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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Weitere
Lösungen
bestehen in der Verwendung von kapazitiven und induktiven Weggebern,
die sich jedoch nur für
eine begrenzte Länge
von Verstellwegen eignen.
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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.
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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.
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DE 200 05 065 beschreibt
eine Wegerfassung mit Inkrementalgebern und/oder einem Linearpotentiometer,
welches parallel zu oder in einer Flanschführung angeordnet ist.
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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.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs
1 erfindungsgemäß durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
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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.
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Diese
Ausführungsform
hat den besonderen Vorteil, dass die Einrichtung zur Abtastung des
Verstellweges in Form eines absoluten Weggebers als ein ablängbares
Stangenmaterial ausgebildet ist, wobei es vorteilhaft einfach möglich ist,
die den Weggeber bildende Trägerschiene
auf jede erforderliche Länge
zu kürzen.
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Hierbei
ist der Schleiferträger
mit der Spindelmutter formschlüssig
verbindbar ausgebildet ist, wodurch sich eine vorteilhaft einfache
und schnelle Montage ergibt.
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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 konespondierende 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.
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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.
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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.
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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.
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In
dieser Ausgestaltung wird durch eine indirekte Führung der Spindelmutter über den
Schaltring in der Führungseinrichtung
vorteilhaft verhindert, dass eine Riefenbildung an der Spindelmutter
auftritt, die eine Rotation derselben bei einer Schnellverstellung
erschwert oder sogar blockiert.
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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.
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In
besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Schaltring auf die Spindelmutter
aufklipsbar ausgebildet, wodurch sich eine vorteilhaft schnelle
und einfach Montage ergibt.
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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
vorteilhaft immer gleich.
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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 einfa chen 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.
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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.
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Es
ist zweckmäßig, dass
die Trägerschiene oder
die Führungseinrichtung
eine Leiterbahn bildet, da sich dadurch die Anzahl von zusätzlich aufzubringenden
Leiterbahnen vorteilhaft verringert.
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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.
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Das
Verhältnis
von Wegänderung
zu Spannungsänderung
einer Spannungsteilerschaltung ist gleichbleibend ausgebildet, wodurch
vorteilhaft ein proportionaler Zusammenhang zwischen Verstellweg und
Widerstandsänderung
gegeben ist.
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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.
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung anhand eines
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Hierbei
zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines elektromotorischen Antriebs in einem
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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2 den
Antrieb nach 1 in einer teilweisen Explosionsdarstellung;
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3 eine
vergrößerte Ansicht
des Ausschnitts A aus 1;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung einer Spindelmutter
der erfindungsgemäßen Ausführungsform
nach 2;
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5 einen
Längsschnitt
durch die Spindelmutter nach 4;
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6 eine
Draufsicht auf die Spindelmutter nach 4;
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7 eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Ausgestaltung einer Spindelmutter
der erfindungsgemäßen Ausführungsform
nach 2;
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8 die
Spindelmutter nach 4 in einer perspektivischen
Explosionsdarstellung;
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9 eine
Draufsicht auf den Antrieb gemäß der Schnittlinie
X-X nach 1; und
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10a-c schematische Darstellungen von Ausführungsformen
eines Weggebers der vorliegenden Erfindung.
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In 1 ist
ein elektromotorischer 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.
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In 2 ist
der Antrieb 1 aus 1 ohne 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.
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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.
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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.
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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
aufgebracht. 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Weiter
unten wird mit Bezugnahme auf 10 dieser
veränderliche
Widerstand beziehungsweise dieses so gebildete Linearpotentiometer
noch näher
erläutert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Schleiferträger 34 kann
auch von der Führungseinrichtung 4 geführt werden.,
er kann auch Teil des Verstellelements 6 sein.
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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.
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Das
Widerstandmaterial der Leiterbahnen 29a bis c ist unempfindlich
gegen Öle,
Fette und Feuchtigkeit. Dazu sind ebenfalls geeignete Auswerteschaltungen
angeschlossen.
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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.
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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 Doppelpfeils proportional zum Verstellweg des Verstellelements 6 (nicht
dargestellt) bewegt und verändert
somit den gesamten elektrischen Widerstand zwischen den Anschlüssen a und
b.
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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.
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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.
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10c zeigt die Ausführung der Leiterbahnen 29a bis
c als Spannungsteiler beziehungsweise Potentiometer. Hierbei ist
das obere Ende der Widerstandsleiter bahn 29a über eine
Leiterbahn 29c mit dem Anschluss c angeschlossen. Der Schleiferkontakt 34 verbindet
die Leiterbahnen 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.
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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.
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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.
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Die
Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt.
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So
ist es denkbar, dass die Führungseinrichtung 4 andere
Profilformen aufweist.
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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.
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Es
ist auch denkbar, dass die Trägerschiene 13 vorgefertigte
Sollbruchstellen aufweist und somit in vorteilhaft einfacher Weise
durch Abbrechen ablängbar
ist.
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Auch
kann die Trägerschiene 13 Zusatzbauteile
tragen, wie beispielsweise Endschalter, Annäherungsschalter zur Endlagenabschaltung
des Antriebs 1, sowie Füh rungselemente
für den
Schleiferträger 14 und/oder
den Schleiferkontakt 34, sowie Koppelelemente für das Verstellelement 6.
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Es
ist auch denkbar, dass die Führungseinrichtung 4 aus
mehr als einem Teil besteht, beispielsweise aus zwei Hälften.
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Die
Kopplung zwischen dem Schleiferträger 14 und dem Verstellelement 6 kann
durch Verrastung von mechanischen Mitnehmern oder Haften von magnetischen
Mitnehmern erfolgen.
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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.
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Die
Trägerschiene 13 kann
auch als eine einfache Platte ausgeführt sein.
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- 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