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Die
Erfindung betrifft einen Schrank mit einem oder mehreren Auszügen, welche
aus einer Ruhelage in einem Schrankgehäuse selbsttätig oder mittels eines motorischen
Antriebs in eine Offenlage ganz oder teilweise aus dem Schrankgehäuse ausfahrbar
oder ausschwenkbar sind.
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Derartige
Schränke
sind in einer Vielzahl in Form von Hochschränken (Apothekerschränken) oder
Schubladenschränken
bekannt. Bei einfachen Ausführungsformen
wird der Schrankauszug beziehungsweise werden die Schubladen an
der Vorderseite an einem Griff ergriffen und werden aus dem Schrankgehäuse herausgezogen
oder herausgeschwenkt. Es sind jedoch auch motorische Antriebe bekannt,
mit welchen die Auszüge
ausgeschoben oder ausgeschwenkt werden. Insbesondere bei Apotheken
oder im Klinikbereich sind Schränke
bekannt, bei welchen die Auszüge
selbstausfahrend sind und in ihrer Ruhelage von einem Haltemechanismus
gehalten werden. Um diese Auszüge
aus der Ruhelage in die Offenlage zu verbringen, müssen die
Auszüge zunächst geringfügig eingeschoben
werden, wodurch der Haltemechanismus ausgerastet wird. Hierfür bedarf
es Spiel zwischen der Ruhelage des Auszugs und der vollständig eingeschobenen
Lage des Auszugs.
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Es
besteht mitunter die Anforderung, dass derartige Schränke zudem
staubdicht sein sollen. Werden nun zwischen den Frontplatten der
Auszüge und
dem Schrankgehäuse
Dichtungen beziehungsweise Dichtungsleisten angebracht, dann können derartige
Auszüge
nicht mehr mit einem Haltemechanismus versehen werden, der durch
geringfügiges Einschieben
des Auszugs entriegelt wird, da diese Auszüge aufgrund der Dichtleisten
nicht mehr über die
Ruhelage hinaus weiter in das Schrankgehäuse eingeschoben werden können.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schrank bereitzustellen,
bei welchem die Auszüge
staubdicht im Schrankgehäuse
untergebracht sind und die auf einfache Weise in die Offenstellung bringbar
sind.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem
Schrank der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass im Schrankgehäuse ein
Raummikrofon sowie jedem Auszug ein zugeordneter Festkörperschallsensor
vorgesehen sind, und dass das Raummikrofon und der oder die Festkörperschallsensoren mit
einer Signalverarbeitungs- und Steuereinheit verbunden sind, über welches
ein Verriegelungselement oder der Antrieb ansteuerbar ist.
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Beim
erfindungsgemäßen Schrank
werden die Auszüge
entweder mittels eines motorischen Antriebs oder selbsttätig durch
Schwerkraft aus der Ruhelage in die Offenlage überführt, in welcher sie ganz oder
teilweise aus dem Schrankgehäuse
ausgefahren oder ausgeschwenkt sind. Für die Entriegelung beziehungsweise
Ansteuerung des Antriebs ist eine Signalverarbeitungs- und Steuereinheit
vorgesehen, mit welcher ein Raummikrofon sowie für jeden Auszug ein Festkörperschallsensor
verbunden ist. Wird der Auszug in Schwingung erregt, indem man zum Beispiel
mit dem Finger, der Hand oder einem Gegenstand auf die Vorderfront
klopft, wird das Geräusch
sowohl vom Raummikrofon in Form von über die Luft im Schrankinnenraum übertragene
Schallwellen als auch vom Festkörperschallsensor
in Form einer Festkörperschwingung
des Auszugs empfangen. Diese Signale werden der Signalverarbeitungs- und
Steuereinheit zugeleitet. In dieser Signalverarbeitungs- und Steuereinheit
werden die empfangenen Signale verarbeitet und es wird entschieden,
ob der Antrieb angesteuert beziehungsweise die Verriegelung entriegelt
wird, so dass der Auszug in die Offenlage gelangen kann. Wird das
Signal vom Festkörperschallsensor
empfangen und nicht vom Raummikrofon (da es z.B. unterhalb einer
eingestellten Intensitätsschwelle
liegt), dann wird der Auszug geöffnet.
Wird das Signal aber lediglich vom Raummikrofon empfangen, dann
bleibt der Auszug geschlossen, da das Geräusch nicht am betreffenden
Auszug eingeleitet worden ist.
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Eine
größere Sicherheit
gegen fehlerhafte Betätigung
wird erreicht, wenn Signale sowohl vom Raummikrofon als auch vom
Festkörperschallsensor insbesondere
in einer bestimmten zeitlichen Abfolge empfangen werden, dann werden
der Antrieb beziehungsweise die Verriegelung zur Entriegelung angesteuert.
Empfängt
lediglich das Raummikrofon oder der Festkörperschallsensor ein Signal,
dann verbleibt der Auszug in der Ruhelage. Auf diese Weise kann mittels
Klopfsignalen der Schank geöffnet
werden.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
das Raummikrofon mit Abstand zum Auszug und im Bereich der Rückwand des
Schrankgehäuses
angeordnet. Insbesondere kann das Raummikrofon symmetrisch bezüglich des
oder der Auszüge
angeordnet sein. Somit ist für
den Schrank lediglich ein einziges Raummikrofon erforderlich, um
die über
die Luft übertragenen
Geräusche
oder Schallwellen innerhalb des Schrankgehäuses zu erfassen. Dabei spielt
es keine Rolle, an welchem der Auszüge die Geräusche erzeugt werden. Außerdem kann
die vom Raummikrofon empfangbare Signallänge z.B. auf Wertebereiche
von 100 ms bis 500 ms, insbesondere auf 300 ms begrenzt werden.
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Bei
einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Festkörperschallsensor
einen Fühler
aufweist, der den zugeordneten Auszug berührt, insbesondere wenn dieser
sich in seiner Ruhelage befindet. Dabei kann der Festkörperschallsensor
direkt am Auszug befestigt sein. Auf diese Weise kann präzise erfasst werden,
an welchem der Auszüge
die Geräusche
erzeugt werden. Lediglich an dem Auszug, an welchem das Geräusch erzeugt
wird, erfährt
der Fühler
ein starkes Signal, welches von der Signalverarbeitungs- und Steuereinheit
als positives Signal, das heißt
nicht als Störsignal,
erkannt wird. Dabei liegt der Fühler des
Festkörperschallsensors
an der Rückwand
des Auszugs an. Insbesondere im rückwandigen Bereich des Schrankes
ist genügend
Platz vorhanden, um die Festkörperschallsensoren
sowie das Raummikrofon unterzubringen und die erforderlichen Leitungen
zu verlegen. Außerdem
ist dieser Ort ausreichend weit von der Vorderfront entfernt, so
dass hinsichtlich des Körperschalls
und des durch Luft übertragenen Schalls
ausreichend große
Laufzeitunterschiede erzeugt werden.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Festkörperschallsensor
einen in Ausschubrichtung des Auszugs federnd gelagerten Fühler aufweist.
Hierdurch wird sichergestellt, dass der Fühler des Festkörperschallsensors
permanent und unter einer gewissen Druckkraft an der Rückseite des
Auszugs anliegt, so dass die Erfassung des Körperschalls innerhalb des Auszugs
auf jeden Fall gewährleistet
ist.
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Bei
einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Festkörperschallsensor
in Ausschubrichtung des Auszugs federnd gelagert. Auch bei dieser
Variante ist gewährleistet,
dass der Fühler des
Festkörperschallsensors
mit Sicherheit an der Rückseite
des Auszugs anliegt, wenn dieser sich in seiner Ruhelage befindet. Über die
federnde Lagerung können
Fertigungstoleranzen sowie temperaturbedingte Längenänderungen ausgeglichen werden. Dabei
ist der Festkörperschallsensor
zum Beispiel an der Rückwand
des Schrankgehäuses
befestigt. Dies kann über
eine Verschraubung, Verklebung, Vernietung oder eine ähnliche
Befestigung erfolgen, wofür gegebenenfalls
auch Halter an der Innenseite der Rückwand des Schrankgehäuses vorgesehen
sein können.
Die Signalverarbeitungs- und Steuereinheit kann ebenfalls an der
Innenseite der Rückwand
angeordnet sein, sie kann jedoch auch im Fuß des Schranks untergebracht
sein.
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Erfindungsgemäß werden
in der Signalverarbeitungs- und Steuereinheit die Laufzeitunterschiede der
vom Festkörperschallsensor
und vom Raummikrofon erfassten Signale verarbeitet. Nur wenn beide Messgeräte Signale
empfangen, werden diese Signale weiterverarbeitet und es wird errechnet,
ob Fehlsignale vorliegen oder nicht. Da jedem Auszug ein bestimmter
Laufzeitunterschiedsbereich in der Signalverarbeitungs- und Steuereinheit
zugeordnet ist, kann ermittelt werden, ob die vom Festkörperschallsensor
und vom Raummikrofon empfangenen Signale plausibel sind oder nicht.
Aufgrund der größeren Ausbreitungsgeschwindigkeit
der Schallwellen im Material des Auszugs empfängt der Festkörperschallsensor
die Signale früher
als das Raummikrofon, welches die über die Luft übertragenen
Schallwellen empfängt.
Liegt der Unterschied in einem vorgegebenen Bereich, dann wird derjenige
Auszug geöffnet
beziehungsweise entriegelt, von welchem der zugehörige Festkörperschallsensor
seine Signale empfangen hat.
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Um
die Bereiche in engen Grenzen zu halten, weist jeder Auszug einen
definierten Berührbereich
auf, der insbesondere in Ausschubrichtung des Auszugs dem Festkörperschallsensor
gegenüberliegt.
Auf diese Weise können
definierte Laufzeiten festgelegt werden, die nahezu unabhängig von
den Umgebungsbedingungen sind. Wird außerhalb dieses definierten
Berührbereichs
ein Klopfgeräusch
am Schrank erzeugt, sind die Laufzeiten derart unterschiedlich,
dass sie außerhalb
den vorgegebenen Bereichen liegen, so dass keiner der Auszüge geöffnet oder
entriegelt wird. Fehlfunktionen werden auf diese Weise ausgeschlossen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen
sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf
die Zeichnung zwei besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben
sind. Dabei können
die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und
in den Ansprüchen
erwähnten
Merkmale jeweils einzeln für sich
oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Hochschranks mit Hochschrankauszug;
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2 eine
Seitenansicht eines Schubladenschrankes mit insgesamt fünf übereinander
angeordneten Schubladen;
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3 eine
Signalverarbeitungs- und Steuereinheit für den Hochschrank gemäß 1;
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4 eine
Signalverarbeitungs- und Steuereinheit für den Schubladenschrank gemäß 2; und
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5 Signalverläufe für den Festkörperschallsensor
sowie das Raummikrofon.
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Die 1 zeigt
einen insgesamt mit 10 bezeichneten Schrank, der als Hochschrank
oder Apothekerschrank 12 ausgebildet ist. Dieser Schrank 10 weist
ein Schrankgehäuse 14 auf,
welches nach unten von einem Fuß 16 abgeschlossen
ist. Die Vorderseite ist von einer Frontplatte 18 verschlossen,
die insbesondere über
Dichtungsleisten 19 staubdicht an der Vorderseite des Schrankgehäuses 14 anliegt.
Im Schrankgehäuse 14 befindet
sich ein Auszug 20, der als Hochschrankauszug 22 ausgebildet
ist, wie er zum Beispiel in Apothekerschränken 12 verwendet wird.
Der Auszug 20 ist sowohl an seiner Unterseite als auch
an seiner Oberseite über
Rollen 24 gelagert und kann aus seiner in der 1 dargestellten
Ruhelage in Richtung des Pfeils 26 in eine Offenlage bewegt
werden, in welcher er ganz oder teilweise aus dem Schrankgehäuse 14 herausragt.
Auf die einzelnen Fächer 28 des
Hochschankauszugs 22 kann dann von der Seite zugegriffen
werden.
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Der
Auszug 20 kann entweder über einen motorischen Antrieb 30,
zum Beispiel einen Spindelantrieb oder dergleichen, zwischen der
Ruhelage und der Offenlage bewegt werden. Der Auszug 20 kann
aber auch so angeordnet sein, dass er selbsttätig, zum Beispiel über geneigte
Schienen oder Führungen,
aus der Ruhelage in die Offenlage verfährt, wobei er in seiner Ruhelage über ein
Verriegelungselement 32 verriegelt ist, welches elektrisch
entriegelt werden kann, so dass der Auszug 20 anschließend selbsttätig in die
Offenlage verfährt.
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Weiterhin
ist in der 1 ein Raummikrofon 34 dargestellt,
welches innerhalb des Schrankgehäuses 14 im
Bereich dessen Rückwand 36 angeordnet ist.
Außerdem
befindet sich das Raummikrofon 34 hinter dem Auszug 20,
das heißt
hinter dessen Rückwand 38.
Ferner ist ein Festkörperschallsensor 40 erkennbar,
der an der Innenseite der Rückwand 36 des Schrankgehäuses 14 befestigt
ist. Dieser Festkörperschallsensor 40 weist
einen Fühler 42 auf,
der insbesondere in Richtung des Pfeils 26 federbelastet
ist und unter Federdruck an der Rückwand 38 des Auszugs 20 anliegt.
Mit diesem Festkörperschallsensor 40 können sich
im Material des Auszugs 20 ausbreitende Schallwellen oder
Schwingungen erfasst werden. Mit dem Raummikrofon 34 werden über Luft übertragene
Schallwellen erfasst. Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform
ist der Festkörperschallsensor 40 an
der Rückseite
des Auszugs 20 befestigt.
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Der
Antrieb 30 beziehungsweise das Verriegelungselement 32,
der Festkörperschallsensor 40 und
das Raummikrofon 34 sind mit einer im Fuß 16 des
Schranks 10 vorgesehenen Signalverarbeitungs- und Steuereinheit 44 verbunden.
Wird mittels eines Gegenstands oder mit einem Finger an die Vorderseite
des Auszugs 20, insbesondere in einem Berührbereich 46,
geklopft, dann werden die durch das Klopfen erzeugten Schallwellen
oder Schwingungen sowohl über
das Material des Auszugs 20 in Form von Körperschall
als auch über
die im Schrankgehäuse 14 sich
befindende Luft als normaler Schall ausgesandt. Der Festkörperschallsensor 40 empfängt die Körperschallwellen
zeitlich bevor das Raummikrofon 34 die Luftschallwellen
empfängt,
da sich der Körperschall
im Auszug 20 um mehr als das Zehnfache schneller ausbreitet
als der Luftschall. Die über
den Festkörperschallsensor 40 und
das Raummikrofon 34 empfangenen Signale werden an die Signalverarbeitungs-
und Steuereinheit 44 weitergeleitet, die den zeitlichen
Abstand dieser beiden Signale ermittelt und ein Signal an den Antrieb 30 beziehungsweise das Verriegelungselement 32 abgibt,
falls der zeitliche Abstand innerhalb eines vorgegebenen und in der
Signalverarbeitungs- und
Steuereinheit 44 abgespeicherten Bereichs liegt. Der Auszug 20 wird
dann motorisch in Richtung des Pfeils 26 ausgeschoben beziehungsweise
das Verriegelungselement 32 wird entriegelt, so dass der
Auszug 20 selbsttätig
in die Offenlage verfährt.
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Die 2 zeigt
einen Schubladenschrank 48, in welchem insgesamt fünf Schubladen 50 übereinander
angeordnet sind. Diese Schubladen 50 beziehungsweise Auszüge 20 sind,
wie der Hochschrankauszug 22 in 1, auf Rollen 24 gelagert und
können
in Richtung des Pfeils 26 motorisch ausgefahren werden
oder sie werden entriegelt und fahren selbsttätig aus. Im Wesentlichen entspricht
der Aufbau dieses Schubladenschranks 48 dem des Hochschranks 12 aus 1.
Jede Schublade 50 weist einen Antrieb 30 oder
ein Verriegelungselement 32, welches elektrisch entriegelt
werden kann, sowie einen Festkörperschallsensor 40 auf.
Im Schrankgehäuse 14 befindet
sich jedoch nur ein einziges Raummikrofon 34.
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Wird
bei dieser Variante an die Frontplatte 18, insbesondere
an den Berührbereich 46 geklopft, dann
wird dieses Geräusch über die
im Schrankgehäuse 14 sich
befindende Luft an das Raummikrofon 34 übertragen. Der der Schublade 50 zugehörige Festkörperschallsensor 40 empfängt jedoch
zeitlich vorher die durch Körperschall übertragenen
Schallwellen und die Signale werden an die Signalverarbeitungs-
und Steuereinheit 44 übertragen.
Eventuell werden von anderen Festkörperschallsensoren 40 ebenfalls
Signale empfangen, die jedoch zeitlich später liegen als die Signale
des der Schublade 50 zugehörigen Festkörperschallsensors 40.
Aufgrund der Laufzeitunterschiede der Schallwellen zwischen dem zugehörigen Festkörperschallsensor 40 und
dem Raummikrofon 34 steuert die Signalverarbeitungs- und
Steuereinheit 44 den der Schublade 40 zugehörigen Antrieb 30 beziehungsweise
entriegelt das entsprechende Verriegelungselement 32, so
dass die Schublade 50 geöffnet wird.
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Die 3 und 4 zeigen
die Verkabelung des Antriebs 30 beziehungsweise des Verriegelungselements 32 mit
dem Raummikrofon 34 und dem oder den Festkörperschallsensoren 40 über die
Signalverarbeitungs- und Steuereinheit 44. Bemerkenswert
ist, dass für
einen Schrank 10 lediglich ein einziges Raummikrofon 34 benötigt wird.
Bei einem Schubladenschrank 48 werden so viele Festkörperschallsensoren 40 benötigt, wie
im Schubladenschrank 48 Schubladen 50 untergebracht
sind. Dabei erfasst die Signalverarbeitungs- und Steuereinheit 44 nicht
nur das Vorhandensein beider Signale aus dem Festkörperschallsensor 40 und
dem Raummikrofon 34, sondern ermittelt exakt auch die Laufzeitunterschiede,
so dass Fehlsignale aussortiert werden können.
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Die 5 zeigt
ein Diagramm für
den digitalisierten Signalverlauf des Körperschalls (oben) und des
Luftschalls (unten), die mit dem Festköperschallsensor 40 beziehungsweise dem
Raummikrofon 34 empfangen werden. Dabei weisen die Signale
eine einheitliche Länge
auf, wobei jedoch der Körperschall
um eine Zeit Δt
vorauseilt. Es ist aber auch denkbar, dass die Signalpakete unterschiedlich
sind. Die Zeitdifferenz Δt
wird von der Signalverarbeitungs- und Steuereinheit 44 mit
einem vorgegebenen Wertebereich verglichen und es wird der entsprechende Antrieb 30 dann
angesteuert, wenn diese Zeitdifferenz Δt sich im vorgegebenen Wertebereich
befindet. Derartige Zeitdifferenzen können zwischen 0,5 ms und 20
ms liegen. Außerdem
kann mit der Signalsverarbeitungs- und Steuereinheit die Form des
Signals selbst erfasst werden, so dass ermittelt werden kann, ob
das Klopfgeräusch
an der Frontplatte 18 oder an einer Seitenwand eingeleitet
wurde. Die Signalverarbeitungs- und Steuereinheit 44 kann
von der vorgegebenen Form abweichende Signale als Störsignale
ausscheiden.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
können
Schränke 10 geöffnet werden,
ohne dass hierfür der
Auszug 20 mit Griffen versehen sein muss beziehungsweise
der Auszug 20 zur Entriegelung in das Schrankgehäuse 14 eingeschoben
werden muss. Die Frontplatte 18 kann daher über Dichtungsleisten staubdicht
am Schrankgehäuse 14 anliegen.