EP1929112B1

EP1929112B1 - Möbelscharnier

Info

Publication number: EP1929112B1
Application number: EP06760817A
Authority: EP
Inventors: Harald Sutterlütti
Original assignee: Julius Blum GmbH
Current assignee: Julius Blum GmbH
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2026-08-04
Also published as: CN101273179A; SI1929112T1; WO2007035971A1; EP1929112A1; ATE465315T1; JP2009510284A; ES2344424T3; US8677568B2; AT502621A1; CN101273179B; US20080172834A1; DE502006006812D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Möbelscharnier nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe z.B. EP-A-1128012 ).
Bei Möbelscharnieren sind mechanische Dämpfer und Schließvorrichtungen bekannt. Diese beeinflussen die Bewegung der über ein Möbelscharnier verbundenen Möbelteile aber nur in einem kleinen Winkelbereich der Schließ- oder Öffnungsbewegung. Das restliche Verschwenken der Möbelteile erfolgt beim Stand der Technik nach wie vor manuell.
Aufgabe der Erfindung ist es hier eine komfortablere Lösung zu finden.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem das Möbelscharnier mindestens einen Motor, vorzugsweise Elektromotor, zum Verschwenken der Anschlagteile aufweist.
Bei Möbelscharnieren handelt es sich meist um Scharniere mit einem Scharniertopf und/oder einem Scharnierarm als Anschlagteil. Darüber hinaus sind aber auch sogenannte Rahmenscharniere bekannt. Häufig sind die Anschlagteile auf eine an ein Möbelteil befestigbare Grundplatte aufklippsbar. Es existieren Möbelscharniere mit einem oder mehreren Gelenkachsen. Häufig zum Einsatz kommen Möbelscharniere, bei denen die Anschlagteile über vier oder sieben Gelenkachsen miteinander verbindbar sind. Meist handelt es sich dabei um Scharniere mit zwei Gelenkhebeln, wobei bei sogenannten Weitwinkelscharnieren mit sieben Gelenkachsen häufig vorgesehen ist, dass mindestens ein Gelenkhebel zwei relativ zueinander, über eine Gelenkachse verschwenkbare Schenkel aufweist. Eine Grundeigenschaft aller Möbelscharniere ist ihre Doppelfunktion. Zum einen tragen sie den schwenkbaren Möbelteil, zum anderen erlauben und führen sie aber auch die Schwenkbewegungen. Erfindungsgemäß ist nun zusätzlich bei den Möbelscharnieren zumindest noch eine dritte Funktion, nämlich der motorische Antrieb des Verschenkens, vorgesehen.
Die zum Verschwenken der Anschlagteile bevorzugt verwendeten Motoren weisen ein Motorgehäuse und mindestens eine Motorachse auf, wobei letztere drehbar oder longitudinal verschiebbar gegenüber dem Motorgehäuse gelagert sein kann. Bei Möbelscharnieren können, wie die Ausführungsbeispiele weiter im Detail zeigen werden, sowohl Rotationsmotoren als auch Linearmotoren eingesetzt werden. Beide können sowohl als Gleichstrom - als auch als Wechselstrommotor ausgebildet sein. Für Möbelscharniere reicht es häufig aus, Motoren mit vergleichsweise geringen Betriebsspannungen, vorzugsweise Gleichspannungen, zwischen 5 Volt und 25 Volt, vorzugsweise 24 Volt, vorzusehen. Die vom Motor zur Verfügung zu stellenden elektrischen Leistungen liegen meist zwischen 2 und 30 Watt, vorzugsweise zwischen 4 und 20 Watt.
Der Motor kann nicht nur zum Verschwenken der Anschlagteile beim Öffnen oder Schließen sondern auch zum Dämpfen bzw. Abbremsen der Öffnungs- und/oder Schließbewegung eingesetzt werden. Der Motor kann hierzu sowohl induktiv als auch mit einem ohmschen Widerstand belastet werden. Die maximale Dämpfwirkung wird aber durch einfaches Kurzschließen des Motors erreicht.
Der Motor kann mit seinem Abtrieb bzw. seiner Motorachse direkt einen Gelenkhebel oder eine Gelenkachse des Scharniers antreiben. Es können aber auch Getriebe vorgesehen sein. Darüber hinaus ist es wie weiter unten im Detail noch geschildert günstig, wenn im Abtrieb des Motors eine, vorzugsweise elektromagnetische, Kupplung angeordnet ist, welche zumindest zwischen einem geschlossenen Zustand, in dem sie eine Kraft bzw. ein Drehmoment des Motors überträgt, und einem geöffneten Zustand, in dem sie keine Kraft bzw. kein Drehmoment des Motors überträgt, vorzugsweise elektrisch, schaltbar ist. Anstelle oder zusätzlich zur Kupplung können auch Möbelscharniere und vorzugsweise auch Motoren mit einem, vorzugsweise an- und abschaltbaren, Freilauf verwendet werden, zum Beispiel um das Scharnier im Falle eines Stromausfalls noch von Hand bewegen zu können.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigen

Fig. 1 bis 5: ein erstes erfindungsgemäßes Beispiel, wie ein Motor am Scharnier angeordnet sein kann,
Fig. 6 bis 8: eine alternative Form der Anordnung in Form eines zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 9 bis 11: ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Rotationsmotor die Anschlagteile eines sogenannten Weitwinkelscharniers gegeneinander verschwenkt,
Fig. 12 und 13: ein Weitwinkelscharnier mit einem Linearmotor,
Fig. 14 und 15: ein sogenanntens Rahmenscharnier mit einem Linearmotor,
Fig. 16 und 17: zwei schematische Schaltbilder zur Realisierung der Erfindung,
Fig. 18: ein erfindungsgemäßes Regelschema und
Fig. 19 und 20: schematische Darstellungen zu jeweils einer Öffnungs- und Schließbewegung.

Zunächst werden anhand der Fig. 1 bis 15 verschiedene Beispiele gezeigt, wie Motoren an verschiedenen Scharniertypen erfindungsgemäß angeordnet werden können.
Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine Ausführungsform, bei der ein Elektromotor 6 seitlich am Scharnierarm 3 angeordnet ist. Der Scharnierarm 3 selbst, ist wie an sich bekannt, auf eine im Möbelteil 1 verankerte Grundplatte 7 aufklippsbar. Es ist aber auch jede andere beim Stand der Technik bekannte Befestigungsvariante möglich. Der Motor 6 ist hier mit seinem Motorgehäuse 11 am Scharnierarm 3 fixiert. Das Gehäuse 11 könnte aber auch an jedem anderen Anschlagteil angeordnet sein. Im Abtrieb des Motors ist zwischen dem Zahnrad 17 und dem Motor auf der Motorachse 12 eine, vorzugsweise elektrisch, schaltbare Kupplung 13 vorgesehen. Diese ist zumindest zwischen zwei Zuständen schaltbar. Im sogenannten geschlossenen Zustand wird eine Kraft bzw. ein Drehmoment des Motors 6 übertragen, während im sogenannten geöffneten Zustand keine Kraft bzw. kein Drehmoment vom Motor übertragen wird. Zusätzlich ist günstigerweise vorgesehen, dass die Stärke der Kupplungskraft veränderbar ist. Darüber hinaus kann der Abtrieb in Form der Motorachse 12 auch mit einem aufwendinger gestalteten Getriebe zusammenwirken, wenn dies von Nöten ist. Günstigerweise werden elektromagnetische Kupplungen 13 eingesetzt, da diese sehr klein gebaut und einfach angesteuert werden können.
Die Kräfte- bzw. Drehmomentübertragung erfolgt bei geschlossener Kupplung 13 vom Zahnrad 17 auf ein zweites Zahnrad 19, welches mit dem Innenhebel 8' über die Gelenkachse 5' starr verbunden ist. In dieser Weise kann eine vom Motor 6 hervorgerufene Drehbewegung in ein Verschwenken des Gelenkhebels 8' übertragen werden, womit die beiden Anschlagteile - hier der Scharnierarm 3 und der Scharniertopf 4 - und damit auch die beiden Möbelteile 1 und 2 gegeneinander verschwenkt werden. Die Übertragung der Drehbewegung über das aus den Zahnrädern 17 und 19 gebildete Getriebe ist bei diesem Ausführungsbeispiel aus Platzgründen so gewählt worden, damit beim Öffnen und Schließen keine Kollision zwischen Motor 6 und Möbelteil 2 entsteht. Ein Getriebe kann aber auch zur Unter- oder Übersetzung der Drehbewegung des Motors eingesetzt werden, falls entsprechend höhere oder niedrigere Drehmomente gefordert werden. Bei entsprechendem Platzangebot könnte der Motor aber auch direkt auf die Achse 5' des Innengelenkhebels 8' oder des äußeren Gelenkhebels 8 geflanscht werden. Es ist auch denkbar, andere Drehachsen 5 zur Übertragung der Kräfte zu nutzen.
Zur Bestimmung der Ist-Lage und/oder der Ist-Geschwindigkeit ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Encoder 14, welcher eine Encoderscheibe 15 und einen Lichtsensor 16 aufweist, vorgesehen. Alternativ könnte als Bewegungs- bzw. Lagesensor aber auch ein Potentiometer oder dergleichen eingesetzt werden. Günstig ist es, absolut messende Winkel- oder Längenmesssysteme einzusetzen, welche auch nach einem Stromausschalten oder einem Stromausfall die Absolutposition der Gelenkhebel 8' bzw. Achsen 5' und damit der Anschlagteile zueinander bestimmen können. Wie weiter unten anhand von verschiedenen Regelschemata noch erläutert, können die geschilderten Sensoren sowohl zur Lage- und Geschwindigkeitsbestimmung als auch als Schalter zum Auslösen oder Stoppen einer Bewegung verwendet werden. Bei Ausführungsbeispielen wie dem der Fig. 1 bis 5 ist die Motorachse 12 koaxial mit oder parallel zu der oder einer der Gelenkachsen 5, 5' angeordnet.
Die Fig. 6 bis 8 zeigen eine erfindungsgemäße Ausführungsform, bei dem die Motorachse 12 im Wesentlichen senkrecht zu den Gelenkachsen 5, 5' angeordnet ist. Hier bietet es sich an, zwischen Motorachse 12 und den angetriebenen Gelenkachsen 5' oder Gelenkhebeln 8' ein ein Schneckenrad 18 umfassendes Schneckenradgetriebe vorzusehen. Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 7 und 8 zeigen wie die Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 und 5, über welche Bauteile die Übertragung der Drehbewegung von der Motorachse 12 auf den Gelenkhebel 8' erfolgt. Auch hier ist das Zahnrad 19 starr mit der Gelenkachse 5' und dem Gelenkhebel 8' verbunden. Der Befestigungsbügel 20 hält das Motorgehäuse 11 in der für diese Anordnung optimalen Lage, sodass ein Eingriff der Schnecke 18 in das Zahnrad 19 sichergestellt ist. In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6 bis 8 sind der Encoder und der Freilauf bzw. die Kupplung in das Motorgehäuse 11 integriert. Sie sind also von außen nicht sichtbar. Diese Motortypen können natürlich grundsätzlich bei allen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Alternativ ist es auch möglich, entsprechende Schrittmotoren zu verwenden.
Die Fig. 9 bis 13 zeigen in Ausführungsbeispielen, wie sogenannte Weitwinkelscharniere mittels Motoren 6 zum Verschwenken der Möbelteile 1 und 2 ausgerüstet sein können. Die Weitwinkelscharniere weisen dabei - wie an sich bekannt - sieben Gelenkachsen 5, 5' auf, wobei der äußere Gelenkhebel in Form von zwei relativ zueinander verschwenkbaren Schenkeln 9 und 9' ausgebildet ist. Das Motorgehäuse 11 ist im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 9 bis 11 an einem relativ zum Scharnierarm 3 verschwenkbaren Zwischenteil 10 angeordnet. Die Motorachse 12 bildet gleichzeitig eine der Gelenkachsen 5'. Auf ihr sitzt ein Zahnrad 17, welches ein zweites, starr am angetriebenen Schenkel 9' befestigtes, Zahnrad 21 antreibt. Die Anordnung der Zahnräder 17 und 21 ist besonders gut in der Schnittdarstellung gemäß Fig. 11 zu sehen. Diese zeigt auch den Hebel 23, welcher zusammen mit dem Schenkel 9' die Verschwenkbarkeit des Zwischenstücks 10 gegenüber dem Scharnierarm 3 ermöglicht.
Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 12 und 13 kommt anstelle eines Rotationsmotors ein Linearmotor zum Einsatz. Auch in diesen ist günstigerweise sowohl der Encoder zur Lage- und Geschwindigkeitsbestimmung als auch die Kupplung bzw. der Freilauf integriert. Die Bewegung des Scharniers wird durch ein Ausfahren bzw. Einziehen der Motorachse 12 in das Motorgehäuse 11 bewirkt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Motorgehäuse 11 schwenkbar am Zwischenteil 10 und die Motorachse 12 schwenkbar an der Gelenkachse 5' angeordnet.
Die Ausführungsformen gemäß den Fig. 14 und 15 zeigt ein Beispiel, wie ein sogenanntes Rahmenscharnier mit einem Motor 6 - hier einem Linearmotor - ausgerüstet werden kann. Am am Möbelrahmen 1 befestigbaren Anschlagteil 24 ist hierfür ein Stützhebel 25 angeordnet, an welchem sich das Motorgehäuse 11 schwenkbar abstützt. Die in das Motorgehäuse ein- und ausfahrbare Motorachse 12 ist schwenkbar im Scharniertopf 4 gelagert. Wie bei allen Ausführungsbeispielen ist es auch hier sinnvoll, Getriebe und Motor nicht selbsthemmend auszubilden, damit - zum Beispiel im Falle eines Stromausfalles - eine Öffnungs- und Schließbewegung von Hand möglich ist.
Die Ansteuerung bzw. Regelung des Motors 6 zum Verschwenken der Anschlagteile wird nun anhand von zwei schematischen Schaltskizzen gemäß der Fig. 16 und 17 erläutert. Hierbei wird darauf hingewiesen, dass unter anderem alle vorab gezeigten Varianten, wie ein Motor 6 am Möbelscharnier angeordnet sein kann, entsprechend regel- oder steuerbar sind.
Fig. 16 zeigt ein sehr einfaches Ausführungsbeispiel. Hier ist der Motor über in den Fig. 1 bis 15 nicht explizit dargestellte Stromleitungen 38 mit einer Stromquelle 37 und einem Schalter 36 verbunden. Der Motor 6 verschwenkt über die Motorachse 12 die Anschlagteile des Möbelscharniers 35. In einer sehr einfachen Ausführungsform besitzt der - zum Beispiel von Hand - betätigbare Schalter 36 drei Schaltstellungen. In einer ersten wird der Motor 6 so angesteuert, dass er das Möbelscharnier 35 in die Offenstellung fährt. In einer zweiten Schaltposition des Schalters 36 wird das Möbelscharnier 35 in Richtung Schließstellung geschwenkt. Bei der dritten Stellung ist der Motor 6 stromlos geschaltet, er führt dann also keine Bewegung aus. In diesem Schaltzustand ist günstigerweise eine im Motor 6 vorhandene Kupplung geöffnet bzw. ein Freilauf aktiviert, damit das Möbelscharnier zur Not von Hand verschwenkt werden kann. Neben einem von Hand betätigbaren Schalter 36 können auch durch eine Bewegung oder Druck und/oder Zugbeaufschlagung der Anschlag- oder Möbelteile schaltbare Sensoren verwendet werden. Dies können zum Beispiel die vorab erwähnten Encoder 14 oder Potentiometer oder andere Winkel oder Entfernung messende Systeme, wie zum Beispiel optische Sensoren oder dergleichen, sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Motor einen induktiven Bewegungssensor aufweist, durch den er bei einer Bewegung der Anschlagteile, vorzugsweise richtungsabhängig, an- und abschaltbar ist. Ist im stromlosen Zustand die Kupplung oder der Freilauf geöffnet, so können günstigerweise mechanische Haltereinrichtungen vorgesehen sein, die das Möbelscharnier 35 im Ruhezustand in der jeweiligen Position halten.
In Fig. 17 ist eine bevorzugte Anordnung gezeigt. Hier übernimmt eine Regeleinrichtung 29 die Regelung der Öffnungs- und Schließbewegungen des Möbelscharniers 35. Die Regeleinrichtung 29 kann zusätzlich mit einem oben erwähnten Schalter 36 verbunden sein sowie weitere Kommunikationsschnittstellen 30 zur Datenübertragung oder zum Überspielen von Steuersoftware aufweisen. Die Regeleinrichtung 29 ist günstigerweise als Mikrocontroller ausgeführt. Vorzugsweise über die Stromleitung 38 steuert sie den Motor 6 an. Über eine erste Datenleitung 39 erhält sie von entsprechenden Sensoren im Motor 6 oder im Möbelscharnier 35 die Information über die Ist-Position und/oder Ist-Geschwindigkeit der Anschlagteile des Möbelscharniers 35 und ein Signal über den Schalterzustand der Kupplung 13. Über eine zweite Datenleitung 40 erhält sie von ebenfalls im Motor 6 und/oder im Möbelscharnier 35 anordenbaren Sensoren Schaltbefehle zum Verschwenken der Anschlagteile oder zum Stoppen der Bewegung.
Günstigerweise ist es vorgesehen, die Sensoren zur Bestimmung der Ist-Position und Ist-Geschwindigkeit auch als Sensoren für die Übertragung von Schaltbefehlen zu verwenden. So kann zum Beispiel das leichte Antippen oder Ziehen am Möbelteil 2 über den entsprechenden Anschlagteil auf einen Encoder oder ein Potentiometer übertragen werden.
Dieser Sensor gibt dann die Informationen über die erste Datenleitung 39 an die Regeleinrichtung 29 weiter, welche dieses Signal bei Überschreiten einer einstellbaren Schwelle als Befehl zum Verschwenken des Möbelscharniers interpretiert und den Motor 6 entsprechend ansteuert. Der Motor 6 kann dabei so angesteuert werden, dass er die an dem Möbelteil von Hand begonnene Bewegung unterstützt oder gänzlich übernimmt. So kann es zum Beispiel in einer besonderen Ausgestaltungsform der Schalter 36 vorgesehen sein, dass diese am Türgriff angeordnet sind und auf entsprechende Druck- oder Zugbewegung am Türgriff reagieren. Die Regeleinrichtung 29 kann in dieser Weise das Möbelscharnier 35 über vorbestimmbare Winkelbereiche in die Öffnungs- oder Schließrichtung verschwenken, die vollständigen Schließ- oder Öffnungsstellungen anfahren aber auch zu vehement von Hand auf das Möbelteil übertragene Bewegungen dämpfen. Es kann auch vorgesehen sein, dass nach einem Impuls am Möbelteil das Möbelscharnier 35 in die komplette Schließ- oder Öffnungsstellung gebracht wird. Zum Beschleunigen und Bremsen der Anschlagteile bzw. der Motorachse 12 können Vorgabewerte bzw. -funktionen in der Regeleinrichtung 29 gespeichert sein, in denen eine gewisse Reaktion auf eine detektierte Krafteinleitung in das Möbelteil bzw. den Anschlagteil gespeichert ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Regeleinrichtung die Anschlagteile in die Schließstellung bringt, wenn nach einem vorbestimmten Zeitintervall noch kein neues Ansteuersignal zum Öffnen und/oder Schließen detektiert wurde. Die Regeleinrichtung 29 übernimmt über die dritte Datenleitung 41 bevorzugt natürlich auch die Ansteuerung der Kupplung 13 und schaltet diese zumindest zwischen dem geschlossenen und dem geöffneten Zustand. Das Gleiche gilt für den gegebenenfalls vorgesehenen Freilauf. Die Regeleinrichtung 29 kann separat aber auch am Möbelscharnier angeordnet oder in dieses integriert sein.
Fig. 18 zeigt ein Regelschema für den Betrieb eines erfindungsgemäßen Motorscharniers mittels einer Regelung. Die Regelung und Überwachung des Bewegungsprozesses beim Öffnen, Schließen und Bremsen bzw. Stoppen übernimmt die Regeleinrichtung 29. Sie steuert ein Leistungsstellglied in Form einer Verstärkerstufe 32 an. Diese elektronische Leistungsendstufe verstärkt die Signale der Regeleinrichtung 32, um dann entsprechend den Motor 6 anzusteuern. Aufgabe des Motors 6 ist es sowohl - vorzugsweise elektrische - Energie in mechanische Energie umzuwandeln, um die Möbelteile gegeneinander zu verschwenken, als auch beim Bremsvorgang mechanische Energie in, vorzugsweise elektrische, Energie zu verwandeln. Die Ankupplung des Motors 6 an das zu bewegende Möbelscharnier 35 kann wie bereits angeführt über ein Kupplungssystem 13 und gegebenenfalls zusätzlich über ein Getriebe zur Unter- oder Übersetzung erfolgen. Die Ansteuerung der Kupplung 13 wird über eine Signalleitung ebenfalls von der Regeleinrichtung 29 erledigt. Beim Verschenken der Möbelteile 35 wandelt das Sensorsystem 34 die für die Prozessbeherrschung notwendigen physikalischen Messgrößen wie Ist-Position, Ist-Geschwindigkeit (gegebenenfalls Drehzahl), Beschleunigung (gegebenenfalls Drehmoment) in, vorzugsweise elektrische, Signale um und liefert ein genormtes (busfähiges) Ausgangssignal an die Regeleinrichtung 29. Für diesen Signal- bzw. Informationstransfer zwischen Sensorsystem 34 und Regeleinrichtung 29 wird je nach Komplexität des Datenaustausches entweder eine analoge Schnittstelle (zum Beispiel Spannungsschnittstelle mit 0 bis 10 Volt) oder eine busfähige Schnittstelle eingesetzt. An die Regeleinrichtung 29 kann über eine entsprechende analoge oder busfähige Schnittstelle ein zusätzliches Bedienelement 28 angeschlossen sein. Das Bedienelement 28 kann in Form von Schaltern 36, speziellen Betätigungselementen, zum Beispiel zur Unterstützung der Handbetätigung, oder optional auch als Notaustaster ausgebildet sein. Darüber hinaus kann an die Regeleinrichtung 29 auch optional noch ein Anzeige- bzw. Visualisierungselement 27 angeschlossen sein. Auch hier wird man je nach günstigerweise Typ des Anzeigeelementes entweder eine analoge oder eine busfähige Schnittstelle vorsehen. Vor allem zum Überspielen von Steuerungs- und Regelungssoftware 26 ist es in aller Regel günstig, wenn die Regeleinrichtung 29 noch eine Kommunikationsschnittstelle 30 zur Parametrierung und/oder Programmierung aufweist. Diese ermöglichst günstigerweise eine Anbindung an einen PC oder dergleichen und kann auch zum Informationsaustausch mit einer möglichen übergeordneten Steuer- bzw. Regeleinrichtung, bei der zum Beispiel mehrere Antriebe miteinander vernetzt sind, dienen. In der Regel werden auch hier busfähige Schnittstellen eingesetzt. Je nach Ausbildung der Regeleinrichtung 29 sind verschiedene Komponenten der Software 26 vorzusehen. Eine davon dient der Prozessregelung und gegebenenfalls der Autoparametrierung des Regelprozesses. Darüber hinaus können auch Softwarekomponenten zur Ansteuerung der Schnittstellen vorgesehen sein. Auch zur Diagnose und Parametrierung des Antriebes können verschiedene Softwarekomponenten vorgesehen werden. So kann der gesamte Bewegungsprozess beim Verschwenken der Möbelteile visualisiert werden. Darüber hinaus kann auch Software zur manuellen Parametrierung des Antriebsystems und zur Gesamtbedienung und Diagnose des Antriebssystems vorgesehen sein. Bei der Energieversorgung 31 für die Energieeinspeisung in das Gesamtsystem handelt es sich günstigerweise um eine 24 Volt Gleichstromleitung. Bei der Auslegung der Energieversorgung ist in der Regel davon auszugehen, dass eine maximale mechanische Leistung von ungefähr 5 Watt vorzusehen ist, woraus sich bei einem Wirkungsgrad von ca. 25 % eine elektrische Leistung des Antriebs von ca. 20 Watt ergibt.
Fig. 19 zeigt ein Ablaufschema zum motorischen Verschwenken zweier über zumindest ein erfindungsgemäßes Möbelscharnier verbundenen Möbelteile, wie zum Beispiel einer Möbeltür und einem Möbelkorpus. Gegen eine Zeitachse t ist der Öffnungswinkel a - gemessen zwischen Möbeltür und Möbelkorpus -, der Kupplungsstrom I_K und der Motorstrom I_M aufgetragen. α = 0 entspricht der Stellung der geschlossenen Türe. α_max bedeutet die maximale Öffnung der Türe. Bei I_Kmax ist die Kupplung im geschlossenen Zustand. Hier wird die Kraft bzw. das Drehmoment des Motors 6 übertragen. Bei I_K = 0 ist die Kupplung geöffnet. Ein Motorstrom I_M = 0 bedeutet, dass der Motor sich nicht dreht. Beim I_M+ dreht sich der Motor in Richtung der Öffnungsstellung, bei I_M- in Richtung der Schließstellung. Bei der nun folgenden Beschreibung des Bewegungsablaufes wird davon ausgegangen, dass zum t₀ über einen Schalter 36 der Befehl zum Öffnen der Tür gegeben wird. Zum Zeitpunkt t₁ wird die Kupplung geschlossen. Zum Zeitpunkt t₂ läuft der Motor an und die Tür beginnt sich zu öffnen. Zum Zeitpunkt t₃ wird die Kupplung geöffnet und die Tür vor dem Erreichen der Öffnungsstellung durch ein mechanisches Bremssystem, wie zum Beispiel einem Dämpfer, gebremst. Zum Zeitpunkt t₄ erreicht sie ihren maximalen Öffnungswinkel α_max. Der Motor wird ausgestellt. Anstelle eines mechanischen Bremssystems kann natürlich auch vorgesehen sein, dass der Motor vor dem Öffnen der Kupplung, also vor t₃, ausgestellt und widerstandsbelastet bzw. kurzgeschlossen wird. Er übernimmt dann die Dämpffunktion solange die Kupplung geschlossen ist.
Solange die Türe in der Öffnungsstellung α_max verbleiben soll, sind Motor und Kupplung stromlos geschaltet. Die Kupplung ist dabei geöffnet. Zum Zeitpunkt t₅ erhält der Schalter 36 den Befehl zum Schließen der Türe. Die Kupplung wird geschlossen. Zum Zeitpunkt t₆ wird der Motor eingeschaltet. Er schließt nun die Türe, was am Verlauf von α zu erkennen ist. Vor dem Erreichen der vollständigen Schließstellung (α = 0) öffnet die Kupplung zum Zeitpunkt t₇. Der Motor wird zum Zeitpunkt t₈ abgestellt. Auf dem restlichen Schließweg Δα wird die Türe von einem beim Stand der Technik bekannten mechanischen Schließsystem geschlossen. Alternativ ist es natürlich auch möglich, auf das mechanische Schließsystem zu verzichten und den Motor bei geschlossener Kupplung entsprechend länger in Betrieb zu halten bis die Türe geschlossen ist. Auch hier kann das Abbremsen mittels Motor oder mittels eines mechanischen Dämpfers erfolgen.
In Fig. 20 ist der Bewegungsablauf bei einer alternativen Form der Regelung dargestellt. Hier erfolgt die Auslösung der Schließ- und Öffnungsbewegung der Türe nicht durch Betätigung eines Schalters 36 oder dergleichen sondern durch ein leichtes Verschwenken α_s der Möbeltüre. Dies wird von einem entsprechenden Sensor, wie zum Beispiel einem Encoder oder Potentiometer, erkannt und an die Regeleinrichtung 29 weitergeleitet. Diese interpretiert das Verschwenken beim Überschreiten einer voreinstellbaren Schwelle als Schaltbefehl und schließt zum Zeitpunkt t₁ die Kupplung. Zum Zeitpunkt t₂ wird der Motor angeschaltet, um die Türe zu öffnen. Bei Erreichen eines gewissen Öffnungswinkels α zum Zeitpunkt t_a merkt das Sensorsystem, dass die Türe von einem Benutzer manuell in Öffnungsrichtung beschleunigt wird. Die Regeleinrichtung öffnet daraufhin zum Zeitpunkt t_a die Kupplung und schaltet zum Zeitpunkt t_b den Motor aus. Zum Zeitpunkt t_c bemerkt der Sensor, dass die Türe nun nicht mehr von Hand weiterbewegt wird. Die Regeleinrichtung 29 schaltet die Kupplung zum Zeitpunkt t_c und den Motor zum Zeitpunkt t_d wieder an, um die Türe vollständig zu öffnen. Der restliche Vorgang bis zum Erreichen von α_max entspricht dem des Beispiels gemäß Fig. 19. Auch der Schließvorgang beginnt ab dem Zeitpunkt t₅, wie oben angeführt. Die Auslösung zum Zeitpunkt t₅ kann sowohl über ein leichtes Verschwenken der Türe, wie bei α_s oder über einen Schalter 36 erfolgen. Auch beim Schließen der Türe ist nun das Eingreifen einer Person in den Schließvorgang gezeigt. So wird zum Zeitpunkt t_e vom Sensor registriert, dass die Tür manuell beschleunigt wird. Die Kupplung wird geöffnet. Der Motor wird zum Zeitpunkt t_f ausgeschaltet. Zum Zeitpunkt t_g registriert der Sensor das Ende der Betätigung der Tür von Hand. Die Kupplung wird wieder eingeschaltet. Der Motor folgt zum Zeitpunkt t_h und schließt die Türe so weit, bis das mechanische Schließsystem das endgültige Schließen auf dem Restweg Δα übernimmt.
Je nach Art der zu verschwenkenden Möbelteile kann es ausreichen, eine Möbeltüre mit nur einem motorgetriebenen Scharnier und ergänzend mehreren Standardscharnieren zu bestücken.

Claims

Möbelscharnier zum schwenkbaren Verbinden von zumindest zwei Möbelteilen mit mindestens zwei jeweils an einem Möbelteil befestigbaren Anschlagteilen, wobei mindestens eines der Anschlagteile, ein Scharniertopf (4) und mindestens eines der Anschlagteile ein Scharnierarm (3) ist, die über mindestens eine Gelenkachse gelenkig miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Möbelscharnier mindestens einen Motor (6), vorzugsweise Elektromotor, zum Verschwenken der Anschlagteile aufweist.
Möbelscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Möbelscharnier ein Rahmenscharnier ist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Anschlagteile auf eine an einem Möbelteil (1, 2) befestigbare Grundplatte (7) aufklipsbar ist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagteile über vier oder sieben Gelenkachsen (5, 5') miteinander verbindbar sind.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagteile über mindestens einen, vorzugsweise zwei, Gelenkhebel (8, 8') miteinander verbindbar sind.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Gelenkhebel (8, 8') zwei relativ zueinander über eine Gelenkachse (5, 5') verschwenkbare Schenkel (9) aufweist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) ein Motorgehäuse (11) und mindestens eine Motorachse (12) aufweist, wobei die Motorachse (12) drehbar oder longitudinal verschiebbar gegenüber dem Motorgehäuse (11) gelagert ist.
Möbelscharnier nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6), vorzugsweise mit seinem Motorgehäuse (11), an einem Anschlagteil angeordnet, vorzugsweise fixiert, ist.
Möbelscharnier nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6), vorzugsweise mit seinem Motorgehäuse (11), an einem gegebenenfalls vorhandenen Gelenkhebel (8) angeordnet, vorzugsweise fixiert ist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6), vorzugsweise mit seiner Motorachse (12), an der oder einer der Gelenkachse(n) (5')angreift oder angeordnet ist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6), vorzugsweise über ein an seiner Motorachse (12) angeordnetes Zahnrad (17) oder Schneckenrad (18), in einer Gelenkachse (5') oder einem Gelenkhebel (8') angeordnetes Zahnrad (19) oder Schneckenrad eingreift.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorachse (12) koaxial mit oder parallel zu der oder einer der Gelenkachse(n) (5, 5') angeordnet ist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorachse (12) im Wesentlichen senkrecht zu der oder einer der Gelenkachse(n) (5, 5') angeordnet ist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (11) an einem der Anschlagteile angeordnet ist und die Motorachse (12), gegebenenfalls über einen Hebel bzw. Kniehebel, an dem oder einem der Gelenkhebel (8') bzw. an der oder einer der Gelenkachsen (5') des Scharniers oder an dem anderen Anschlagteil angreift.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) ein Rotationsmotor oder ein Linearmotor ist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) ein Gleichstrommotor oder ein Wechselstrommotor ist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) eine Betriebsspannung, vorzugsweise Gleichspannung, zwischen 5 V und 25 V, vorzugsweise von 24 V, benötigt.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) eine Leistung von 2 W bis 30 W, vorzugsweise von 4 W bis 20 W, aufweist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) dazu geeignet ist, die Relativbewegung der Anschlagteile zueinander, vorzugsweise in Abhängigkeit von mindestens einem Vorgabewert oder einer Vorgabefunktion, bei einer Öffnungs- und/oder Schließbewegung zu dämpfen bzw. zu bremsen.
Möbelscharnier nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) induktiv oder widerstandsbelastet dämpfbar ist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Möbelscharnier, vorzugsweise der Motor (6), einen, vorzugsweise an- und abschaltbaren, Freilauf aufweist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Abtrieb des Motors (6) eine, vorzugsweise elektromagnetische, Kupplung (13) angeordnet ist, welche zumindest zwischen einem geschlossenen Zustand, in dem sie eine Kraft bzw. ein Drehmoment des Motors (6) überträgt, und einem geöffneten Zustand, in dem sie keine Kraft bzw. kein Drehmoment des Motors (6) überträgt, vorzugsweise elektrisch, schaltbar ist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) durch eine Bewegung oder eine Druck- und/oder Zugbeaufschlagung der Anschlagteile an- bzw. anschaltbar ist.
Möbelscharnier nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Möbelscharnier, vorzugsweise der Motor (6), einen vorzugsweise Absolutwerte bestimmenden, Bewegungssensor (34), vorzugsweise einen Encoder (14) oder ein Potentiometer, oder einen Druck- und/oder Zugbeaufschlagungssensor zum Auslösen des Motors (6) aufweist.
Möbelscharnier nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) einen induktiven Bewegungssensor aufweist, durch den er bei einer Bewegung der Anschlagteile auslösbar ist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass es eine mechanische Halteeinrichtung aufweist, die das Möbelscharnier (35) im Ruhezustand in der jeweiligen Momentanposition, vorzugsweise in der Schließposition, hält.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Möbelscharnier, vorzugsweise der Motor (6), eine Einrichtung zur Bestimmung der momentanen relativen Lage und/oder der momentanen relativen Geschwindigkeit von zumindest zwei der Anschlagteile zueinander aufweist.
Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 7 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) eine Einrichtung zur Bestimmung der momentanen relativen Lage und/oder der momentanen relativen Geschwindigkeit der Motorachse (12) zum Motorgehäuse (11) aufweist.
Möbelscharnier nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Bestimmung der relativen Lage und/oder der momentanen relativen Geschwindigkeit ein, vorzugsweise Absolutwerte bestimmender, Encoder (14) oder Potentiometer ist oder der Motor ein Schrittmotor ist.
Anordnung mit einem Möbelscharnier nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regeleinrichtung (29) aufweist, welche dazu geeignet ist, unter Verwendung mindestens eines Ist-Wertes der momentanen relativen Lage und/oder der momentanen relativen Geschwindigkeit der Anschlagteile, den Motor (6) zur Beschleunigung und/oder zum Bremsen der Anschlagteile in Abhängigkeit eines Vorgabewertes oder einer Vorgabefunktion zu regeln.
Anordnung mit einem Möbelscharnier nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regeleinrichtung (29) aufweist, welche dazu geeignet ist, unter Verwendung mindestens eines Ist-Wertes der momentanen relativen Lage und/oder der momentanen relativen Geschwindigkeit der Motorachse (12) zum Motorgehäuse (11), den Motor (6) zur Beschleunigung und/oder zum Bremsen der Anschlagteile in Abhängigkeit eines Vorgabewertes oder einer Vorgabefunktion zu regeln.
Anordnung nach einem der Ansprüche 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung dazu geeignet ist, unter Verwendung mindestens eines Ist-Wertes eines gegebenenfalls vorhandenen Bewegungssensors (34) oder eines gegebenenfalls vorhandenen Druck- und/oder Zugbeaufschlagungssensors, den Motor (6), vorzugsweise unter Berücksichtigung des Vorgabewertes oder der Vorgabefunktion, so zu regeln, dass eine Beschleunigung oder ein Bremsen der Anschlagteile ausgelöst wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung dazu geeignet ist, den Motor (6) so zu regeln, dass dieser, vorzugsweise unter Berücksichtigung mindestens eines Ist-Wertes der momentanen relativen Lage und/oder der momentanen relativen Geschwindigkeit der Anschlagteile oder der Motorachse (12) zum Motorgehäuse (11), die Anschlagteile über einen vorbestimmten Winkelbereich in Öffnungs- oder Schließrichtung zu verschwenken.
Anordnung nach einem der Ansprüche 30 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung dazu geeignet ist, den Motor (6) so zu regeln, dass dieser in Abhängigkeit eines Signals eines gegebenenfalls vorhandenen Bewegungssensors (34) oder eines gegebenenfalls vorhandenen Druck- und/oder Zugbeaufschlagungssensors, die Anschlagteile in die Schließ -oder Öffnungsstellung bringt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung dazu geeignet ist, den Motor (6) so zu regeln, dass dieser, im Fall einer geöffneten Stellung der Anschlagteile, diese nach einem vorbestimmten Zeitintervall in eine Schließstellung bringt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass diese zusätzlich zum Möbelscharnier einem an einem Möbelteil (1, 2) anordenbaren Bewegungssensor oder Druck- und/oder Zugbeaufschlagungssensor aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 30 bis 36 mit einem Möbelscharnier nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (29) die Kupplung (13) zwischen dem geschlossenen und dem geöffneten Zustand schaltet.
Anordnung nach einem der Ansprüche 29 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (29) am Möbelscharnier angeordnet oder in dieses integriert ist.