 30 mit der Fahr
zeugbatterie, wie dies zum Stand der Technik gehört.
Die Steuerung 16 umfaßt Sensoreinrichtungen 22, die mit den
einzelnen Luftzellen 14 verbunden sind, um den darin herr
schenden Druck zu erfassen und um dem erfaßten Druck ent
sprechende Sensorsignale zu erzeugen. Die Sensoreinrichtungen
können beliebige Drucksensoren umfassen, die geeignet sind,
den Luftdruck in den Zellen 14 bzw. ganz allgemein in einem
Behälter zu erfassen und ein dem erfaßten Druck entsprechen
des Sensorsignal zu erzeugen.
Die Steuerung 16 umfaßt ferner Ventileinrichtungen 34, die
zwischen die Pumpe und die Luftzellen 14 geschaltet sind, um
selektiv zwischen den Betriebsbedingungen Aufblasen, Schließen
und Entlüften umzuschalten und dadurch den Zufluß zu den
Luftzellen 14 und das Abfließen von Luft aus denselben in Ab
hängigkeit von entsprechenden Steuersignalen zu steuern. Die
Ventileinrichtungen 34 umfassen übliche Dreiwege-Magnet
ventile 34A, 34B, 34C, 34D, die den Luftschlauch 20 mit den
einzelnen Luftzellen 14 verbinden. Dabei ist jeder der
Luftzellen 14 oder einem Satz von Luftzellen 14 jeweils
eines der Dreiwege-Magnetventile 34A bis 34D zugeordnet. Je
des der Dreiwege-Magnetventile 34A bis 34D ist unabhängig von
den anderen Ventilen betätigbar. Beim Aufblasen haben die
Dreiwege-Magnetventile 34A bis 34D einen Betriebszustand, in
dem sie Luft von der Luftpumpe 18 über den Luftschlauch 20 zu
den zugeordneten Zellen 14 fließen lassen. In ihrer Schließ
stellung blockieren die Dreiwege-Magnetventile 34A bis 34D
jeden Luftaustausch zwischen den Zellen 14 und dem Luft
schlauch 20 einerseits sowie der Atmosphäre andererseits.
Beim Entlüften nehmen die Dreiwege-Magnetventile 34A bis 34D
eine solche Betriebswellung ein; daß die zugeordnete Zelle
bzw. Gruppe von Zellen 14 in die Atmosphäre entlüftet wird.
Wie Fig. 2 zeigt, kann das System 10 mehrere Zellen 14A, 14B,
14C, 14D umfassen, denen ein einziges Dreiwegeventil 34A bis
34D zugeordnet ist, um in diesen Zellen jeweils den gleichen
Druck zu erzeugen, wobei ein einziger Sensor 22 vorgesehen
ist, um ein dem Druck in dem Satz von Zellen 14A bis 14D ent
sprechendes Sensorsignal zu erzeugen. Die Ventileinrichtung
34 lenkt den Luftdruck zu jeder der Zellen des zugeordneten
Satzes von Zelle 14A bis 14D. Beispielsweise gehören gemäß
der Zeichnung zwei Zellen zu den Sätzen A und B, während je
weils eine Zelle zu den Sätzen C und D gehört.
Die Steuerung 16 umfaßt Begrenzungseinrichtungen 40, die zwi
schen der Pumpe 18 und den Ventileinrichtungen 34 angeordnet
sind, um den Druck beim Aufblasen der Luftzellen 14 auf einen
vorgegebenen Maximalwert zu begrenzen. Die Begrenzungsein
richtungen 40 umfassen Zweiwege-Magnetventile 42, 44, denen
Grenzwertsignale zuführbar sind und die in Abhängigkeit von
diesen Signalen öffnen und schließen. Wenn die Begrenzungs
ventile 42, 44 offen sind, dann kann Luft von der Pumpe 18
über die Leitung 20 zu den Ventileinrichtungen 34 fließen.
Wenn die Begrenzungsventile 42, 44 geschlossen sind, kann von
der Luftpumpe 18 keine Luft in das System fließen. Die Lei
tung 20 ist in mindestens zwei Leitungen 36, 37 geteilt, wo
bei in jeder dieser Leitungen ein Begrenzungsventil 42, 44
angeordnet ist. Die Anzahl von Leitungen 36, 37 ist von der
Anzahl verschiedener Maximalwerte für den Druckpegel abhän
gig. Das eine Begrenzungsventil, nämlich das Ventil 42 ist so
ausgebildet, daß es schließt, wenn in einem ersten Satz B, C,
D vorgegebener Luftzellen 14 ein vorgegebener Druck von bei
spielsweise 0,35 bar (5 psi) erreicht wird. Das andere Be
grenzungsventil 44 ist so ausgebildet, daß es schließt, wenn
in einem zweiten Satz A von zugeordneten Luftzellen 14, ein
zweiter vorgegebener Druck, beispielsweise ein Druck von 0,98 bar
(14 psi) erreicht wird. Dabei wird die Stellung der bei
den Ventile 42, 44 durch diesen zugeführte Steuersignale ge
steuert. Beispielsweise kann bei der Sitzanordnung 12 der er
ste Satz von Zellen 14B, 14C, 14D in der Rückenlehne und im
Bereich der Lendenwirbelsäule angeordnet sein. Der zweite
Satz von Zellen 14A kann auf der Innenseite der Polsterung
und/oder im Oberschenkelbereich 12c vorgesehen sein.
Die Steuerung 16 umfaßt eine Prozessoranordnung 50, die mit
der Luftpumpe 18, den Sensoreinrichtungen 22, den Ventilein
richtungen 34 und den Begrenzungseinrichtungen 40 verbunden
ist, um ein vollständiges Füllen der einzelnen Luftzellen 14
bis auf ihren maximalen Druckpegel und eine anschließende un
abhängige Entlüftung ausgewählter Luftzellen 14 zu ermögli
chen. Die Prozessoranordnung 50 erzeugt Steuersignale für die
Ventileinrichtungen 34 zum Steuern derselben in einen ihrer
drei Zustände sowie die Begrenzungssignale für die Begren
zungsventile 42, 44, wie dies nachstehend noch näher erläu
tert wird.
Die Prozessoranordnung 50 umfaßt Zellenwähleinrichtungen 54,
die von Hand betätigbar sind, um ein Auswahlsignal zu erzeu
gen, welches einer ausgewählten Luftzelle 14 entspricht. Die
Wähleinrichtungen 54 können durch beliebige manuell betätig
bare Schalter gebildet werden. Die Wähleinrichtungen 54 um
fassen mehrere Schalter 56, 57, 58, 59, von denen jeder einer
ausgewählten Luftzelle 14 zugeordnet ist. Die unabhängig von
einander erfolgende Betätigung der einzelnen Schalter 56 bis
59 führt unter Steuerung durch die Prozessoreinrichtungen 50
durch Positionieren eines entsprechenden Dreiwegeventils 34A
bis 34D in seine Entlüftungsposition zu einem Druckabbau bzw.
einer Entlüftung der betreffenden Luftzelle 14, wobei die
Druckluft in die Atmosphäre entweicht bis ein gewünschter
Druckpegel erreicht ist, der den Bedürfnissen eines bestimm
ten Benutzers entspricht.
Die Prozessoranordnung 50 umfaßt ferner Speicherschalt
einrichtungen 60, die in Abhängigkeit von einer manuellen Be
tätigung ein Speichersignal erzeugen. Die Speicherschalt
einrichtungen 60 können wie die Wähleinrichtungen durch Nie
derdrücken betätigbare Kontaktschalter 26 sein. Die Prozes
soranordnung 50 umfaßt Speichereinrichtungen 62 zum Speichern
vorgegebener Druckwerte für jede der Zellen bzw. jeden Satz
von Zellen 14 der mit einem der Dreiwegeventile 34 verbunden
ist, und zwar in Abhängigkeit von der Betätigung der Spei
cherschalteinrichtungen 60. Mit anderen Worten ist also jede
Luftzelle bzw. jeder Satz von Luftzellen 14 in einem Speicher
62 der Prozessoranordnung 50 mit einem zugeordneten Druckwert
aufgelistet, der einer vorhergehenden Festlegung eines er
wünschten Druckes für die betreffende Luftzelle bzw. Gruppe
von Luftzellen 14 entspricht. Wenn die Speicherschalt
einrichtungen 60 betätigt werden, liest die Prozessor
anordnung 50 die Sensorsignale jedes der Sensoren 22 aus und
speichert die entsprechenden Druckwerte in dem Speicher 62.
Die Prozessoranordnung 50 umfaßt ferner Abrufschaltein
richtungen 64, die bei manueller Betätigung ein Abrufsignal
erzeugen. Die Abrufschaltereinrichtungen 64 können durch
einen üblichen Druckkontaktschalter gebildet sein, die Pro
zessoranordnung 50 umfaßt automatische Druckerzeugungs
einrichtungen 70, die in Abhängigkeit von einem Abrufsignal
sämtliche Luftzellen 14 entsprechend den in dem Speicher 62
gespeicherten Druckwerten aufblasen bzw. entlüften.
Die Steuerung 16 umfaßt außerdem einen manuell betätigbaren
Schalter 72 zur Erzeugung eines Schaltsignals zur Steuerung
der Energiezufuhr zu der Luftpumpe 18 zum Aufblasen der Luft
zellen 14. Der manuell betätigbare Schalter 72 kann ein elek
trischer Schalter sein, der eine Taste aufweist, die von Hand
gedrückt werden kann, um einen normalerweise offenen Schal
terkontakt zu schließen. Der Schalter 72 ist einerseits an
eine der Versorgungsleitungen 28 angeschlossen und anderer
seits an die Prozessoranordnung 50, um dieser ein Signal
"Aufblasen" zuzuführen. Ein Leistungsschalter 74 ist in eine
der Versorgungsleitungen 28, 30 eingefügt, um die Spannung zu
dem Motor 25 durchzuschalten, wenn ihm an einem Steuereingang
74a von der Steuerung 16 ein dem Signal "Aufblasen" entspre
chendes Signal zugeführt wird. Die Prozessoranordnung 50 ist
zur Steuerung der Pumpe 18 und zur eigenen Energieversorgung
mit den beiden Versorgungsleitungen 28, 30 verbunden. Der
Leistungsschalter 74 kann ein MOSFET-Schalter sein.
Die Arbeitsweise der Prozessoranordnung 50 in Verbindung mit
den übrigen Teilen der Steuerung wird nachstehend anhand des
Flußdiagramms gemäß Fig. 3 näher erläutert.
Bei Betätigung des Schalters 72 zur Erzeugung des Signals
"Aufblasen" wird dieses Signal von der Prozessoranordnung 50
empfangen, welche ihrerseits ein Einschaltsignal an den Lei
stungsschalter 74 (MOSFET-Schalter) liefert, so daß dem Motor
25 Energie zum Antreiben der Pumpe 18 zugeführt wird. Gleich
zeitig werden alle Ventile 34, 40 geöffnet. Nunmehr wird den
Zellen 14 von der Pumpe 18 Druckluft zugeführt. Der Druck
wird in den einzelnen Zellen bzw. in den einzelnen Sätzen von
Zellen 14 von der Prozessoranordnung 50 über die Sensoren 22
erfaßt. Ein Grenzwertsignal wird dem ersten der beiden Zwei
wegeventile 42 zugeführt, wenn ein erster Druckpegel, d. h.
ein Druckwert von etwa 0,35 bar (5 psi) erfaßt wird, und das
Ventil 42 wird geschlossen. Das Grenzwertsignal wird dann dem
zweiten Zweiwegeventil 44 zugeführt, wenn ein zweiter Druck
pegel erfaßt wird, beispielsweise ein Druckpegel von 0,98 bar
(14 psi), und das Ventil 44 wird geschlossen. Anschließend
unterbricht die Prozessoranordnung 50 das Ansteuersignal am
Steuereingang 74a des Leistungsschalters 74, so daß dieser
öffnet und den Pumpenmotor 25 von der Spannungsquelle bzw.
der Batterie trennt, so daß die Pumpe 18 abgeschaltet wird.
Anschließend werden alle Ventile 34A bis 34D geschlossen.
Wenn dann einer der Zellen-Wählschalter 56 bis 59 gedrückt
wird, dann wird ein dem betreffenden Schalter 56 bis 59 ent
sprechendes Signal an eines der Dreiwege-Magnetventile 34A
bis 34D gesendet, welches dem betreffenden Schalter zugeord
net ist, um dieses Ventil in die Entlüftungsposition zu brin
gen. Die Entlüftung wird fortgesetzt, bis der betreffende
Wählschalter 56 bis 59 freigegeben bzw. geöffnet wird und
das betreffende Wählsignal endet, so daß das ausgewählte
Dreiwege-Magnetventil 34A bis 34D in seine Ruhestellung bzw.
Schließstellung gebracht wird.
Beim Drücken des Speicherschalters 60 werden die von den
Drucksensoren 22 erfaßten Druckwerte ausgelesen und an
schließend in dem Speicher 62 gespeichert.
Beim Drücken des Aufrufschalters 64 vergleicht die Prozessor
anordnung 50 jedes erfaßte Drucksignal mit den gespeicherten
Werten. Wenn für eine Zelle oder einen Satz von Zellen 14 der
erfaßte Druckwert niedriger ist als der gespeicherte Druck
wert, dann erzeugt die Prozessoranordnung 50 ein Einschalt
signal zum Schließen des Leistungsschalters 74. Daraufhin
wird der Pumpenmotor 25 mit der damit verbundenen Pumpe 18
über die Leitungen 28, 30 und den geschlossenen Leistungs
schalter 74 eingeschaltet. Die Ausgangssignale der Drucksen
soren 22 werden von der Prozessoranordnung 50 überwacht. Die
Grenzwertventile 42, 44 werden zusammen mit denjenigen der
Dreiwege-Magnetventile 34A bis 34D geöffnet, die denjenigen
Luftzellen 14 zugeordnet sind, in denen der Druck niedriger
ist als der gespeicherte Druckwert. Die Druckluftzufuhr zu
den betreffenden Zellen 14 wird beendet, wenn der erfaßte
Druckwert gleich dem gespeicherten vorgegebenen Druckwert ist.
Wenn der erfaßte Druckwert größer ist als der gespeicherte
Druckwert, dann erzeugt die Prozessoranordnung 50 ein Signal,
durch welches die betreffenden Dreiwege-Magnetventile 34A bis
34D in ihre Entlüftungsposition gebracht werden, um ein oder
mehrere zugehörige Luftzellen 14 so lange zu entlüften, bis
der erfaßte Druckwert und der gespeicherte Druckwert gleich
sind. Anschließend werden die betreffenden Ventile 34A bis
34D geschlossen.
Beim automatischen Betrieb kann die Prozessoranordnung 50 das
Aufblasen und Entlüften der einzelnen Zellen oder Sätze von
Zellen 14 derart steuern, daß dieses gleichzeitig oder nach
einander erfolgt. Die Prozessoranordnung 50 kann einen han
delsüblichen Prozessor bzw. einen Mikrocomputer umfassen,
welcher über die entsprechenden Speichermöglichkeiten und die
entsprechenden Möglichkeiten für die Ein- und Ausgangssteu
erung verfügt.
In Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein,
mehrere Speicherschalter vorzusehen, um die gewünschten
Druckwerte für mehrere Personen zu speichern, wobei der Spei
cher über entsprechende Speicherbereiche verfügen muß und
Identifikationseinrichtungen zum Identifizieren der einzelnen
Benutzer vorgesehen werden müssen.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbei
spiels erläutert, wobei es sich versteht, daß die Erfindung
nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist.
Vielmehr stehen dem Fachmann ausgehend von dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel zahlreiche Möglichkeiten und/oder Ergän
zungen zu Gebote, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Er
findung verlassen müßte.
Claims (8)
1. Verfahren zur Steuerung des Luftdrucks in Luftzellen
eines Luftzellen-Stützsystems, gekennzeichnet durch fol
gende Verfahrensschritte:
- - alle Luftzellen werden gleichzeitig bis zum Errei chen eines aus zwei oder mehreren vorgegebenen Druckpegeln jeweils für sie ausgewählten Druckpegels aufgeblasen;
- - der Druckpegel in jeder Luftzelle wird erfaßt;
- - jede Luftzelle oder Gruppe von Luftzellen wird unab hängig von den weiteren Luftzellen oder Gruppen von Luftzellen bis zum Erreichen eines erwünschten Druckpegels entlüftet;
- - die erwünschten Druckpegel werden für jede Luftzelle bzw. jede Gruppe von Luftzellen in einem Speicher gespeichert;
- - die Druckpegel werden bei Betätigung eines Abruf schalters von Hand aus dem Speicher abgerufen;
- - alle Luftzellen werden automatisch und gleichzeitig auf den jeweils für sie ausgewählten Druckpegel auf geblasen;
- - die einzelnen Luftzellen bzw. Gruppen von Luftzellen werden automatisch und unabhängig voneinander je weils bis zum Erreichen ihres gespeicherten ge wünschten Druckpegel entlüftet.
2. Steuerung zum Steuern des Luftdrucks in einem Luftstütz
system mit mehreren Luftzellen, insbesondere zur Durch
führung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
- - es ist eine Luftpumpe (18) vorgesehen, die mit den Luftzellen (14) verbunden ist, um diesen in Abhän gigkeit von einem Schaltsignal Druckluft zuzuführen;
- - es ist ein von Hand betätigbarer Aufblasschalter (72) zur Erzeugung des Schaltsignals und zur Steue rung der Luftpumpe (18) in Abhängigkeit von seiner manuellen Betätigung vorgesehen;
- - es sind von Hand betätigbare Entlüftungsschalter (Zellen-Wählschalter 56 bis 59) vorgesehen, die je weils einzelnen Luftzellen (14) bzw. einer einzelnen Gruppe von Luftzellen (14) zugeordnet sind und durch deren manuelle Betätigung ein Auswählsignal zum Ent lüften der betreffenden Luftzelle bzw. Gruppe von Luftzellen erzeugbar ist;
- - es sind Sensoreinrichtungen (22) vorgesehen, die je weils den einzelnen Luftzellen (14) bzw. Gruppen von Luftzellen (14) zugeordnet sind, um den dort herr schenden Luftdruck zu erfassen und ein Sensorsignal zu erzeugen, welches dem erfaßten Luftdruck ent spricht;
- - zwischen der Pumpe (18) und den Luftzellen (14) sind Ventileinrichtungen (34) vorgesehen, die selektiv zwischen den Betriebszuständen Aufblasen, Schließen und Entlüften umschaltbar sind, um das Fließen von Luft in die Luftzellen (14) und aus denselben in Ab hängigkeit von einem Steuersignal zu steuern;
- - es ist eine Prozessoranordnung (50) vorgesehen, die mit der Luftpumpe (18) und den Sensoreinrichtungen (22) sowie mit den Ventileinrichtungen (34) sowie mit dem manuell betätigbaren Aufblasschalter (72) und den Entlüftungsschaltern (Zellen-Wählschalter 56 bis 59) verbunden ist, um die Ventileinrichtungen (34) und das Arbeiten der Pumpe (18) derart zu steu ern, daß in Abhängigkeit von einer manuellen Betäti gung des Aufblasschalters (72) die Luftzellen (14) auf ihren jeweils für sie ausgewählten maximalen Druckpegel aufgeblasen werden und daß anschließend ausgewählte Luftzellen (14) unabhängig voneinander in Abhängigkeit von dem Wählsignal entlüftet werden.
3. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Pumpe (18) und den Ventileinrichtungen (34)
Begrenzungseinrichtungen (40) vorgesehen sind, mit deren
Hilfe der Druck beim Aufblasen der Luftzellen (14) in
Abhängigkeit von Ausgangssignalen der Prozessoranordnung
(16) auf vorgegebene maximale Druckpegel begrenzbar ist.
4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Prozessoranordnung (50) Speicherschalteinrichtungen
(60) umfaßt, mit deren Hilfe in Abhängigkeit von einer
manuellen Betätigung ein Speichersignal erzeugbar ist.
5. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Prozessoranordnung (50) Speichereinrichtungen (62)
zum Speichern vorgegebener Druckwerte für jede Luftzelle
(14) bzw. Gruppe von Luftzellen (14) in Abhängigkeit von
der Betätigung der Speicherschalteinrichtungen (60) auf
weist.
6. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Prozessoranordnung (16) manuell betätigbare Abruf
schalteinrichtungen (64) zur Erzeugung eines Abrufsig
nals umfaßt.
7. Steuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Prozessoranordnung (50) automatische Druckerzeu
gungseinrichtungen umfaßt, mit deren Hilfe in Abhängig
keit von dem Abrufsignal sämtliche Luftzellen (14) auto
matisch auf ihre vorgegebenen maximalen Druckpegel auf
blasbar und dann individuell auf die gespeicherten, ge
wünschten Druckpegel entlüftbar sind.
8. Steuerung zum Steuern des Luftdrucks in einem Luftstütz
system mit mehreren Luftzellen, insbesondere zur Durch
führung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
- - es ist eine erste Leitung (20) zum Zuführen von Druckluft vorgesehen;
- - mit der ersten Leitung ist eine Luftpumpe (18) zum Erzeugen von Druckluft verbunden;
- - mit der ersten Leitung (20) sind eine zweite und eine dritte Leitung (36, 37) zum Aufteilen der Druckluftströmung verbunden;
- - in der zweiten und in der dritten Leitung (36, 37) ist jeweils ein unabhängiges Grenzwertventil (42, 44) angeordnet, um ein Fließen von Druckluft zu der zugeordneten Zelle (14A-D) zu ermöglichen und zu sperren, wenn in der zugeordneten Luftzelle (14A-D) ein vorgegebener Maximalwert des Druckes erreicht ist; und
- - es sind mehrere Dreiwegeventile (34A bis 34D) vorge sehen, die zwischen die erste und die zweite Leitung einerseits und die Luftzellen (14A bis 14D) einge fügt sind, um eine Verbindung mit ausgewählten Luft zellen (14A bis 14D) herzustellen, und die in eine Aufblasposition und eine Entlüftungsposition bring bar sind; und
- - es ist eine Prozessoranordnung (50) vorgesehen, wel che mit der Pumpe (18), den Grenzwertventilen (42, 44) und den Dreiwegeventilen (34A bis 34D) verbunden ist, um das Aufblasen und Entlüften der Luftzellen (14A bis 14D) zu steuern.
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