DE9003513U1

DE9003513U1 - Stellantrieb

Info

Publication number: DE9003513U1
Application number: DE9003513U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-03-26
Filing date: 1990-03-26
Publication date: 1991-01-31
Anticipated expiration: 2000-03-27

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Stellantrieb

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1; ein derartiger Stellantrieb ist durch die DE-Al-36 7~ 794, insbesondere FIG 6, bekanni:.

Bei der durch die DE-Al-36 33 794 bekannten Vorrichtung zum Bewegen einer Klappe in einer Klimaanlage für Kraftfahrzeuge werden von einem linear bewegbaren Bedienknopf zur EinstsiiL^g einer Temperatur e^? Schieb potentiometer bewegt und ein ent-&iacgr; } sprechender Widerstandswert an eine u.a. einen Komparator enthaltende elektronische Steuerschalter ^ weitergegeben, von dar solange sin Speisestrom für einsn die Klappe betätigenden Elektromotor durchgesteuert wirti, ils ein mit dessen Rotorwelle in Drehverbindung stehendes Potentiometer einen dem des Schiebepotentiometers gleichen Widerstandswert an den Komparator der elektronischen Steuerschaltung abgibt; der dadurch zum Stillstand kommende Elektromotor hat dann die Klappe in einer der eingestellten Temperatur entsprechenden Stellung gebracht.

Ein demgegenüber bei voll gewährleisteter Betriebssicherheit aufwandsärmerer, kleinbauenderer und insbesondere zur Positionierung einer Luftverteilungsklappe in zwei Endstellungen geeigneter Stellantrieb kann gemäß vorliegender Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Gleichspannungsquolle über einen Umpolschalter und eine Schleifkontaktvorrichtung mit dem Elektromotor verbunden ist, wobei die Schleifkontaktvorrichtung in der einen Verbindung zur Batterie beidendseitig zu einem betriebsmäßig dauernd stromdurchlässig an die Gleichspannungsquelle angeschlossenen Schleifbahn-Mittenbereich jeweils einen Schleifbahn-Endbereich aufweist, der jeweils bei Auflaufen eines

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\ 1 mit dem Elektromotor elektrisch verbundenen "Schleifers in der einen Stellung des Umpolschalters nicht stromleitend und nach Umschalten des Umpolschalters in dessen anderer Stellung stromleitend an die Gleichspannungsquelle angeschlossen ist; bei diesfcrii erfindungsgemäßen Stellantrieb wird zur Übertragung des Steuerbefehls von z.B. einem amaturenbrettseitigen Bediengerät zu dem die Luftverte.ilungskla.pps·· in -*.ine ihrer beiden Endstellungen antreibenden Elektromotors auf einfache Weise durch die 7MT Spannungsversorgung des Elektromotors bereits vorhandenen Versorgungsleitungen erreicht, wobei der Elektromotor nach Erreichen der gewünschten Endstellung der Luftverteilungsklappe durch Selbstabschaltung ohne zusätzliche Endschaltei stromlos wird und somit eine unnötige Belastung von Motor, Getriebe und / Batterie verhindert und nach Umschalten des Umpolschalters am amaturenbrettseitigen Bediengerät wieder in Gegenrichtung bis zur Selbstabschaltung in der anderen Endlage anläuft. Der Umpolschalter kann ein direkt von Hand betätigter mechanischer oder insbesondere auch Schaltbedienteil einer elektronischen bzw. elektrischen Regel- bzw. Steuereinrichtung zur Belüftung bzw. Klimatisierung eines Kraftfahrzeuges sein.

Einen besonders einfachen Anschluß des Schleifbahn-Mittenfcereijhes und insbesondere der beiden endseitigen Schleifbahn-Endbereiche an die Zuleitung zur Gleichspannungsquelle über den Umpolschalter ist dadurch erzielbar, daß der Schleifbahn-) Mittenbereich direkt und jeder der beiden Schleifbahn-Endbereiche über zumindest eine Diode an die Verbindung zur Gleichspannungsquelle angeschlossen sind, wobei die Dioden zueinander in Gegenrichtung zum Anschluß des Schleifbahn-Mittenbereichs an die Verbindung zur Gleichspannungsquelle angeordnet sind; die Dioden sind dabei zweckmäßi^exweise direkt auf der Schleifbahn-Scheibe gehaltert.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Frfindung werden im folgenden anhand eines schematisch darge=

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stellten Ausführungsbeispiels in der'Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:
FIG 1 das konstruktive Aufbauprinzip eines erfindungsgemäßen

Stellantriebs,

FIG ? das elektrische Anschlußprinzip der Bauteile des Stellantriebs gemäß FIG 1.

An einem hier nicht näher dargestellten Bediengerät am Amaturer brett eines Kraftfahrzeuges zur Einstellung z.B. der Temperatur eines Klimagerätes ist ain Umpolschalter 1 vorgesehen, der in der Zuleitung zwischen einer Kraftfahrzeugbatterie B und einem Elektromotor 4 zur Verstellung einer hier nicht gezeigten Luftverteilungsklappe liegt. Durch den Umpolschalter 1 wird eine Stromrichtungsumkehr der direkt zum Elektromotor 4 führenden einen elektrischen Verbindung 12 bzw. der über eine Schleifkontaktvorrichtung 2, 3 führenden anderfeci elektrischen Verbindung 11 zum Elektromotor 4 und damit eine Drehrichtungsumkehr des Elektromotors 4 erreicht.

Der Elektromotor 4 überträgt seine Drehrichtungsbewegung über ein Getriebe 42, 35 mit einem auf der Motorwelle 41 des Elektromotors 4 befestigten Abtriebsritzel 42 und einem* auf der Achse 34 des Schleifers 3 der Schleifkontaktvorrichtung 2, 3 befestigten Schleifer-Antriebsritzel 35 auf ein auf dem anderer Ende der Schleiferachse 34 vorgesehenen. Schleifer-Abtriebsvierkant 36, an den der Antrieb der hier nicht gezeigten Luftverteilungsklappe ankoppelbar ist.

Die Schleifkontaktvorrichtung 2, 3 besteht im wesentlichen au~> einer Schleifscheibe 2 mit einem zur Schleiferachse 34 konzentrischen Schleifbahn-Mittenbereich 21 mit je einem dazu isolierten Schleifbahn-Endbereich 22 bzw. 23 und einer zum Schleifbahn Mittenbereich 21 und den Schleifbahn-Endbereichen 22 bzw. 23 konzentrischen, radial beabstandeten Schleifbahn-Dauerkontaktbereich 24 sowie einem mit der Schleiferachse 34 bei laufendem

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Elektromotor 4 angetriebenen Schleifer 3'tnit' einem ersten, auf
dem Schleifbahn-Dauerkuntaktbereich 24 schleifenden Schleiferbein 31 und einem zweiten, auf dem Schleifbahn-Mittenbereich 21
bzw. je einem Schleifbahn-Endbereich 22 bzw. 23 schleifenden
zweiten Kontaktbein 32, 33. Die von der Batterie B über den
Umpolschalter 1 führende elektrische Verbindung 11 ist an den

Schleifbahn-Mittenbereich 21 angeschlossen. Die Schleifbahn-End- $

bereiche 22 bzw. 23 sind jeweils über eine Diode 5 bzw. 6 mit * dem Schleifbahn-Mittenbereich 21 elektrisch verbunden, wobei -

wie insbesondere aus FIG 2 ersichtlich - die Dioden in Gegenrichtung zueinander derart an die elektrische Verbindung 11 zum

Schleifbahn-Mittenbereich 21 angeschlossen sind, daß in der }

einen Stellung des Umpolschalters 1 der eine Schleifbahn-End- |

bereich und in der anderen Stellung des Umpolschalters 1 der |

andere Schleifbahn-Endbereich bei Auflaufen des Kontaktbeins 32, !

33 des Schleifers 3 aufgrund der Sperrwirkung der jeweiligen |

Diode stromlos ist. | Bei der in FIG 2 angenommenen Stellung des Umpolschalters 1 {

bzw. des Schleifers 3 ist der Elektromotor 4 einerseits über I

die elektrische Verbindung 12 direkt an den negativen Pol der |

Batterie B und über die elektrische Verbindung 13, den Schleif- f

bahn-Dauerkontaktbereich 24, den Schleifer 3, den Schleifbahn- 'i

Mittenbereich 21 und die elektrische Verbindung 11 an den posi- ]

tiven Pol der Batterie B angeschlossen. Der Elektromotor 4 j

steht dadurch unter Strom und bewegt den Schleifer 3 in durch f

Pfeilrichtung dargestellten Drehsinn auf den Schleifbahn-Endbe- f

reich 23 zu, der bei der in FIG 2 angenommenen Stellung des Um- |

polschalters 1 und der damit festgelegten Polarität hinsichtlich \

der Batterie B stromlos ist. Sobald der Schleifer 3 mit seinem f

zweiten Kontaktbein 32, 33 den Schleifbahn-Mittenbereich 21 ver- \

lassen hat und somit die eine Endstellung der mit der Schleifer- &iacgr;

achse 34 gekoppelten Luftverteilungsklappe erreicht ist, bleibt ;

der Elektromotor 4 stromlos stehen. %

\

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Bei Umschaltung des Umpblschalte'fs &Ggr; wechselt die Polarität der Verbindungen 11, 12, so daß nunmehr die Diode 5 stromleitend und somit der Elektromotor 4 über den Schleifer 3 und die Verbindung 13 wieder eingeschaltet wird. Der Schleifer '· bewegt sich dann soweit gegen Uhrzeigersinn, bis da? zweite Kontaktbein 32, 33 die nunmehr aufgrund der Diode 6 stromlosen Schleifbahn-Endbereich und damit die andere Endstellung der Luftverteilungsklappe erreicht.

In vorteilhafter Weise ist im Sinne eines unterbrechungslosen Überganges in Schleifrichtung des Schleifers 3 der Isolationsabstand zwischen dem Schleifbahn-Mittenbereich 21 und dem jeweiligen Schleifbahn-Endbereich 22 bzw. 23 größer als der durch die Kontaktbreite des Kontaktbeines 32, 33 bestimmte Kontaktbereich des Schleifers 3. Um bei der dadurch bedingten Kontaktbereichbreite eine sichere Auflne des Kontaktbeins 32, 33 mit einfachen Mitteln gewährleisten zu können, ist das Kontaktbein 32, 33 in zwei in Schleifrichtung gespreizte Kontaktfinger 32 bzw. 33 aufgeteilt.

Es dürfte ersichtlich sein, daß bei dem erfindungsgemäßen Stellantrieb mit einfachen Mitteln durch Mitbenutzung der elektrischen Verbindungen 11, 12 zwischen der Batterie B und dem eine Luftverteilungsklappe antreibenden Elektromotor 4 eine Befehlsübertragung und entsprechende Ansteuerung des Elektromotors 4 durch einfaches Umpolen des Umpolschalters 1 ohne zusätzliche übertragungsmittel vom Bediengerät zum Antrieb der Luftverteilungsklappe mit bei Erreichen der jeweiligen Endstellung der Luftverteilungsklappe selbsttätig abschaltendem Elektromotor erzielbar ist.

Claims

=6; : ·..·,, : Schutzansprüche

1, Stellantrieb, insbesondere zur Betätigung einer Lufcverteilungsklappe in einem Kraftfahrzeug-Klima- und/oder Oelüftungsgerät, mit einem an eine Gleichspannungsqueile (Batterie B) anschließbaren Elektromotor (4) zur Betätigung der Luftverteilungsklappe, der in Nachführeinstellabhängigkeit von einer durch ein Bedien-Stellglied (Umpolschalter 1) vorgebbaren Stellgröße steht, dadurch gekennzeichnet , daß die Gleichspannungsquelle (Batterie B) über einen Umpolschaiter (i) und eine Schieifkontaktvorrichtung (2, 3) mit dem Elektromotor (4) verbunden ist, wobei die Schleifkontaktvorrichtung (2, 3) in der einen Verbindung (11) zur Batterie (B) ) beidendseitig zu einem betriebsmäßig dauernd stromdurchlässig an die Batterie (B) angeschlossenen Schleifbahn-Mittenbereich (21) je einen Schleifbahn-Endbereich (22 bzw. 23) aufweist, der jeweils bei Auflaufen eines mit dem Elektromotor (4) elektrisch verbundenen Schleifers (3) in der einen Stellung des Umpolschalters (1) nicht stromleitend und nach Umschalten des Umpolschalters (1) in dessen andere Stellung stromleitend an die Gleichspannungsquelle (Batterie B) angeschlossen ist.
2. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß im Sinne eines unterbrechungslosen Überganges in Schleifrichtung der Isolationsabstand zwischen dem Schleifbahn-Mittenbereich (21) und dem jeweiligen Schleifbahn-Endbereich (22 bzw. 23) größer ist als der Kontaktbereich (Kontaktbeine 32, 33) des Schleifers (3).
3. Stellantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Kontaktbereich des Schleifers (3) aus zumindest zwei Kontaktfingern (32 bzw. 33) mit in Schleifrichtung gegenüber dam Isolationsabstand größerem gegenseitigen Kontaktabstand gebildet ist.

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4. Stellantrieb nach zumindest e'inehf der'Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß der Schleifer (3) in Antriebsverbindung mit dem Elektromotor (4) und in Abtriebsverbindung (Vierkant 36) mit der Luftverteilungsklappe steht.
5. Stellantrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet , daß der Elektromotor (4) mit einem Schleifbahn-Dauerkontaktbereich (24) verbunden ist, der über den Schleifer (3) mit dem Schleifbahn-Mittenbereich (21) bzw. jeweils einem Schleifbahn-Endbereich (22 bzw. 23) kontaktierbar ist.
V 6. Stellantrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet , daß der Schleifbahn-Mittenbereich (21) direkt und jeder der beiden Schleifbahn-Endbereiche (22 bzw. 23) über zumindest ein Stromrichtungs-Sperrelement (Dioden 5 bzw. 6) an die eine elektrische Verbindung (11) zur Batterie (B) angeschlossen sind, wobei die Stromrichtungs-Sperrelemente (Dioden 5 bzw. 6) in Gegenrichtung zueinander angeordnet sind.
7. Stellantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß als Stromrichtungs-Sperrelement jeweils zumindest eine Diode (5 bzw. 6) vorgesehen ist.
8. Stellantrieb nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Schleifbahn-Mittenbereich (21) an die eine elektrische Verbindung (11) zur Batterie (B) und die Schleifbahn-Endbereiche (22 bzw. 23) jeweils über die Dioden (5 bzw. 6) an den Schleifbahn-Mittenbereich (21) angeschlossen sind.
9. Stellantrieb nach zumindest einem der Ansprüche 6-8,

dadurch gekennzeichnet , daß die Dioden (5 bzw. 6) auf der Schleifbahn-Scheibe (2) gehaltert sind.

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10. Stellantrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet , daß der Umpolschalter (1) Teil einer elektrischen bzw. elektronischen Regel- und/oder Steuereinrichtung ist.