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Die
Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum motorischen Bewegen – insbesondere
zum Öffnen und/oder Schließen – beweglicher
Möbelteile von Möbeln, die insbesondere zum Öffnen
und/oder Schließen einer Schiebetür an einem wenigstens eine
oder mehrere der Schiebetüren aufweisenden Möbel
ausgelegt ist.
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Es
ist bekannt, bewegliche Möbelteile mit Hilfe von elektromotorisch
betriebenen Antriebsvorrichtungen zu beschleunigen. Zum Stand der
Technik sei auf die
DE
20 2006 006 190 U1 und die
DE 20 2006 006 189 U1 verwiesen.
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Die
bekannten Lösungen sind dabei zum Antrieb von Schiebetüren
nicht oder nicht optimal geeignet.
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Vor
diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Antriebsvorrichtung
für bewegliche Möbelteile zu schaffen, welche
insbesondere zum Einsatz an Schiebetüren besonders vorteilhaft geeignet
ist.
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Die
Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs
1.
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Danach
weist die Antriebsvorrichtung eine an dem Möbel festlegbare
Montagebasis auf, an der wenigstens ein Elektromotor festgelegt
ist, der über eine Getriebeanordnung auf die Schiebetür
einwirkt, wobei die Getriebeanordnung zwei nach einem vorgegebenen
Schiebeweg des Möbelteils, insbesondere der Schiebetür,
außer Eingriff gelangende und bei einem darauf folgenden
Schließen des Möbelteils, insbesondere der Schiebetür,
erneut miteinander in Eingriff gelangende, Getriebeelemente aufweist, und/oder
wobei die Getriebeanordnung dazu ausgelegt ist, nach einem vorgegebenen
Schiebeweg des Möbelteils, insbesondere der Schiebetür,
mit dem Möbelteil, insbesondere der Schiebetür,
außer Eingriff und bei einem darauf folgenden Schließen
des Möbelteils, insbesondere der Schiebetür, erneut
mit diesem/dieser in Eingriff zu gelangen.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
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Diese
Anordnung bringt den besonderen Vorteil mit sich, dass der Motor
die gesamte Strecke von der Schließstellung bis zur maximal
von ihm erreichbaren Öffnungsstellung voll bestromt werden kann – d.
h., dass die Schiebetür auf einem nur kurzem Weg maximal
beschleunigt werden kann. Während des Beschleunigungsvorgangs
von 0 bis Maximum steigt der Strom vorzugsweise entsprechend einer
Rampenfunktion an. Somit ergibt sich eine nahezu konstante Beschleunigung.
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Darüber
hinaus kann die Antriebsvorrichtung relativ klein gehalten werden
und es ist nicht notwendig, sie über den maximalen Öffnungsweg
der Schiebetür zu erstrecken.
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Es
hat sich zudem herausgestellt, dass dem Nutzer bereits ein unterstützendes
Aufschieben der Schiebetür über den ersten Teil
ihres Öffnungsweges die Handhabung bereits deutlich erleichtert
und dass ein weitergehendes Öffnen der Schiebetür
den Bedienkomfort nur unwesentlich erhöht.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Antriebsvorrichtung eine Synchronisations-
und/oder Vorbeschleunigungseinrichtung aufweist, die dazu ausgelegt
ist, die ausgekoppelten Getriebeelemente bei einem Schließvorgang
synchronisierend und/oder vorbeschleunigend miteinander in Eingriff zu
bringen, da derart das Getriebe geschont und der Gleichlauf des
Möbelteils verbessert wird. Des Weiteren wird durch das
Vorbeschleunigen eine sanft startende Drehbewegung statt einer schlagartig
einsetzenden Drehbewegung erreicht. Außerdem entstehen
weniger Geräusche.
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Besonders
vorteilhaft zum Einsatz an einer Schiebetür ist es dabei,
wenn die in und außer Eingriff bringbaren Getriebeelemente
als ein drehbares Zahnrad und eine damit kämmende, linear
verschiebliche Zahnstange ausgebildet sind, denn diese Elemente
sind günstig und kompakt an einer Montagebasis (bzw. in
einem Gehäuse) unterbringbar und können gut in
und außer Eingriff gebracht werden.
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In
diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Synchronisations- und/oder
Vorbeschleunigungseinrichtung dazu ausgelegt ist, das Zahnrad bei
einem Schließvorgang vor dem in Eingriff treten der Verzahnungen
dieser Elemente vorzubeschleunigen, um derart die Getriebeanordnung
insgesamt vor Beschädigungen insbesondere durch sehr schnell
zugeworfene Schiebetüren zu schützen.
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Die
Kraftübertragung vom Abtrieb des Motors auf das Zahnrad
kann insbesondere über ein Kegelradpaar erfolgen. Denkbar
ist unter bestimmten Vorraussetzungen, keine Selbsthemmung, dass
der Antrieb auch über ein Schneckengetriebe erfolgen kann.
Es sind auch weitere Ausgestaltungen der Kraftübertragung
vom Motor auf das Getriebe zur Betätigung der Schiebetür
denkbar.
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Die
Befestigung der Antriebseinheit kann einerseits an der Schienenanordnung
z. B. der Führungsschiene oder dem Laufprofil des Möbels
und anderseits direkt an der Deckplatte erfolgen. Außerdem
kann sich die Antriebseinheit auf oder unter der Deckplatte befinden.
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Vorzugsweise
ist an der Zahnstange ein Zahnstangensegment verschieblich geführt,
welches auch nach einem außer Eingriff gelangen der Zahnstange
und des Zahnrades mit dem Zahnrad in Eingriff bleibt. Durch dieses
einfache bauliche Mittel wird in besonders vorteilhafter Weise eine
Synchronisierung der beiden außer Eingriff gelangenden
Getriebeteile Zahnstange und Zahnrad erreicht.
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Besonders
vorteilhaft ist ferner an der Montagebasis (bzw. an dem Gehäuse)
eine Steuerkurve ausgebildet oder angeordnet, in welche ein Stift
eingreift, der an einem relativ zum Zahnrad drehbaren Laufwegbegrenzungsteil
ausgebildet ist. Derart wird eine besonders einfache und präzise
arbeitende alternative Ausgestaltung der Drehwinkelbgrenzungseinrichtung
geschaffen. Kinematische Umkehrungen dieser Bauform sind denkbar.
Eine translatorische Führung des Stiftes zur Ausbildung
einer Laufwegbegrenzung ist ebenfalls denkbar.
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Nachfolgend
wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen
näher beschrieben. Es zeigt:
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1a–d
eine Draufsicht auf eine erste Antriebsvorrichtung ohne Motor, in
vier aufeinander folgenden Betriebszuständen, wie sie beim
Bewegen einer Schiebetür auftreten;
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2a–e
eine Draufsicht auf Teile eines Getriebes für die Antriebsvorrichtung
aus 1 in fünf aufeinander folgenden Betriebszuständen,
wie sie beim Schließen einer Schiebetür auftreten;
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3a–b
zwei Sprengansichten von einigen Getriebeelementen eines Getriebes
für eine Antriebsvorrichtung;
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4a–i
ein Möbel mit einer Antriebsvorrichtung mit Motor in verschiedenen
Ansichten und Öffnungszuständen, teilweise in
Detailansicht;
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5a–e
eine Draufsicht auf eine weitere Antriebsvorrichtung in mehreren
aufeinander folgenden Betriebszuständen, wie sie beim Bewegen
einer Schiebetür auftreten;
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6a–e
Ansichten der Anordnung der Antriebsvorrichtung an einer Führungsschiene
eines Möbels;
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7 eine
Draufsicht auf eine dritte Antriebsvorrichtung;
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8a–b
eine Draufsicht auf Teile eines Getriebes und einer Sensorvorrichtung
für die Antriebsvorrichtung aus 7 in zwei
Betriebszuständen, wie sie beim Bewegen einer Schiebetür
auftreten;
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9a–d
Diagramme, welche beispielhaft den Zusammenhang zwischen dem Motordrehmoment
bzw. der Türgeschwindigkeit und dem Öffnungsweg
der Schiebetür beim Öffnen und Schließen
einer Schiebetür mit einer Antriebsvorrichtung nach Art
der 7 veranschaulichen;
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10a–d verschiedene Betriebszustände beim
Bewegen einer Schiebetür bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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11a–d verschiedene Betriebszustände beim
Bewegen einer Schiebetür gemäß dem Ausführungsbeispiel
der 10;
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12a–d verschiedene weitere Betriebszustände
des Ausführungsbeispiel de 10;
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13a–d verschiedene weitere Betriebszustände
des Ausführungsbeispiel der 10;
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14 Ansicht
eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung im ausgefahrenen
Zustand;
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15a–b Ansicht eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung gemäß 14 im
ausgefahrenen Zustand
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16 Ansicht
eines Ausführungsbeispiels der Erfindung gemäß 14 im
eingefahrenen Zustand;
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17a–b Ansicht eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung gemäß 16 im
eingefahrenen Zustand;
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18 Explosionsdarstellung
der erfindungsgemäßen Komponenten.
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Die 1a bis
c zeigen eine Antriebsvorrichtung 1 zum motorischen Bewegen – insbesondere zum Öffnen
und/oder Schließen – beweglicher Möbelteile
von Möbeln, die insbesondere zum Öffnen und/oder
Schließen einer Schiebetür 2 an einem
wenigstens eine oder mehrere der Schiebetüren 2 aufweisenden
Möbel 3 ausgelegt ist (siehe 4).
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Die
Antriebsvorrichtung 1 weist eine Montagebasis 4 auf,
die auch als Gehäuse ausgelegt sein kann, wobei sie dann
vorzugsweise von einem hier nicht dargestellten Deckelteil verschlossen
wird, und die an einem Möbelkorpus 3b des Möbels 3 befestigbar
ist, und zwar vorzugsweise an oder in einer Grund- oder Deckplatte 3a des
Möbelkorpus 3b.
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Die
Schiebetür 2 läuft in hier nicht im Detail zu
erkennender Weise mit Rollen in einer Schienenanordnung des Möbels.
Vorzugsweise ist jeder Schiebetür 2 jeweils eine
der Antriebsvorrichtungen zugeordnet. Die 4a) bis 4c)
und 4d) bis f) zeigen verschiedene Öffnungszustände
jeweils einer der Schiebetüren 2 in verschiedenen
Ansichten.
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Auf
der möbelseitig unbeweglich fixierten Montagebasis 4 (z.
B. der 1) ist wenigstens ein Elektromotor 6 (nach
Art der 5 oder 7) festgelegt,
der z. B. über eine Getriebeanordnung die Schiebetür 2 beschleunigen
oder abbremsen kann.
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Der
Elektromotor 6 ist dazu über Ritzel (hier nicht
zu erkennen) und ggf. eine oder mehrere optionale – der
Abtriebswelle vor- und/oder nachgeschaltete – Getriebeelemente
mit einer Zahnradanordnung 5 gekoppelt.
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Die
Zahnradanordnung 5 weist ein drehbares – in 5 ähnlich eines Kronenrades – erstes Zahnrad 7 auf,
auf dessen Achse 19 ein weiteres drehfest mit dem ersten
Zahnrad 7 verbundenes weiteres Zahnrad 8 angeordnet
ist, das auch einstückig mit dem ersten Zahnrad 7 ausgebildet
sein kann und das über eine Außenverzahnung mit
einer Verzahnung einer an der Montagebasis 4 verschieblich
geführten Zahnstange 9 in Eingriff bringbar ist
(siehe z. B. 1d).
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Die
Zahnstange 9 ist dazu ausgelegt, über eine Kopplungseinrichtung – die
hier als gabelartiges Mitnehmerelement 10 ausgebildet ist – in
welche ein korrespondierendes Antriebsglied – wie ein Zapfen 31 – des
an der Schiebetür 2 angreifenden in einer Kurvenführung 30 geführten
Mitnehmers 29 eingreift in Schieberichtung X bzw. Öffnungsrichtung
positiv oder negativ beschleunigend, d. h. ggf. auch abbremsend,
auf die Schiebetür 2 einzuwirken.
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Die
Grundfunktion dieses Antriebes ist wie folgt.
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Wird
der vorzugsweise als Gleichstrommotor ausgebildete Elektromotor 6 zur
Rotation in entsprechender Drehrichtung bestromt, dreht sich die
Zahnradordnung 5 mit, welche wiederum die Zahnstange 9 verschiebt,
welche die Schiebetür 2 aufschiebt. Derart wird
die Schiebetür 2 aus der geschlossenen Stellung über
einen Teil des maximal mit der Schiebetür 2 realisierbaren
Schiebweges aufgeschoben. Bei einer Bestromung des Elektromotors 6 zur
Drehung in entgegengesetzter Richtung erfolgt dagegen ein Schließen
der Schiebetür 2.
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Mit
Hilfe des Elektromotors 6 kann auch einer (zu) schnellen
manuell eingeleiteten Schließbewegung bremsend entgegen
gewirkt werden (9c, d).
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Die
Antriebsvorrichtungen der 1 bis 8 sind vorzugsweise derart ausgelegt, dass
die Zahnstange 9 und das mit ihr kämmende zweite
Zahnrad 8 nach dem Überstreichen eines vorgegebenen Öffnungsweges – vorzugsweise
deutlich vor dem Erreichen der End-Öffnungsstellung der
Schiebetür 2 nach einigen cm Weg (z. B. in der
Position der 4c) – außer
Eingriff geraten.
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Die 2a bis
e zeigen das wieder in Eingriff bringen der Zahnstange 9 mit
dem zweiten Zahnrad 8 beim Schließen der Schiebetür 2.
Die Drehrichtung Y zeigt die Drehrichtung der Zahnradanordnung 5 beim
Schließvorgang. Bei der Annäherung der Zahnstange 9 wird
das zweite Zahnrad 8 über den Vorsprung 13 und
den Steg 12 wieder in Eingriff mit der Zahnstange 9 gebracht.
Somit werden die Zahnstange 9 und das zweite Zahnrad 8 „zahngenau” wieder zusammengeführt.
Des Weiteren wird über den Vorsprung 13 und den
Steg 12 die Zahnradanordnung und somit auch der Motor 6 vorbeschleunigt
um ein sicheres und „sanftes” Eingreifen der Zahnstange 9 und
dem zweiten Zahnrad 8 zu gewährleisten.
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Gleichzeitig
oder unmittelbar davor oder danach geraten auch die Schiebetür 2 und
der Mitnehmer 29 an der mit dem an der Schiebetür 2 befestigten Übertragungsbolzen 32 außer
Eingriff z. B. dadurch realisierbar ist, dass der Mitnehmer 29 drehbar oder
schwenkbar in einer Kurvenführung 30 geführt ist,
so dass der an der Schiebetür 2 befestigte Übertragungsbolzen 32 nach
Erreichen der maximalen Bewegungsstellung des Mitnehmers 29 in
der Kurvenführung 30 aus dem Mitnehmer 29 austritt,
wohingegen er beim Schließen wieder in den Mitnehmer 29 eintritt
und über den Zapfen 31 das Mitnehmerelement 10 und
die Zahnstange 9 mitnimmt, die dann wieder mit dem Zahnrad 8 in
Eingriff gelangt (6a bis e).
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Die
Zahnstange 9 kann beispielsweise zur Montagebasis 4 hin
eine T-förmige Nut aufweisen, in welche eine sich parallel
zur Schieberichtung X der Schiebetür erstreckende, korrespondierende
Schienenkontur 11 an der Montagebasis 4 eingreift,
so dass die Zahnstange 9 an der Montagebasis 4 verschieblich
geführt ist. Alternativ können z. B. eine Nut in
der Montagebasis und ein diese eingreifendes Schienstück
an der Zahnstange 9 ausgebildet sein.
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Die
Schiebetür 2 kann sich über die mit der Zahnstange 9 und
die Kurvenführung 30 maximal erreichbare Öffnungsstellung
hinaus durch ihre eigene kinetische Energie nach dem Auskuppeln
der Antriebsvorrichtung 1 weiter in der Führungsschiene 33 in
die maximale Öffnungsstellung bewegen (9a, b),
wobei sie durch Reibung abgebremst wird oder manuell in diese Stellung
verschoben werden kann. Nach dem Auskuppeln der Zahnstange wird
der Elektromotor 6 abgebremst (9a), der
vorzugsweise zuvor konstant während der Öffnungsbewegung
beschleunigt wurde; 9a, b). Derart kann die Schiebetür 2 auf
einem nur kurzem Weg maximal beschleunigt werden.
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Die
vorstehend beschriebene Konstruktion bringt die Notwendigkeit mit
sich, die Verzahnungen der Zahnstange 9 und des Zahnrads 8 beim
Schließen wieder miteinander in Eingriff zu bringen.
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Dies
wird nach der Erfindung dadurch deutlich vereinfacht und erleichtert,
dass an den Getriebeteilen Zahnrad 8 und Zahnstange 9 eine
Synchronisations- und/oder Vorbeschleunigungseinrichtung angeordnet
oder ausgebildet wird, die dazu dient, das Ineingriffbringen von
Zahnstange 9 und Zahnrad 8 dadurch zu optimieren,
dass die Zahnstange 9 bereits beginnt, das Zahnrad 8 in
Drehung zu versetzen und zu beschleunigen, bevor die Zähne
des Zahnrades 8 und der Zahnstange 9 miteinander
in Eingriff gelangen.
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Dies
kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass am Zahnrad 7 ein
nach außen über den Außenumfang der Verzahnung
vorkragender Vorsprung, insbesondere Steg 12 vorgesehen
ist – beispielsweise ein sich radial über den
Umfang der Zähne hinaus erstreckender Steg 12,
auf welchen ein Vorsprung 13 an der Zahnstange beim Schließen
der Schiebetür 2 zunächst aufläuft,
so dass das Zahnrad 7 in Drehung versetzt wird (1a, 2a,
b).
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Der
Steg 12 kann als Rippe an einer der Axialseiten des Zahnrades 5 ausgebildet
sein.
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Eine
unterstützende Synchronisierung zwischen den Verzahnungen
an der Zahnstange 9 und an dem Zahnrad 8 wird
erreicht, wenn der Steg 12 radial mit der Spitze von einem
der Zähne des Zahnrades 8 fluchtet (1)
oder diesem etwas in Drehrichtung voreilend angeordnet ist (2) und sich radial über diese
Spitze hinaus erstreckt.
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Derart
werden die Zähne der Zahnstange 9 und des Zahnrades 7 problemlos
miteinander in Eingriff gebracht, wenn sich die Zahnstange weiter
in Richtung des Zahnrades bewegt und dieses schließlich
erreicht (1b; 2c).
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Sodann
kann der Motor beispielsweise bremsend auf die Schiebetür
einwirken (1c, 2d, e).
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Das
Vorbeschleunigen und Synchronisieren der Verzahnungen wirkt sich
insbesondere auch vorteilhaft auf die Getriebelebensdauer aus, da
das Getriebe mit der Erfindung nur langsam auf die hohe Geschwindigkeit
beschleunigt wird, mit welcher sich die Schiebetür beim
Schließen bewegt.
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Der
Elektromotor 6 kann auch dazu genutzt werden, die Schiebetür 2 nach
dem Einkuppeln und nach dem ggf. erforderlichen anfänglichen
Abbremsen in die maximal erreichbare Schließstellung zu ziehen
(1a, 8c, d).
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Damit
sichergestellt ist, dass sich das Zahnrad beim Schließen
der Tür in einer geeigneten Drehwinkelstellung befindet,
in welcher der Vorsprung in geeigneter Weise auf den radialen Steg
trifft, kann ein Drehwinkelsensor an der Zahnradanordnung angeordnet
sein, um deren Drehwinkelstellung zu ermitteln, und um dann mit
dem Elektromotor 6 das Zahnrad nach dem Auskuppeln geeignet
auszurichten.
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Zur
einfacheren Realisierung der Funktion des korrekten Ausrichtens
des Steges 12 ohne einen zusätzlichen Sensor ist
es aber vorteilhaft, die Zahnradanordnung 5 derart auszulegen,
dass sie beim außer Eingriff bringen des Zahnrades 8 und
der Zahnstange 9 stets in der gleichen, vordefinierten
Drehstellung verbleibt.
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Dies
kann dadurch erreicht werden, dass an der Zahnradanordnung 5 Drehwinkelbegrenzungsmittel
ausgebildet sind.
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Diese
Drehwinkelbegrenzungsmittel können einen Endanschlag 17 – z.
B. eine radiale Rippe 17 am Gehäuse, insbesondere
an der in 3 nur abschnittsweise dargestellten
Montagebasis 4 – umfassen, an welchen ein korrespondierender
Endanschlag – insbesondere eine korrespondierende radiale
Rippe 14 an der zum Gehäuse, insbesondere zur Montagebasis
gewandten Zahnradanordnung 5 dann oder kurz nachdem anschlägt,
wenn die Zahnstange 9 mit dem Zahnrad außer Eingriff
gelangt (3a, b) bzw. gelangt ist.
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Der
Steg 12 und die Rippe 14 sind vorzugsweise an
den voneinander abgewandten Axialflächen der Zahnradanordnung 5 ausgebildet.
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Derart
ist ein Drehwinkel von etwas weniger als 360° erreichbar.
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Um
einen größeren Drehwinkel überstreichen
zu können, ist nach einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen
Variante der Erfindung eine frei drehbare Scheibe 15 auf
der Achse der Zahnradanordnung 5 zwischen der Zahnradanordnung 5 und dem Gehäuse,
insbesondere der Montagebasis 4 angeordnet, die an ihren
einander gegenüberliegenden Axialseiten ebenfalls Anschläge,
insbesondere Rippen 17, 18, aufweist, die derart
angeordnet und ausgerichtet sind, dass sie jeweils in der einen
oder anderen Drehrichtung gegen die korrespondierenden Anschläge/Rippen 13, 14 der
Zahnradanordnung 5 und des Gehäuses anschlagen
können. Derart ist der maximale überstreichbare
Drehwinkel geeignet erhöhbar.
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Maximal
ist mit dieser Scheibe 15 eine Erhöhung des Drehwinkels
um knapp weniger als 360° zu erzielen (wegen der nicht
vernachlässigbaren Umfangserstreckung der Rippen 15, 18).
Durch 1 bis n weitere, analog ausgebildete, frei drehbare Scheiben (hier
nicht dargestellt) mit Anschlägen bzw. Rippen kann der
erreichbare Drehwinkel weiter erhöht werden.
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Derart
kann auf einfache Weise auf ein Sensieren und Ansteuern der geeigneten
Position des Doppelzahnrades (Zahnradanordnung 5) nach
dem außer Eingriffgelangen des Zahnrades 8 und
der Zahnstange 9 verzichtet werden.
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Um
den Elektromotor 6 geeignet ansteuern zu können,
ist es weiter vorteilhaft, die Absolutposition der Zahnstange 9 bzw.
der mit dieser gekoppelten Schiebetür 2 bestimmen
zu können.
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Dies
kann beispielsweise mit Hilfe einer Sensoreinrichtung 20 zur
Sensierung der Position der Zahnstange 9 in Schieberichtung
realisiert werden.
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Besonders
vorteilhaft wird diese Sensoreinrichtung nach einer Ausführungsform
der Erfindung mit folgenden Mitteln realisiert (siehe 7 und 8).
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Danach
weist die Sensoreinrichtung 20 einen an einer Achse 21 seitlich
neben der Zahnradanordnung 5 drehbar gelagertes Drehhebelelement 22 auf,
auf dessen einem Ende 23 ein federvorbelastetes Schubelement 24 eines
kapazitiven oder induktiven wirkenden Linearwegsensors 25 einwirkt
und dessen anderes Ende 26 stets an einer relativ zur Schieberichtung
X winklig ausgerichteten Kante 27 der Zahnstange 9 anliegt.
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Wenn
die Kante 27, an der das Drehhebelelement 22 anliegt
beim Schließen der Schiebetür 2 durch
eine Bewegung der Zahnstange wandert, bewegt sie das Drehhebelelement 22 gegen
die auf das Schubelement 24 einwirkende Federkraft. Wird
die Zahnstange 9 (z. B. in 8 weiter
nach rechts) weiter verschoben, wird das Schubelement 24 entsprechend
(z. B. in 8 weiter nach links bewegt).
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Das
Schubelement 24 ist z. B. als ein Strom induzierendes Element
an einem Induktivsensor oder dgl. ausgebildet oder als ein die Kapazität änderndes Element
an einem Plattenkondensator.
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Derart
ist die Absolutposition der Zahnstange 9 jedenfalls über
einen bestimmten Weg einfach sensierbar und es ist ein eindeutiger
Zusammenhang zwischen der Stellung des Schubelementes und der Position
der Zahnstange gegeben bzw. sensierbar, der zur Steuerung der Antriebsvorrichtung
nutzbar ist.
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9 zeigt, dass die Tür mit der
dargestellten Antriebsvorrichtung zunächst vorzugsweise durch
konstante Bestromung des Elektromotors 6 nahezu linear
beschleunigt wird, bis die Zahnstange 9 und das Zahnrad 6 außer
Eingriff gelangen.
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Sodann
wird der Elektromotor 6 abgebremst und die Schiebetür 2 rollt
aus, und zwar vorzugsweise bis in ihre maximal erreichbare Endstellung (9a,
b).
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Das
Schließen der Schiebetür 2 erfolgt zunächst
manuell durch eine Person. Sodann gelangen die Zahnstange 9 und
das Zahnrad 8 wieder in Eingriff, was mit der Sensoreinrichtung
(20) ermittelt wird. Jetzt kann der Motor 6 (wenn
die Schiebetür zu schnell geschlossen wird) ggf. bremsend
wirken und/oder – z. B. nach einem anfänglichen
Bremsen der Schiebetür – das Zuziehen unterstützen.
Die bremsende Wirkung kann bei stromlosen und/oder bestromten Motor
sogar verstärkt erfolgen.
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Die
Bremswirkung eines stromlosen Motor (eigentlich dann Generator)
besteht nur aus mechanischer Reibung. Wird der Motor (Generator)
kurzgeschlossen entsteht ein elektrisch erzeugtes Bremsmoment. Wird
der Motor mit einem Strom beaufschlagt der ein dem Lastdrehmoment
entgegengesetztes Moment erzeugt, kann ein erheblich höheres Bremsmoment
erzeugt werden (in 9 dargestellt).
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Vorzugsweise
bremst der Motor 6 die Tür erst ab und zieht sie
dann langsam in ihre Schließstellung. Hierzu ist eine geeignete
Steuereinrichtung 28 mit der Sensoreinrichtung 20 und
dem Elektromotor 6 zu verbinden, die in das Gehäuse
integrierbar ist, was schematisch in 7 dargestellt
ist.
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Die
dargestellte Antriebsvorrichtung eignet sich nicht nur zum Öffnen
und Schließen von Schiebetüren sondern auch zum
Aufschieben und Schließen von rollengelagerten beweglichen
Teilen von Möbeln.
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Zur
Betätigung der Antriebsvorrichtung zum Öffnen
der Schiebetür 2 muss die Schiebetür 2 um
einen geringen Auslöseweg durch den Bediener vorzugsweise
in Öffnungsrichtung oder alternativ in Schließrichtung
bewegt werden. Diese Bewegung wird über den Linearwegsensor
registriert und führt zum Auslösen der Antriebsvorrichtung.
Somit wird das Öffnen der Schiebetür 2 vorteilhaft
durch einen geringen Druck auf die Schiebetür 2 in Öffnungsrichtung
gestartet. Durch den Druck auf die Schiebetür bewegt sich
diese eine kurze Strecke (vorzugsweise ca. 1 mm), sodass die Steuerungselektronik
diese Bewegung erkennen kann und eben als Öffnungsbefehl
interpretiert. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Steuerung so ausgelegt
ist, dass ein externes Eingangssignal von z. B. einem Funkschalter,
einem von Hand betätigten Taster oder anderen dem Stand
der Technik entsprechenden Befehlsgeräten verarbeitet werden
kann.
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Außerdem
kann die Steuerung vorzugsweise ein Ausgangssignal abgeben, mit
dessen Hilfe z. B. eine Beleuchtung im Schrank eingeschaltet werden
kann, aber auch andere sinnvolle Einrichtungen eingeschaltet werden
können.
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Die 10a) bis d), 11a)
bis d), 12a) bis d) sowie 13a) bis d) zeigen verschiedene Ansichten und
Betriebszustände eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Erfindung.
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Auch
nach 10 ist die Antriebsvorrichtung 1 zum
motorischen Bewegen – insbesondere zum Öffnen
und/oder Schließen – beweglicher Möbelteile von
Möbeln, die insbesondere zum Öffnen und/oder Schließen
einer Schiebetür 2 an einem wenigstens eine oder
mehrere der Schiebetüren 2 aufweisenden Möbel 3 ausgelegt
(siehe 4).
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Sie
weist ferner wiederum die Montagebasis 4 auf, die an dem
Möbelkorpus 5 des Möbels 3 befestigbar
ist (siehe insbesondere wiederum 4 sowie 18).
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Auch
hier ist der Elektromotor 6 dazu z. B. über der
Abtriebswelle vor- und/oder nachgeschaltete – Getriebeelemente
drehbar mit einer Zahnradanordnung 5 gekoppelt.
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Die
Zahnradanordnung 5 weist ein drehbares – in 5 stirnverzahntes – erstes Zahnrad 7 auf, auf
dessen Welle 19 ein weiteres drehfest mit dem ersten Zahnrad 7 verbundenes
weiteres Zahnrad 80 angeordnet ist, das auch einstückig
mit dem ersten Zahnrad 7 ausgebildet sein kann und das über
eine Außenverzahnung mit einer Verzahnung einer an der Montagebasis 4 verschieblich
geführten Zahnstange 90 in Eingriff bringbar ist.
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Die
Zahnstange 90 ist wiederum dazu ausgelegt, über
eine Kopplungseinrichtung in Schieberichtung bzw. Öffnungsrichtung
X positiv oder negativ beschleunigend, d. h. ggf. auch abbremsend,
auf die Schiebetür 2 einzuwirken.
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Auch
hier weist die Getriebeanordnung die zwei nach einem vorgegebenen
Schiebeweg des Möbelteils, insbesondere der Schiebetür,
außer Eingriff gelangende und bei einem darauf folgenden Schließen
des Möbelteils, insbesondere der Schiebetür, erneut
miteinander in Eingriff gelangenden, Getriebeelemente 80, 90,
bei denen es sich um die Zahnstange 90 und das Zahnrad 80 handelt.
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Anders
als nach 9 ist aber an der verschieblichen
Zahnstange 90 ein wiederum relativ zur Zahnstange 90 und
zur Montagebasis 4 relativ bewegliches Zahnstangensegment 91 verschieblich
geführt, welches auch nach dem außer Eingriff
gelangen der Zahnstange 90 und des Zahnrades 81 mit dem
Zahnrad 80 in Eingriff bleibt.
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Das
Zahnstangensegment 91 weist hier beispielhaft sechs Zähne 92 auf,
die an einer Basis 93 ausgebildet sind, welche verschieblich
an der Zahnstange geführt ist. Dies kann beispielsweise
dadurch realisiert werden, dass die Basis 93 mit einem T-Stück-Ansatz
(siehe 18) in eine schienenartige Ausnehmung 94 der
Zahnstange 90 eingreift, wobei die schienenartige Ausnehmung 94 parallel
zur Schieberichtung X ausgerichtet ist und wobei derart bemessen
ist, dass sich das Zahnstangensegment beim Schließen der
Schiebetür seitlich in Schieberichtung X mit einem Teil
seiner Zähne 92 über den letzten Zahn
der Zahnstange hinaus bewegen kann, wobei aber andererseits einige
der Zähne des Zahnstangensegmentes 91 und der
Zahnstange 90 miteinander in Deckung verbleiben.
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Die
Funktion dieser Anordnung ist wie folgt.
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Wird
das bewegliche Möbelteil (insbesondere eine Schiebetür)
von Hand geschlossen (in Richtung – X), bewegt sich die
Zahnstange 90 (mit dem Zahnsegment 91) nach rechts.
Dabei verschiebt sich zunächst das mit dem Zahnrad 80 in
Eingriff befindliche Zahnstangensegment 91 relativ zur
Zahnstange 90 gegen die Richtung X (10a,
b u. 11a, b), bis das Zahnrad 81 auf
den ersten Zahn der Zahnstange 90 aufläuft (10b u. 11b).
Jetzt bewegt sich das Zahnstangensegment gemeinsam mit der Zahnstange 90 (10c, 10d u. 11c, 11d).
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Da
sich stets Zähne des Zahnstangensegmentes 91 und
der Zahnstange 90 in Deckung befinden, wird sichergestellt,
dass die Zahnstange 90 und das Zahnrad 80 sicher
wieder in Eingriff gelangen.
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Durch
das Zahnstangensegment 91 wird eine Synchronisationseinrichtung
geschaffen, die dazu ausgelegt ist, die ausgekoppelten Getriebeelemente
Zahnrad 80 und Zahnstange 90 synchronisierend
wieder miteinander in Eingriff zu bringen.
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Ergänzend
kann das bewegliche Zahnstangensegment 91 mit einer Vorbeschleunigungsvorrichtung
in Form eines über den Außenumfang des Zahnrades 8 radial
vorstehenden Stegs kombiniert werden, wie er z. B. nach 2 vorgesehen ist.
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Nach 12a bis d u. 13a bis
d wird dargestellt, wie sich die Anordnung dann verhält, wenn
versucht wird, die Schiebetür mit dem Elektromotor zuzuziehen.
In diesem Fall wird das bewegliche Zahnstangensegment 91 erst
einen Zahn weiter in der Schließrichtung (Tür-Zu-Richtung)
verschoben bzw. gezogen (12a, 12b u. 13a, 13b), bis es an der Zahnstange 90 an
einen Anschlag gelangt. Jetzt verschieben sich das Zahnstangensegment 91 und
die Zahnstange 90 wieder gemeinsam und werden vom angetriebenen
Zahnrad 90 in die Geschlossenstellung verschieben (12a bis 12d u. 13a bis 13d).
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Nach 14 bis 17 werden alternative Drehwinkelbegrenzungsmittel
offenbart.
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Danach
wird an der Montagebasis 4 bzw. an dem Gehäuse)
eine Steuerkurve ausgebildet oder angeordnet ist.
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Dies
ist einfach dadurch realisierbar, dass an der Montagebasis oder
am Gehäuse eine Platte 34 festgelegt ist, die
mit einer Steuerkurve 35 versehen ist.
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Vorzugsweise
ist die Steuerkurve 35 als spiralkurvenartige, schlitzförmige
Bahn in der Platte 34 ausgebildet, in welche ein Stift 36 eingreift,
der an einem relativ zum Zahnrad 70 drehbaren Laufwegbegrenzungsteil 37 ausgebildet
ist. Damit sich der Stift in der Bahn bewegen kann, kann am Zahnrad 70 ein Langloch 38,
insbesondere in Bogenform, ausgebildet sein. Ein weiteres Langloch 40 ist
im Laufwegbegrenzungsteil 37 ausgebildet. Das Laufwegbegrenzungsteil
ist drehbar am Zahnrad 70 gelagert, sodass das Langloch 40 um
die Achse 19 verschieblich ist. Das Laufwegbegrenzungsteil 37 ist
schwenkbar um die Achse 41 gelagert, deren Lagerung am
Zahnrad 70 angeordnet ist.
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Vorzugsweise
wird mit der Spiralbahn die Drehbarkeit auf ca. 2,2 Umdrehungen
begrenzt.
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Diese
Drehwinkelbegrenzungsmittel sind baulich einfach und arbeiten dennoch
besonders präzise. Die 14 und 16 zeigen
jeweils die maximalen Drehstellungen. Hierbei zeigen die 14 sowie
die 15a und 15b den
maximal ausgefahrenen Zustand der Zahnstange 90. Die 16 sowie
die 17a und 17b zeigen
den maximal eingefahren Zustand der Zahnstange 90. Der
Anschlag 39 in 15a und 15b begrenzt die über die Steuerkurve 35 definierte
zulässige Drehbewegung in Ausfahrrichtung.
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Die 18 zeigt
die Komponenten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung. Ein Gehäuseunterteil 102 sowie ein
Gehäuseoberteil 103 umschließen die Antriebsvorrichtung.
In einem Innengehäuseunterteil 100 ist die Steuerkurve 35 ausgebildet.
Ein Innengehäuseoberteil 101 umschließt
die Komponenten Laufwegbebgrenzungsteil 37, Zahnrad 80,
Drehebelelement 22, Zahnstange 90, Zahnstangensegment 91 sowie den
Elektromotor 6. Das Innengehäuse, gebildet aus dem
Innengehäuseunterteil 100 und dem Innengehäuseoberteil 101,
ist schwimmend in dem Gehäuse, gebildet aus dem Gehäuseunterteil 102 und
dem Gehäuseoberteil 103, gelagert.
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- 1
- Antriebsvorrichtung
- 2
- Schiebetür
- 3
- Möbel
- 3a
- Deckplatte
- 3b
- Möbelkorpus
- 4
- Montagebasis
- 5
- Zahnradanordnung
- 6
- Elektromotor
- 7
- Erstes
Zahnrad
- 8
- Zweites
Zahnrad
- 9
- Zahnstange
- 10
- Mitnehmerelement
- 11
- Schienenkontur
- 12
- Steg
- 13
- Vorsprung
- 14
- Rippe
- 15
- Scheibe
- 16
- Rippe
- 17
- Rippe
- 18
- Rippe
- 19
- Achse
- 20
- Sensoreinrichtung
- 21
- Achse
- 22
- Drehhebelelement
- 23
- Ende
- 24
- Schubelement
- 25
- Linearwegsensor
- 26
- Ende
- 27
- Kante
- 28
- Steuereinrichtung
- 29
- Mitnehmer
- 30
- Kurvenführung
- 31
- Zapfen
- 32
- Übertragungsbolzen
- 33
- Führungsschiene
- 34
- Platte
- 35
- Steuerkurve
- 36
- Stift
- 37
- Laufwegbegrenzungsteil
- 38
- Langloch
- 39
- Anschlag
- 40
- Langloch
- 41
- Achse
- 70
- Zahnrad
- 80
- Zahnrad
- 90
- Zahnstange
- 91
- Zahnstangensegment
- 92
- Zähne
- 93
- Basis
- 94
- Ausnehmung
- 100
- Innengehäuseunterteil
- 101
- Innengehäuseoberteil
- 102
- Gehäuseunterteil
- 103
- Gehäuseoberteil
- X
- Schieberichtung
- Y
- Drehrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202006006190
U1 [0002]
- - DE 202006006189 U1 [0002]