DE202004012442U1

DE202004012442U1 - Möbelantrieb mit Weggeber

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Publication number: DE202004012442U1
Application number: DE202004012442U
Authority: DE
Original assignee: Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Dewertokin GmbH
Priority date: 2004-08-06
Filing date: 2004-08-06
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2014-08-07

Abstract

Elektromotorischer Antrieb (1), insbesondere Möbelantrieb, welcher Folgendes aufweist:
– ein in einer Führungseinrichtung (4) geführtes, axial verstellbares Verstellelement (6), das mit einem ersten Befestigungselement (7) zur Anlenkung an ein zu verstellendes Möbelteil verbunden ist;
– eine Spindel (9) mit einer mit dem Verstellelement (6) gekoppelten Spindelmutter (10);
– Endschalter (12) zur Abtastung von Endpositionen des Antriebs (1); und
– eine in der Führungseinrichtung (4) angeordnete Einrichtung zur Abtastung des Verstellwegs des Verstellelements (6) als ein absoluter Weggeber, der mit dem Verstellelement (6) gekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Abtastung des Verstellwegs Folgendes aufweist:
– eine Trägerschiene (13) mit mindestens zwei Leiterbahnen (29a bis c), von denen mindestens eine einen bestimmten elektrischen Widerstand aufweist; und
– einen in einem Schleiferträger (14) angeordneten Schleiferkontakt (34), der die Leiterbahnen (29a bis c) der Trägerschiene (13) kontaktiert, wobei der elektrische Widerstand der Leiterbahnen (29a bis...

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischer Antrieb, insbesondere Möbelantrieb, mit einem in einer Führungseinrichtung geführten, axial verstellbaren Verstellelement, das mit einem ersten Befestigungselement zur Anlenkung an ein zu verstellendes Möbelteil verbunden ist; einer Spindel mit einer mit dem Verstellelement gekoppelten Spindelmutter; Endschaltern zur Abtastung von Endpositionen des Antriebs; und mit einer in der Führungseinrichtung angeordneten Einrichtung zur Abtastung des Verstellwegs des Verstellelements als ein absoluter Weggeber, der mit dem Verstellelement gekoppelt ist.
Derartige elektrische Motoren sind für Einsatzzwecke beispielsweise zum Verstellen von Möbelteilen von Betten, Behandlungsstühlen und dergleichen bekannt, wobei ihre Drehbewegung über ein Getriebe, vorzugsweise ein so genanntes Spindel-/Spindelmuttergetriebe in eine Linearbewegung umgewandelt wird. Die Ausführung eines solchen Motors kann dabei ein Gleich- oder Wechselstrommotor zum Beispiel mit einem angeflanschten Schneckengetriebe sein.
Bei solchen verstellbaren Möbeln, zum Beispiel bei Betten oder Behandlungsstühlen, ist es erforderlich, bestimmte Verstellpositionen reproduzierbar wieder einzunehmen, wie beispielsweise eine Aufsteh- und/oder Sitzposition. Dieses ist insbesondere bei mehreren Antrieben der Fall, da eine reproduzierbare Einstellung dieser Zahl von Antrieben sehr umständlich ist. Hierzu ist es bekannt, das Möbel oder die Antriebe mit einer Positionserkennung auszurüsten.
Eine bekannte Lösung ist die Verwendung von Inkrementalgebern, die an den Antrieben oder den Verstellelementen angebaut sind. Nachteilig hierbei ist, das ihre Positionsinformationen in nichtflüchtigen elektronischen Speichereinrichtungen gespeicherte werden müssen, da nach Ausschalten der elektrischen Spannungsversorgung sonst die Positionsinformation verloren ist, wodurch eine reproduzierbare Einstellung von vorher eingenommenen Positionen unmöglich wird. Diese Steuereinrichtungen sind von der Anzahl der Bauteile her aufwendig und daher nicht immer wirtschaftlich.
Außerdem ist bei einer manuellen Schnellverstellung des Antriebs, beispielsweise bei Stromausfall oder Notfällen im Pflege- und Hospitalbereich, durch eine so genannte Entriegelung zwischen Antrieb und verstellbarem Möbelteil die Kopplung mit dem Weggeber auch gelöst und die Positionsinformation ist verloren.
Weitere Lösungen bestehen in der Verwendung von kapazitiven und induktiven Weggebern, die sich jedoch nur für eine begrenzte Länge von Verstellwegen eignen.
Eine weitere Lösung ist mittels veränderlicher Widerstände, so genannter Potentiometer bekannt. Hierbei wird beispielsweise ein Potentiometer mittels eines Getriebes mit den Antrieben gekoppelt. Das Getriebe muss jedoch möglichst spielfrei sein. Das Potentiometer kann auch in einer mehrgängigen Ausführung ausgebildet sein. Nachteilig ist auch hierbei, dass ein Getriebe aufwendig an Bauteilen ist und präzise Montagearbeiten erfordert. Weiterhin muss ein Getriebe jeweils an unterschiedlich lange Verstellwege angepasst werden, wobei zusätzlicher Lageraufwand für viele unterschiedliche Teile erforderlich ist. Als ein Beispiel zur Illustration soll die Druckschrift DE 196 03 318 A1 dienen.
Eine Verwendung von so genannten Linearpotentiometern in Verstellantrieben ist bekannt. Diese Linearpotentiometer sind jedoch nur in einer sehr beschränkten Zahl von unterschiedlichen Verstellwegen erhältlich, so dass auch der Einsatzbereich für Verstellantriebe sehr eng begrenzt ist. Sondermaße dieser Bauteile führen zu wirtschaftlichen Nachteilen und hohem Lagerbestand.
DE 200 05 065 beschreibt eine Wegerfassung mit Inkrementalgebern und/oder einem Linearpotentiometer, welches parallel zu oder in einer Flanschführung angeordnet ist.
Die Erfindung hat die Aufgabe, einen elektromotorischen Antrieb mit einem absoluten Weggeber zu schaffen, der ohne oder nur mit geringen Veränderungen des Antriebsgehäuses die oben genannten Nachteile nicht mehr aufweist, für jede Länge eines Verstellweges eines derartigen Antriebs einfach anpassbar ist und zusätzliche Vorteile bietet, wobei auch bei einer Schnellentriegelung die Positionsinformation bestehen bleibt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Die Erfindung schafft einem elektromotorischen Antrieb, insbesondere Möbelantrieb, welcher Folgendes aufweist:

ein in einer Führungseinrichtung geführtes, axial verstellbares Verstellelement, das mit einem ersten Befestigungselement zur Anlenkung an ein zu verstellendes Möbelteil verbunden ist;
eine Spindel mit einer mit dem Verstellelement gekoppelten Spindelmutter;
Endschalter zur Abtastung von Endpositionen des Antriebs; und
eine in der Führungseinrichtung angeordnete Einrichtung zur Abtastung des Verstellwegs des Verstellelements als ein absoluter Weggeber, der mit dem Verstellelement gekoppelt ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Abtastung des Verstellwegs Folgendes aufweist:
eine Trägerschiene mit mindestens zwei Leiterbahnen, von denen mindestens eine einen bestimmten elektrischen Widerstand aufweist; und
einen in einem Schleiferträger angeordneten Schleiferkontakt, der die Leiterbahnen der Trägerschiene kontaktiert, wobei der elektrische Widerstand der Leiterbahnen in Abhängigkeit von der Position des Verstellelements eingestellt ist,
wobei die Trägerschiene ablängbar ausgebildet ist, und wobei der in der Trägerschiene axial geführte Schleiferträger mit dem Verstellelement gekoppelt angeordnet und ausgebildet ist.

Diese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, dass die Einrichtung zur Abtastung des Verstellweges in Form eines absoluten Weggebers als ein ablängbares Stangenmaterial ausge bildet ist, wobei es vorteilhaft einfach möglich ist, die den Weggeber bildende Trägerschiene auf jede erforderliche Länge zu kürzen.
Hierbei ist der Schleiferträger mit der Spindelmutter formschlüssig verbindbar ausgebildet ist, wodurch sich eine vorteilhaft einfache und schnelle Montage ergibt.
Es ist zweckmäßig, dass die formschlüssige Verbindung des Schleiferträgers mit der Spindelmutter mittels eines Verbindungselements ausgebildet ist, wobei das Verbindungselement einen kugelförmigen Kopf aufweist, der in eine korrespondierende Aufnahme des Schleiferträgers einbringbar ausgebildet ist, da hierdurch nicht nur eine leichte Anbringung, sondern auch ein Ausgleich von Montage- und Fertigungstoleranzen der zugehörigen Bauteile vorteilhaft einfach erfolgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungselement an einem Schaltring angeformt, welcher mit der Spindelmutter gekoppelt ist. Hiermit ist es vorteilhaft möglich, unterschiedliche Spindelmuttern mit verschiedenen Gewindearten immer mit der gleichen Ausführung des Stellrings zu verbinden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des elektromotorischen Antriebs, wobei der Antrieb weiterhin eine lösbare Verriegelung zwischen dem ersten Befestigungselement und dem Verstellelement aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltring und die Spindelmutter gegeneinander verdrehbar ausgebildet sind. Dadurch ist es besonders einfach möglich, bei einer Schnellverstellung eine Rotation der Spindelmutter gegenüber dem Schaltring und dem Antrieb durch eine aufgebrachte Verstellkraft zu erhalten.
Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung, bei der der Schaltring mit seinem Außenmantel in der Führungseinrichtung geführt ist und der Außendurchmesser des Schaltrings größer ist als der Außendurchmesser der Spindelmutter.
In dieser Ausgestaltung wird durch eine indirekte Führung der Spindelmutter über den Schaltring in der Führungseinrichtung vorteilhaft verhindert, dass eine Riefenbildung an der Spin delmutter auftritt, die eine Rotation derselben bei einer Schnellverstellung erschwert oder sogar blockiert.
Eine weitere Ausführung sieht vor, dass der Schaltring mit mindestens einem Eingriffselement zum Eingriff und zur axialen Festlegung mit der Spindelmutter versehen ist. Damit wird vorteilhaft einfach erreicht, dass die axiale Bewegung der Spindelmutter auf den Schaltring und somit auf den Weggeber übertragen wird, wobei gleichzeitig eine Rotation der Spindelmutter gegenüber dem verdrehsicher geführten Schaltring ermöglicht ist.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Schaltring auf die Spindelmutter aufklipsbar ausgebildet, wodurch sich eine vorteilhaft schnelle und einfach Montage ergibt.
In einer weiteren Ausführungsform ist die ablängbare Trägerschiene an einem Ende mit Anschlüssen zum elektrischen Anschluss der Leiterbahnen versehen, wobei das diesem Ende gegenüberliegende Ende ablängbar ausgebildet ist. So wird in vorteilhaft einfacher Weise ermöglicht, dass eine Auswerteschaltung nicht an unterschiedliche Weggeberlängen anzupassen ist, sondern es ist beispielsweise für die Verstellposition der Ausgangslage immer derselbe Widerstandswert des Weggebers vorhanden. Nur der Maximalwert ist unterschiedlich, da er sich nach der Länge des Weggebers richtet. Das Verhältnis von Wegänderung zu Widerstandsänderung bleibt vorteilhaf immer gleich.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das ablängbare Ende der Trägerschiene für eine elektrische Verbindung der Leiterbahnen untereinander ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, die Leiterbahnen der Trägerschiene entweder als einfachen veränderlichen Widerstand oder als Spannungsteiler zu verwenden, indem beim Letzteren die Leiterbahnen an dem abgelängten Ende der Trägerschiene elektrisch verbunden werden, wodurch sich auch ein Anschluss des anderen Endes einer Leiterbahn zur Bildung eines Spannungsteilers vorteilhaft einfach ergibt.
In bevorzugter Ausführung sind die Leiterbahnen eines jeden Endes der Trägerschiene für eine elektrische Verbindung der Leiterbahnen untereinander und/oder für eine elektrische Verbindung zu einer Steuer- und Auswerteinheit durch Löt-, Steck- und/oder Quetschkontakte ausgebildet sind. Damit wird erreicht, dass die Verbindung der Leiterbahnen an Auswerteeinheiten vorteilhaft leicht und einfach erfolgen kann, wobei die Fertigungszeiten verkürzt werden.
Es ist zweckmäßig, dass die Trägerschiene oder die Führungseinrichtung eine Leiterbahn bildet, da sich dadurch die Anzahl von zusätzlich aufzubringenden Leiterbahnen vorteilhaft verringert.
In bevorzugter Ausführung sind die Leiterbahnen in einem Stromkreis als veränderbarer Widerstand oder als Spannungsteiler integriert, wobei es von großem Vorteil ist, dass das Verhältnis von Wegänderung zu Widerstandsänderung gleich bleibend ausgebildet ist, da sich dadurch das Ablängen der Trägerschiene mit den Leiterbahnen nicht auf den Bereich zwischen der unteren Position und der aktuellen Position auswirkt.
Das Verhältnis von Wegänderung zu Spannungsänderung einer Spannungsteilerschaltung ist gleichbleibend ausgebildet, wodurch vorteilhaft ein proportionaler Zusammenhang zwischen Verstellweg und Widerstandsänderung gegeben ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Spannungsdifferenz zwischen den jeweiligen Endlagen des Schleiferträgers unabhängig von der Länge der Trägerschiene im wesentlichen gleichbleibend ausgebildet. Hierdurch lässt sich eine vorteilhaft einfache Auswertung der Widerstandswerte gestalten.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht eines elektromotorischen Antriebs in einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
2 den Antrieb nach 1 in einer teilweisen Explosionsdarstellung;
3 eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts A aus 1;
4 eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung einer Spindelmutter der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach 2;
5 einen Längsschnitt durch die Spindelmutter nach 4;
6 eine Draufsicht auf die Spindelmutter nach 4;
7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausgestaltung einer Spindelmutter der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach 2;
8 die Spindelmutter nach 4 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung;
9 eine Draufsicht auf den Antrieb gemäß der Schnittlinie X-X nach 1; und
10a–c schematische Darstellungen von Ausführungsformen eines Weggebers der vorliegenden Erfindung.
In 1 ist ein elektomotorischer Antrieb 1 in einer beispielhaften Ausführungsform perspektivisch dargestellt. Der Antrieb 1 besteht aus einem Motor 2, der an ein Getriebe 3 angebaut ist. Der Motor 2 ist hier ein bekannter Gleichstrommotor im Niederspannungsbereich. Das Getriebe 3 ist an seiner Oberseite mit einem in diesem Beispiel profilierten Rohr aus Kunststoff oder Metall verbunden, welches als Führungseinrichtung 4 bezeichnet wird. Die Führungseinrichtung 4 ist an ihrer Oberseite mit einer Abdeckung 5 versehen, durch welche sich ein Verstellelement 6 sich nach oben hindurch erstreckt. Das Verstellelement 6 ist an seinem oberen Ende mit einem ersten Befestigungselement 7 ausgerüstet, welches zur Anlenkung an ein zu verstellendes Möbelteil (nicht dargestellt) vorgesehen ist. Ein zweites Befestigungselement 8 ist an der Unterseite des Getriebes 3 angebracht und dient ebenfalls zur Anlenkung an ein Möbel mit dem zu verstellenden Möbelteil. Das Verstellelement 6 wird in Richtung der Längsachse des Antriebs 1 (siehe Pfeil) zur Verstellung des Möbelteils axial verfahren.
In 2 ist der Antrieb 1 aus Figur lohne Führungseinrichtung 4 dargestellt, wobei weitere Bauteile zur besseren Verdeutlichung in einer herausgezogenen Stellung abgebildet sind. Der Motor 2 treibt über das Getriebe 3, vorzugsweise ein Schneckengetriebe, eine Spindel 9 an, deren Drehbewegung in bekannter Weise über eine Spindelmutter 10 in eine axiale Verstellbewegung des Verstellelements 6 umgesetzt wird. Die Spindelmutter 10 ist am unteren Ende des Verstellelements 6 mit diesem drehfest verbunden angebracht und wird innerhalb der Führungseinrichtung 4 axial geführt, was weiter unten noch näher beschrieben wird. Da das Verstellelement 6 mittels des ersten Befestigungselements 7 drehfest mit dem Möbelteil verbunden ist, ist auch die Spindelmutter 10 über diese Verbindung drehfest und kann bei Rotation der Spindel 9 eine Axialbewegung ausführen.
Der Verstellweg beziehungsweise Hub des Verstellelements 6 wird durch Anschläge und/oder Endschalter 12 begrenzt, welche in diesem Beispiel von der Spindelmutter 10 bei Erreichen der jeweiligen Endposition betätigt werden, wodurch der Motor 2 ausgeschaltet wird. Es ist in 2 nur der obere Endschalter 12 dargestellt, ein weiterer Endschalter für die untere Endposition ist nicht gezeigt. Die Endschalter sind auf einer Leiste 11 (siehe auch 3 und 9) befestigt, die innerhalb der Führungseinrichtung 4 parallel zur Längsachse der Spindel 9 und des Verstellelements 6 angeordnet ist. Neben dieser Leiste 11 ist ebenfalls parallel zur Längsachse der Spindel 9 eine Trägerschiene 13 angeordnet, auf welcher Leiterbahnen 29a bis c (siehe 3, 9 und 10) aufgebracht sind, die in Wirkungszusammenhang mit einem Schleiferträger 14 und einem Schleiferkontakt 34 (siehe 9 und 10) stehen, wobei der Schleiferkontakt 34 in beziehungsweise unter dem Schleiferträger 14 federnd angeordnet ist, um einen konstanten Kontaktdruck auf die Leiterbahnen 29a bis c auszuüben.
Der Schleiferträger 14 ist seinerseits an der Spindelmutter 10 befestigt und wird mit ihr axial parallel zur Längsachse der Spindel 9 bei Verstellung des Antriebs 1 verstellt.
3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt A aus 2. Die Leiterbahnen 29a bis c sind innerhalb der Trägerschiene 13 voneinander und gegen die Trägerschiene 13 isoliert aufge bracht. Mindestens eine der Leiterbahnen 29a bis c weist einen bestimmten elektrischen Widerstand auf, der von der Länge der jeweiligen Leiterbahn 29a bis c abhängig ist. Der Widerstand ist vorzugsweise proportional zur Länge der jeweiligen Leiterbahn 29a bis c ausgebildet.
Der Schleiferträger 14 wird in der Trägerschiene 13 axial geführt. Sein Schleiferkontakt 34 steht in jeder Verstellposition in elektrischer Verbindung mit den Leiterbahnen 29a bis c der Trägerschiene 13 und bildet mit ihnen einen veränderbaren elektrischen Widerstand. Dieser elektrische Widerstand wird an Anschlüssen a, b, c der Leiterbahnen 29a bis c vorzugsweise am unteren Ende der Trägerschiene über bekannte, nicht gezeigte elektrische Verbindungsmittel einer Auswertung zugeführt.
Der elektrische Widerstand ist somit abhängig von der Position des Schleiferkontakts 34 im Schleiferträger 14, der mit der Spindelmutter 10 und dem Verstellelement 6 verbunden ist, wodurch er gleichzeitig abhängig vom Verstellweg des Antriebs 1 ausgebildet ist. Einer bestimmten Position beziehungsweise Hubweg entspricht jeweils ein bestimmter elektrischer Widerstandswert an den Anschlüssen a, b, c der Leiterbahnen 29a bis c.
Die Trägerschiene 13, die Leiterbahnen 29a bis c und der Schleiferträger 14 mit dem Schleiferkontakt 34 bilden ein so genanntes Linearpotentiometer in Form eines absoluten Weggebers. Das bedeutet, dass nach Ausschalten der Stromversorgung des Antriebs 1 die Relation zwischen Widerstandswert und Position des Verstellelements 6 immer gewährleistet ist.
Dieses Linearpotentiometer kann vorteilhafterweise als ablängbares Bauteil für viele unterschiedliche Hublängen von Antrieben 1 zur Anwendung kommen. In vorteilhafter Weise sind die Anschlüsse a, b, c am unteren Ende der Trägerschiene 13 angeordnet, so dass diese in ihrem oberen Abschnitt auf jedes erforderliche Maß gekürzt werden kann, wobei die Widerstandswerte für die untere Endposition und von dieser auf dem Verstellweg des Verstellelements 6 ausgehend immer gleich sind. Das heißt, dass ein Ablängen der Trägerschiene 13 und somit der Leiterbahnen 29a bis c nur den maximalen Widerstand ändert, der jeweils der oberen Endposition des Gesamtverfahrwegs des jeweiligen Antriebs entspricht. Das Verhältnis Verfahrwegänderung zu Widerstandsänderung bleibt bei allen Antrieben 1 mit unterschiedlichen Hublängen gleich.
Weiter unten wird mit Bezugnahme auf 10 dieser veränderliche Widerstand beziehungsweise dieses so gebildete Linearpotentiometer noch näher erläutert.
Die feste Verbindung des Verstellelements 6 mit dem ersten Befestigungselement 7 kann in einer bevorzugten Ausgestaltung lösbar beziehungsweise lösbar und wieder arretierbar ausgebildet sein, um eine schnelle Verstellung des Möbelteils ohne Betätigung des Motors 2 des Antriebs 1 zu erlangen, beispielsweise in einem Notfall, wenn eine so genannte Schnellverstellung von Hand bei medizinischen Möbeln erforderlich wird. Hierbei kann durch äußere Krafteinwirkung auf das Verstellelement 6 dieses mit der Spindelmutter 10 gegenüber dem ersten Befestigungselement 7 relativ verdreht werden, so dass ein Verstellen möglich wird. Da der Schleiferträger 34 des Linearpotentiometers an der Spindelmutter 10 befestigt ist, wird das Linearpotentiometer auch bei dieser manuellen Verstellung verändert, wobei immer der der aktuellen Position entsprechende Widerstandswert des Linearpotentiometers beim nächsten Einschalten des Antriebs 1 gewährleistet bleibt.
Die Verbindung des Schleiferträgers 14 mit der Spindelmutter 10 kann auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein. 4 zeigt eine Spindelmutter 10 mit einem ein Innengewinde 16 aufweisenden Spindelmutterkörper 15, der vorzugsweise zylinderförmig ist und auf dem ein Schaltring 20 aufgebracht ist. Dieser Schaltring 20 ist mit dem Spindelmutterkörper 15, wie 5 im Längsschnitt darstellt, mittels mindestens eines Eingriffselements 25 verbunden, welche in eine im unteren Abschnitt des Spindelmutterkörpers 15 eingebrachten Nut 18 (siehe 8) eingreifen. Das Eingriffselement kann auf dem unteren Umfang des Schaltrings 20 mehrfach angeordnet sein. Es ist nach innen auf einer vorzugsweise federnden Lasche des Mantels des Schaltrings 20 angeformt, wobei die Lasche durch Einschnitte in Längsrichtung des Schaltrings 20 gebildet sein kann.
An seinem oberen Ende ist der Schaltring innen mit einer Ausnehmung versehen, in die ein korrespondierender umlaufender Bund 17 des Spindelmutterkörpers 15 eingreift. Durch diesen Eingriff und die Verbindung zwischen Eingriffselementen 25 und Nut 18 ist der Schaltring 20 axial auf der Spindelmutter 10 festgelegt. Der Schaltring 20 kann somit zur Montage vorteilhaft einfach auf den Spindelmutterkörper 15 aufgeschoben und festgeklipst werden. Der Schaltring 20 ist jedoch radial gegenüber dem Spindelmutterkörper 15 beweglich, um bei der oben beschriebenen Schnellverstellung die relative Drehbewegung der Spindelmutter 10 zu ermöglichen.
Der Schaltring 20 weist an seiner Außenfläche mindestens eine Schaltnase 21 zur Betätigung der Endschalter 12 auf. Weiterhin sind an ihr Führungselemente 23 in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet, die eine Führung in Längsnuten der Führungseinrichtung 4 ermöglichen und eine Verdrehung des Schaltrings bei axialer Verstellung verhindern. In der Nähe der Schaltnase 21 ist ein Verbindungselement 22 angeordnet, welches in bevorzugter Ausgestaltung einen kugelförmigen Kopf aufweist und die Verbindung mit dem Schleiferträger 34 ermöglicht, bei dem dieses Verbindungselement in eine korrespondierende Aufnahme 28 (siehe 8) eingreift.
Der Schaltring 20 bildet in dieser Ausführungsform ein axiales Gleitelement für den Spindelmutterkörper 15 gegenüber der Führungseinrichtung 4, so dass der Spindelmutterkörper 15 vorteilhaft vor Gleitriefen bewahrt wird, die durch das Gleiten innerhalb der Führungseinrichtung entstehen können und beispielsweise bei einer Schnellverstellung des Antriebs 1 die relative Rotationsbewegung der Spindelmutter 10 behindern oder sogar unterbinden könnten.
Eine alternative Ausgestaltung der Spindelmutter 10 zeigt 7. Hierbei weist der Spindelmutterkörper 15' zwei umlaufende Bunde 17' und 17'' in einem bestimmten axialen Abstand zueinander auf, die einen Spindelmutterabschnitt 19 festlegen, auf welchem ein Schaltring 20' aufgeklipst wird. Dieser Schaltring 20' weist Schaltnase 21, Verbindungselement 22 und Führungselemente 23 wie oben beschrieben auf (nicht dargestellt). In bevorzugter Ausführung ist der Außendurchmesser des Schaltrings 20' größer als der Außendurchmesser des Spindelmutterkörpers 15', so dass diese nicht in der Führungseinrichtung 4 geführt wird.
8 zeigt die Ausführungsform nach den 4 bis 6 in einer auseinandergezogenen Darstellung. Hierbei ist das Verbindungselement 22 mit seinem Kugelkopf zur Verbindung mit dem Schleiferträger 14 zu erkennen, der seitlich auf dieses an den Schaltring 20 zur formschlüssigen Verbindung angeklipst oder eingelegt werden kann. Der Kugelkopf des Verbindungselements 22 ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise einen Ausgleich von Toleranzen beim Verstellen des Antriebs, die in Unrundheit, Ungleichmäßigkeit und Ungenauigkeit von Bauteilen bestehen können. Somit ist vorteilhaft eine gleichmäßige Verstellung des Schleiferträgers 14 und daher des Linearpotentiometers gewährleistet.
Weiterhin besitzt der Schleiferträger 14 in dieser Ausführung eine Befestigungsöffnung 27 für den auf seiner Unterseite angebrachten Schleiferkontakt 34, der in diese Befestigungsöffnung 27 von unten eingebracht wird.
Der Schleiferträger 34 weist an seiner dem Schaltring 20 abgewandten Unterseite zwei Führungskanten 26 auf, die parallel zur Längsachse der Spindel 9 verlaufen und zwischen sich einen Raum in Längsrichtung des Schleiferträgers 14 festlegen, in dem der Schleiferkontakt 34 aufgenommen ist. Die Führungskanten 26 werden innerhalb der Trägerschiene 13 geführt, wie 9 darstellt.
Die Aufnahme 28 für den Eingriff des Verbindungselements 22 ist in einem oberen Abschnitt des Schleiferkörpers 14 angeordnet, der sich in einem Winkel zu einer Senkrechten der Fläche zum Schaltring 20 hin erstreckt, wobei diese Bezugsfläche von den Unterseiten der Führungskanten 27 des Schleiferträgers 14 gebildet wird. Dieser Winkel ist abhängig von dem inneren Profil der Führungseinrichtung 4, wie im Folgenden mit Bezugnahme auf 9 beschrieben wird. Es können mehrere Aufnahmen 28 hintereinander in Längsrichtung des Schleiferträgers 14 angeordnet sein, um eine große Flexibilität hinsichtlich verschieden ausgebildeter Schaltringe 20 zu erlangen.
In 9 ist ein Querschnitt der Führungseinrichtung 4 entlang der Schnittlinie X-X aus 1 dargestellt. Dieser Querschnitt weist in dem oberen abgebildeten Bereich eine halbkreisförmige Gestalt auf, die sich nach unten hin in aufeinanderzustrebenden gerade Seiten verlängert, welche an der Unterseite durch einen Steg verbunden sind. Im Inneren der Führungseinrichtung 4 erstrecken sich unterschiedliche Verstärkungsrippen und Führungsstege 30 parallel zur Längsachse der Führungseinrichtung 4, die hier senkrecht auf der Zeichnungsebene steht. Die Führungsstege 30 dienen einerseits zum Führen der Führungselemente 23 des Schaltrings 20 beziehungsweise der Spindelmutter 10, und andererseits zur Führung des Außenmantels des Schaltrings 20 beziehungsweise der Spindelmutter 10. Weiterhin weist das Profil der Führungseinrichtung 4 zwei parallel zur Längsachse der Führungseinrichtung 4 verlaufende Kammern auf, von denen eine erste Kammer 31 zur Aufnahme der Endschalter 12 und deren Leiste 11 dient, die hier als eine Profilleiste 33 ausgebildet ist. Betätiger der Endschalter sind zum Schaltring 20 hin gewandt und werden von dessen Schaltnase 21 bei Erreichen betätigt.
Die neben der ersten Kammer 31 angeordnete zweite Kammer 32 wird an ihrer Außenseite von einer verlängerten Wand der Führungseinrichtung 4 gebildet. Die zweite Kammer 32 ist U-förmig ausgebildet und weist außerdem eine zweite Führungskante 36 auf, welche eine Führung für eine erste Führungskante 35 bildet, die an der Trägerschiene 13 angeformt ist. Die Trägerschiene 13 ist in der zweiten Kammer 32 angeordnet, so dass ihre offene Seite mit den Leiterbahnen 29a bis c zum Inneren der Führungseinrichtung 4 hin weist. Beiderseits der Öffnung der Trägerschiene 13 sind erste Führungskanten 35 angeformt. Sie dienen als Führung für den Schleiferträger 14, der mit seinen Führungskanten 26 zwischen ihnen und der Innenfläche der Trägerschiene 13 in Längsrichtung der Trägerschiene 13 axial verschiebbar angeordnet ist.
Der Schleiferträger 14 ist mit seinem Oberteil mit dem Verbindungselement 22 des Schaltrings 20 formschlüssig verbunden, wobei dieses Oberteil in gleichem oder annähernd gleichem Winkel zur Unterseite des Schleiferträgers 14 geneigt ist, den die Seitenkanten des Profils der Führungseinrichtung mit einer Symmetrielinie des Profils bilden.
Innerhalb des unteren Bereichs des Schleiferträgers 14 ist der Schleiferkontakt 34 angeordnet. Der Schleiferkontakt 34 besteht in einfacher vorteilhafter Ausführung aus einem elektrisch leitenden und unter Federdruck stehenden Element, das die elektrische Verbindung zu mindestens zwei Leiterbahnen 29a bis c in der Trägerschiene 13 herstellt. Der Schleiferkontakt 34 kann aus mehreren Bauteilen bestehen, wobei ein mindestens elektrisch isolierender Teil den elektrisch leitenden Teil in einem definierten Abstand zu den Leiterbahnen 29a bis c führt, beziehungsweise wobei ein elektrisch leitender Teil die elektrische Verbindung der Leiterbahnen 29a bis c herstellt. Mit Bezugnahme auf 10 werden verschiedenen Ausführungen noch näher erläutert.
Der Schleiferträger 34 kann auch von der Führungseinrichtung 4 geführt werden., er kann auch Teil des Verstellelements 6 sein.
Die Trägerschiene 13 wird in bevorzugter Ausführung als Stange mit einer normierten Länge hergestellt, die auf die jeweils erforderliche Länge gekürzt wird. Sie kann aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, so zum Beispiel aus einem Werkstoff, der für gedruckte Schaltungen als Träger verwendet wird, wie Pertinax, Epoxidharz und dergleichen. Sie kann auch als eine gedruckte Schaltung oder aus einem Aluminium-Strangprofil ausgebildet sein.
Das Widerstandmaterial der Leiterbahnen 29a bis c ist unempfindlich gegen Öle, Fette und Feuchtigkeit. Dazu sind ebenfalls geeignete Auswerteschaltungen angeschlossen.
10a bis d zeigt unterschiedliche Ausführungen des Weggebers 37 in Ausgestaltung der jeweiligen Leiterbahnen 29a bis c in der oberen Hälfte der 10a bis d, und im jeweils darunter liegenden Teil die dazugehörigen Schaltbilder.
10a stellt einen veränderlichen Widerstand dar, der aus einer Leiterbahn 29a mit einem relativ hohen Widerstand mit Anschluss a und einer Leiterbahn 29b besteht, die als Stromzuführung für den Schleiferkontakt 34 dient und einen sehr geringen elektrischen Widerstand mit Anschluss b aufweist. Der Schleiferkontakt 34 berührt die Leiterbahnen mit Kontaktstellen 38. Er wird in Richtung des Doppelpfeiles proportional zum Verstellweg des Verstellelements 6 (nicht dargestellt) bewegt und verändert somit den gesamten elektrischen Widerstand zwischen den Anschlüssen a und b.
In 10b ist die Leiterbahn 29b ebenfalls mit einem relativ hohen elektrischen Widerstand ausgeführt, wodurch sich leichtere Herstellung der Leiterbahnen ergibt und eine große Auflösung bei kleinen Hubwegen möglich ist.
Die Ausführungen nach 10a und b können in einfacher Weise an dem Ende der Trägerschiene 13, das den Anschlüssen a, b, c gegenüberliegt, abgelängt werden.
10c zeigt die Ausführung der Leiterbahnen 29a bis c als Spannungsteiler beziehungsweise Potentiometer. Hierbei ist das obere Ende der Widerstandsleiterbahn 29a über eine Leiterbahn 29c mit dem Anschluss c angeschlossen. Der Schleiferkontakt 34 verbindet die Lei terbahnen 29a und 29b. In dieser Ausführung muss nach dem Ablängen der Trägerschiene 13 ein elektrisch leitendes Verbindungsstück zwischen den Leiterbahnen 29a und 29c aufgebracht werden.
10d zeigt schließlich eine Variation, bei der zwei Widerstandsleiterbahnen 29a und 29c auf die Trägerschiene 13 aufgebracht sind, wobei eine zusätzliche Leiterbahn 29b für die Schleiferzuleitung vorhanden ist. Außerdem kann durch einen Verbindungsstecker, ähnlich wie in 10c, ein Spannungsteiler gebildet werden, indem dieser Verbindungsstecker (gestrichelte Linie) die oberen Enden der Leiterbahnen 29a und 29c elektrisch verbindet.
Somit ist ein elektromotorischer Antrieb 1 geschaffen, der einen absoluten Weggeber aufweist, der in der Führungseinrichtung angeordnet ist und in vorteilhaft einfacher Weise an unterschiedliche Verstellwege durch einfaches Ablängen anpassbar ausgebildet ist. Das Gehäuse beziehungsweise die Führungseinrichtung 4 des Antriebs 1 muss nicht verändert werden, aufwendige spielfreie Getriebe sind nicht notwendig. Jede Länge, das heißt Verstelllänge, kann mit dieser Ausführung ausgestattet werden.
Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
So ist es denkbar, dass die Führungseinrichtung 4 andere Profilformen aufweist.
Die Trägerschiene 13 kann als Endlosmaterial auf einer Rolle ausgebildet sein, deren erforderliche Länge von dieser bei der Fertigung in vorteilhaft einfacher Weise abgerollt und abgeschnitten werden kann.
Es ist auch denkbar, dass die Trägerschiene 13 vorgefertigte Sollbruchstellen aufweist und somit in vorteilhaft einfacher Weise durch Abbrechen ablängbar ist.
Auch kann die Trägerschiene 13 Zusatzbauteile tragen, wie beispielsweise Endschalter, Annäherungsschalter zur Endlagenabschaltung des Antriebs 1, sowie Führungselemente für den Schleiferträger 14 und/oder den Schleiferkontakt 34, sowie Koppelelemente für das Verstellelement 6.
Es ist auch denkbar, dass die Führungseinrichtung 4 aus mehr als einem Teil besteht, beispielsweise aus zwei Hälften.
Die Kopplung zwischen dem Schleiferträger 14 und dem Verstellelement 6 kann durch Verrastung von mechanischen Mitnehmern oder Haften von magnetischen Mitnehmern erfolgen.
Die Trägerschiene 13 kann aus einem flexiblen Leiterplattenmaterial hergestellt sein und somit auch in nicht gerade verlaufenden Führungseinrichtungen 4 zum Einsatz kommen. In diesem Fall ist das Verstellelement 6 ein sich drehendes Teil, welches über ein Koppelelement eine Schwenk- oder eine hin- und hergehende Bewegung eines Möbelteils erzeugt. Hier kann das Verstellelement 6 als ein Rad ausgeführt sein, welches beispielsweise eine Kupplungsnabe und einen Mitnehmer für den Schleiferträger 14 aufweist, wobei der Schleiferträger 14 auf einer bogenförmigen Leiterbahn entlang geführt wird.
Die Trägerschiene 13 kann auch als eine einfache Platte ausgeführt sein.

1: Antrieb
2: Motor
3: Getriebe
4: Führungseinrichtung
5: Abdeckung
6: Verstellelement
7: Erstes Befestigungselement
8: Zweites Befestigungselement
9: Spindel
10: Spindelmutter
11: Leiste
12: Endschalter
13: Trägerschiene
14: Schleiferträger
15, 15': Spindelmutterkörper
16: Innengewinde
17, 17', 17": Bund
18: Nut
19: Spindelmutterabschnitt
20: Schaltring
21: Schaltnase
22: Verbindungselement
23: Führungselement
24: Befestigungseinrichtung
25: Eingriffselement
26: Führungselement
27: Befestigungsöffnung
28: Aufnahme
29a, b, c: Leiterbahnen
30: Führungssteg
31: Erste Kammer
32: Zweite Kammer
33: Profilleiste
34: Schleiferkontakt
35: Erste Führungskante
36: Zweite Führungskante
37: Weggeber
38: Kontaktstelle
a, b, c: Anschlüsse

Claims

Elektromotorischer Antrieb (1), insbesondere Möbelantrieb, welcher Folgendes aufweist: – ein in einer Führungseinrichtung (4) geführtes, axial verstellbares Verstellelement (6), das mit einem ersten Befestigungselement (7) zur Anlenkung an ein zu verstellendes Möbelteil verbunden ist; – eine Spindel (9) mit einer mit dem Verstellelement (6) gekoppelten Spindelmutter (10); – Endschalter (12) zur Abtastung von Endpositionen des Antriebs (1); und – eine in der Führungseinrichtung (4) angeordnete Einrichtung zur Abtastung des Verstellwegs des Verstellelements (6) als ein absoluter Weggeber, der mit dem Verstellelement (6) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Abtastung des Verstellwegs Folgendes aufweist: – eine Trägerschiene (13) mit mindestens zwei Leiterbahnen (29a bis c), von denen mindestens eine einen bestimmten elektrischen Widerstand aufweist; und – einen in einem Schleiferträger (14) angeordneten Schleiferkontakt (34), der die Leiterbahnen (29a bis c) der Trägerschiene (13) kontaktiert, wobei der elektrische Widerstand der Leiterbahnen (29a bis c) in Abhängigkeit von der Position des Verstellelements (6) eingestellt ist, wobei die Trägerschiene (13) ablängbar ausgebildet ist, und wobei der in der Trägerschiene (13) axial geführte Schleiferträger (14) mit dem Verstellelement (6) gekoppelt angeordnet und ausgebildet ist.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleiferträger (14) mit der Spindelmutter (10) formschlüssig verbindbar ausgebildet ist.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung des Schleiferträgers (14) mit der Spindelmutter (10) mittels eines Verbindungselements (22) ausgebildet ist.
Elektomotorischer Antrieb (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (22) einen kugelförmigen Kopf aufweist, der in eine korrespondierende Aufnahme (28) des Schleiferträgers (14) einbringbar ausgebildet ist.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (22) an einem Schaltring (20) angeformt ist, welcher mit der Spindelmutter (10) gekoppelt ist.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (1) weiterhin eine lösbare Verriegelung zwischen dem ersten Befestigungselement (7) und dem Verstellelement (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltring (20) und die Spindelmutter (10) gegeneinander verdrehbar ausgebildet sind.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltring (20) mit seinem Außenmantel in der Führungseinrichtung (4) geführt ist.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Schaltrings (20) größer ist als der Außendurchmesser der Spindelmutter (10).
Elektromotorischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltring (20) mit mindestens einem Eingriffselement (25) zum Eingriff und zur axialen Festlegung mit der Spindelmutter (10) versehen ist.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltring (20) auf die Spindelmutter (10) aufklipsbar ausgebildet ist.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ablängbare Trägerschiene (13) an einem Ende Anschlüsse (a, b, c) zum elektrischen Anschluss der Leiterbahnen (29a bis c) aufweist, und dass das diesem Ende gegenüberliegende Ende ablängbar ausgebildet ist.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das ablängbare Ende der Trägerschiene (13) für eine elektrische Verbindung der Leiterbahnen (29a bis c) untereinander ausgebildet ist.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (29a bis c) eines jeden Endes der Trägerschiene (13) für eine elektrische Verbindung der Leiterbahnen (29a bis c) untereinander und/oder für eine elektrische Verbindung zu einer Steuer- und Auswerteinheit durch Löt-, Steck- und/oder Quetschkontakte ausgebildet sind.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschiene (13) oder die Führungseinrichtung (4) eine Leiterbahn (29a bis c) bildet.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (29a bis c) in einem Stromkreis als veränderbarer Widerstand oder als Spannungsteiler integriert sind.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Wegänderung zu Widerstandsänderung gleichbleibend ausgebildet ist.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Wegänderung zu Spannungsänderung einer Spannungsteilerschaltung gleichbleibend ausgebildet ist.
Elektromotorischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsdifferenz zwischen den jeweiligen Endlagen des Schleiferträgers (14) unabhängig von der Länge der Trägerschiene (13) im wesentlichen gleichbleibend ausgebildet ist.