EP2263497B1 - Verfahren zum Antreiben eines bewegbaren Möbelteils - Google Patents

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EP2263497B1
EP2263497B1 EP10009210.5A EP10009210A EP2263497B1 EP 2263497 B1 EP2263497 B1 EP 2263497B1 EP 10009210 A EP10009210 A EP 10009210A EP 2263497 B1 EP2263497 B1 EP 2263497B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
furniture part
movable furniture
drive unit
procedure
accordance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP10009210.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2263497A1 (de
Inventor
Edgar Huber
Uwe Scheffknecht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Julius Blum GmbH
Original Assignee
Julius Blum GmbH
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=33437387&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2263497(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Julius Blum GmbH filed Critical Julius Blum GmbH
Publication of EP2263497A1 publication Critical patent/EP2263497A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2263497B1 publication Critical patent/EP2263497B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47B—TABLES; DESKS; OFFICE FURNITURE; CABINETS; DRAWERS; GENERAL DETAILS OF FURNITURE
    • A47B88/00—Drawers for tables, cabinets or like furniture; Guides for drawers
    • A47B88/40—Sliding drawers; Slides or guides therefor
    • A47B88/453—Actuated drawers
    • A47B88/457—Actuated drawers operated by electrically-powered actuation means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/632—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for horizontally-sliding wings
    • E05F15/643—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for horizontally-sliding wings operated by flexible elongated pulling elements, e.g. belts, chains or cables
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/20—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for furniture, e.g. cabinets

Definitions

  • the present invention relates to a method for driving a movable furniture part, in particular drawer, by a, in particular electric, drive unit.
  • a calibration method for the determination of parameters for subsequent operation of a method for driving a movable furniture part is carried out in which the extract from the motor control at least once between the fully retracted and fully extended end position with a comparison to the withdrawal during the Normal operation is reduced speed, wherein the calibration run a measure of the total length of the pull-out is determined.
  • the GB 2 374 521 A discloses a method for driving a motor-driven furniture part, wherein the entire force exerted on the furniture part is regulated.
  • the object of the invention is to provide a method for driving a movable furniture part, in which these disadvantages are avoided.
  • the predetermined value of the force is chosen so that at this value just the movement of the movable furniture part inhibiting forces, such as For example, friction, be compensated and thereby a constant speed of the movable furniture part is effected.
  • the movable furniture part therefore seems to be stored without friction.
  • the drive unit can be speed-controlled on this section of the total distance traveled by the movable furniture part.
  • This may be, for example, one of the closed and / or the open end position of the movable furniture part upstream partial section. In this case, therefore, the acceleration and / or deceleration of the movable furniture part in the vicinity of the end positions would be speed-controlled.
  • the speed of the movable furniture part reached after the initial acceleration phase has been completed should be so low that at this speed the damage resulting from a collision is minimal or zero.
  • the achieved after completion of the initial acceleration phase speed of the movable furniture part is thus maintained as long as no external intervention by a user or a collision occurs.
  • the impression of a non-driven movable furniture part is awakened, although the drive unit is still active.
  • the force exerted by the drive unit is less than the restraining forces - preferably zero Newton (N) -, the movable furniture part thus comes to a determined by the difference between the driving force and inhibiting forces and its mass route to a standstill , To accelerate the movable furniture part then the user must be manually engaged.
  • the embodiments have in common that for the user after a possible initial acceleration phase, no further drive of the movable furniture part seems to take place, although the drive unit is active.
  • the drive unit is thus disengaged electronically, but is structurally constantly connected to the movable furniture part, whereby this in case of need, that is, in collision, can be braked immediately.
  • the regulation of the force to the predetermined value by regulating the Drive unit supplied current takes place, wherein the current is determined by controlling the voltage applied to the drive unit terminal voltage.
  • the collision detection could be realized as follows:
  • the momentary increase in the current caused by the collision is detected by the control circuit, which then regulates the current intensity. This is done by lowering the terminal voltage. If the terminal voltage falls below a predetermined or specifiable value, this is detected as a collision. Now suitable measures, such as the braking of the movable furniture part can be made.
  • the collision detection can be done for example by monitoring the speed of the movable furniture part or the measurement of the drive unit supplied current or the electrical voltage. For example, an increase in the current supplied to the drive unit could be detected, which is due to the forces which occur between the movable furniture part and the collision object, which the drive unit seeks to overcome. It could also be monitored a drop in the terminal voltage of the drive unit, which is due to the fact that the speed of the movable furniture part and thus the voltage in collision drops suddenly.
  • the force to be exerted by the drive unit to overcome the forces inhibiting the movement of the movable furniture part can be determined by moving the movable furniture part over a short distance, for Example 15 millimeters, moving at a constant speed and the required force is determined.
  • the determination of the current required for a constant speed can also be such that the movable furniture part speed-controlled to this speed is accelerated and when reaching the speed of the present at this time current is measured.
  • the thus determined current intensity of the drive unit for example, by specifying a suitable terminal voltage, the drive unit supplied.
  • the predetermined value of the force exerted by the drive unit causes an acceleration of the movable furniture part. This would be particularly advantageous for long to be covered by the movable furniture part ways to shorten the time required for this. If the resulting acceleration is not too great, the impression of a non-driven piece of furniture is still almost created. In any case, the advantageous safety aspects are fully preserved.
  • the determination of the force takes place directly in the drive unit.
  • This may be, for example, a measurement of the current supplied to the drive unit, which is directly proportional to the torque exerted by the drive unit. This is in a known manner with the force exerted on the movable furniture part in connection.
  • I is the current supplied to the drive unit
  • r is the reduction ratio of the transmission
  • C is an engine constant.
  • the determination of the force exerted by the drive unit on the movable furniture part force can also be done by a mechanical force sensor or by a mechanical torque sensor. If the determination of the force is provided by a current measuring device, this need not of course be arranged in the drive unit.
  • Fig. 1 shows in schematic form a furniture 1 with a plurality of movable furniture parts 2, wherein the uppermost movable furniture part 2 is shown extended.
  • a drive unit 3 which is an electric motor in this embodiment, and a roller 9 and a guided over it Timing belt 10 recognizable.
  • the drive unit 3 drives the roller 9 and thus the toothed belt 10.
  • the movable furniture part 2 is moved in a known manner.
  • the drive unit 3 includes a current measuring device, not shown for inventively provided determination of the force exerted by the drive unit 3 on the movable furniture part 2 force.
  • Fig. 2 is different from that of Fig. 1 in that the determination of the force is not effected by a current measuring device integrated in the drive unit 3, but by a mechanical force sensor 4 contacting the toothed belt 10.
  • a current measuring device integrated in the drive unit 3
  • a mechanical force sensor 4 contacting the toothed belt 10.
  • the drive unit 3 is shown detached from this for better visibility of the roller 9.
  • a torque sensor 5 is provided for determining the force.
  • the drive unit 3 the roller 9, the toothed belt 10, the frames 8 and the mechanical force sensor 4 are shown.
  • the drive unit 3 is shown detached from these for better visibility of the roller 9 and the torque sensor 5.
  • the user exerts traction on the movable furniture part 2, which increases its speed v A to a higher value v B. Since the drive unit 3 compensates for the forces inhibiting the movement of the movable furniture part 2, the movable furniture part 2 moves evenly at this higher speed v B.
  • Fig. 5a and 5b show a further embodiment of the method according to the invention, which differs from that in the Fig. 4a and 4b illustrated embodiment differs in that a larger offset I 0 (that is, a different from 0 current I) is selected.
  • a larger offset I 0 that is, a different from 0 current I
  • the movable furniture part 2 undergoes an acceleration during the time span t 2 in which it covers the section S 2 .
  • Fig. 6a and 6b illustrated embodiment of the invention differs from the preceding embodiments in that after the first time period t 1, the current I is controlled to the value 0, so that the force exerted by the drive unit 3 on the movable furniture part 2 force to the value 0 N is regulated , The drive unit 3 remains active. As in Fig. 6b illustrated, the movable furniture part 2 runs during the period t 2 under the influence of frictional forces and remains in a position between closed and open position.
  • Fig. 8a shows an example of an opening process.
  • a speed-controlled acceleration In the time between t 0 and t 1 is a speed-controlled acceleration.
  • the amount v 0 of the speed of the movable furniture part 2 caused by the pulling of the user is measured.
  • the motor current is measured and switched over to the regulation of the current intensity (corresponds to the torque M).
  • the measured value of the current I serves as a solvency I 0 for the current control.
  • the movable furniture part 2 is accelerated or decelerated with a constant engine torque M.
  • v 12, min 0.2 m / s
  • v 12, max 0.25 m / s.
  • ⁇ s 130 mm.
  • Fig. 8b shows a to in Fig. 8a opening operation shown analog closing.
  • the speeds were slightly lower and the braking distances slightly larger.
  • the velocity v 0 is measured.

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Antreiben eines bewegbaren Möbelteils, insbesondere Schublade, durch eine, insbesondere elektrische, Antriebseinheit.
  • Bei bewegbaren Möbelteilen erhöht sich die - bereits bei nicht angetriebenen bewegbaren Möbelteilen bestehende - Verletzungsgefahr für den Benutzer bzw. die Gefahr einer Beschädigung des bewegbaren Möbelteils durch Kollision mit einem im Öffnungsweg des bewegbaren Möbelteils befindlichen Objekt erheblich. Daher wurde beim Stand der Technik versucht, diese Gefahr durch verschiedenste Sicherheitsmaßnahmen zu entschärfen, die allesamt den Nachteil haben, den konstruktiven Aufwand und die Herstellungskosten des Möbels zu erhöhen.
  • So zeigt etwa die DE 101 05 756 A vom 16. August 2001 ein Eichverfahren für die Bestimmung von Parametern zum nachfolgenden Betrieb eines Verfahrens zum Antreiben eines bewegbaren Möbelteils. Dabei wird zur Bestimmung des Startpunktes der Bremsrampe beim Ausfahren des Auszugs und des Startpunktes der Bremsrampe beim Einfahren des Auszugs ein Eichlauf durchgeführt, bei welchem der Auszug von der Motorsteuerung mindestens einmal zwischen der vollständig eingefahrenen und der vollständig ausgefahrenen Endposition mit einem Vergleich zur Ausziehgeschwindigkeit während des Normalbetriebs verringerten Geschwindigkeit verfahren wird, wobei beim Eichlauf ein Maß für die Gesamtlänge der Ausziehstrecke bestimmt wird.
  • Die GB 2 374 521 A offenbart ein Verfahren zum Antreiben eines motorisch angetriebenen Möbelteils, wobei die gesamte auf das Möbelteil ausgeübte Kraft geregelt wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zum Antreiben eines bewegbaren Möbelteils zu schaffen, bei dem diese Nachteile vermieden werden.
  • Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass wenigstens über eine Teilstrecke des vom bewegbaren Möbelteil zurückzulegenden Weges, die von der Antriebseinheit auf das bewegbare Möbelteil ausgeübte Kraft auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird. Dadurch kann einerseits über die Regelung eine durch eine Kollision des bewegbaren Möbelteils mit einem Objekt verursachte Abweichung der Kraft vom vorgegebenen Wert sofort detektiert werden und andererseits wird die Kraft anders als beim Stand der Technik im Falle einer Kollision nicht erhöht, da sie ja auf den vorgegebenen Wert ausgeregelt wird.
  • Angetriebene bewegbare Möbelteile haben beim Stand der Technik weiters den Nachteil, dass die Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils vom Benutzer - falls überhaupt - nur beschränkt bestimmt werden kann. Auch wenn eine Auswahl aus einer Anzahl vorgegebener Sollgeschwindigkeiten getroffen werden kann, geschieht dies auf höchst unintuitive Weise durch Betätigung von Schaltelementen.
  • Vorzugsweise wird daher der vorgegebene Wert der Kraft so gewählt, dass bei diesem Wert gerade die die Bewegung des bewegbaren Möbelteils hemmenden Kräfte, wie zum Beispiel Reibung, kompensiert werden und dadurch eine konstante Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils bewirkt wird. Das bewegbare Möbelteil scheint daher reibungsfrei gelagert zu sein.
  • Dies erfolgt vorzugsweise nach Überwindung der Trägheit des bewegbaren Möbelteils, nachdem also das bewegbare Möbelteil aus der Ruhe auf eine vorgegebene Geschwindigkeit beschleunigt wurde. Beispielsweise kann die Antriebseinheit auf dieser Teilstrecke des gesamten vom bewegbaren Möbelteil zurückzulegenden Weges drehzahlgeregelt werden. Dabei kann es sich beispielsweise um eine der geschlossenen und/oder der geöffneten Endlage des bewegbaren Möbelteils vorgelagerte Teilstrecke handeln. In diesem Fall würde also die Beschleunigung und/oder die Abbremsung des bewegbaren Möbelteils in der Nähe der Endlagen drehzahlgeregelt erfolgen.
  • Aus Sicherheitsgründen sollte die nach Beendigung der anfänglichen Beschleunigungsphase erreichte Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils so gering gewählt werden, dass bei dieser Geschwindigkeit der bei einer Kollision entstehende Schaden minimal bzw. Null ist.
  • Die nach Beendigung der anfänglichen Beschleunigungsphase erreichte Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils wird also beibehalten, solange keine externer Eingriff durch einen Benutzer bzw. eine Kollision erfolgt. Für den Benutzer wird so der Eindruck eines nicht angetriebenen bewegbaren Möbelteils erweckt, obwohl die Antriebseinheit immer noch aktiv ist.
  • Durch dieses elektronische Auskuppeln der Antriebseinheit wird sowohl eine einfache Bedienbarkeit des bewegbaren Möbelteils als auch eine Verbesserung der Sicherheit erreicht:
    • Da die von der Antriebseinheit auf das bewegbare Möbelteil ausgeübte Kraft gerade die die Bewegung des bewegbaren Möbelteils hemmenden Kräfte kompensiert, kann der Benutzer durch manuelle Kraftausübung (zum Beispiel Zug- bzw. Druckausübung) am bewegbaren Möbelteil die von ihm gewünschte Geschwindigkeit bestimmen. Dabei ist er nicht an eine vorgegebene Auswahl gebunden, sondern kann jede beliebige Geschwindigkeit wählen. Es kann natürlich vorgesehen sein, eine maximal wählbare Geschwindigkeit vorzugeben, also die Auswahl an möglichen Geschwindigkeiten aus Sicherheitsgründen zu deckeln.
  • Da die Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils durch den Benutzer frei wählbar ist, besteht für ihn keine Gefahr, durch ein zu schnelles bewegbares Möbelteil verletzt zu werden.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass die von der Antriebseinheit ausgeübte Kraft geringer als die hemmenden Kräfte - vorzugsweise Null Newton (N) - ist, das bewegbare Möbelteil also nach einer durch die Differenz zwischen Antriebskraft und hemmenden Kräften und seiner Masse bestimmten Strecke zum Stillstand kommt. Zur Beschleunigung des bewegbaren Möbelteils muss dann der Benutzer manuell tätig werden.
  • Natürlich könnte auch vorgesehen sein, dass keine anfängliche Beschleunigung des bewegbaren Möbelteils erfolgt, der Benutzer das bewegbare Möbelteil also auf der gesamten vom bewegbaren Möbelteil zurückzulegenden Strecke händisch bewegen muss.
  • Den Ausführungsbeispielen ist gemein, dass für den Benutzer nach einer allfälligen anfänglichen Beschleunigungsphase kein weiterer Antrieb des bewegbaren Möbelteils stattzufinden scheint, obwohl die Antriebseinheit aktiv ist. Die Antriebseinheit wird also elektronisch ausgekuppelt, ist aber konstruktiv ständig mit dem bewegbaren Möbelteil verbunden, wodurch dieses im Bedarfsfall, das heißt bei Kollision, sofort abgebremst werden kann.
  • Auch wenn es zu einer Kollision des bewegbaren Möbelteils mit einem Objekt kommt, ist das erfindungsgemäße elektronische Auskuppeln der Antriebseinheit gegenüber einer einfachen Abschaltung der Antriebseinheit nach der anfänglichen Beschleunigungsphase vorteilhaft, da die Antriebseinheit sofort, das heißt ohne die beim Stand der Technik durch das Einschalten der Antriebseinheit bedingte Zeitverzögerung, zur Reaktion auf eine detektierte Kollision zur Verfügung steht.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Regelung der Kraft auf den vorgegebenen Wert durch Regelung des der Antriebseinheit zugeführten Stromes erfolgt, wobei die Stromstärke durch Regelung der an der Antriebseinheit anliegenden Klemmenspannung bestimmt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel könnte die Kollisionserkennung wie folgt realisiert werden:
  • Der durch die Kollision verursachte momentane Anstieg der Stromstärke wird durch den Regelkreis erkannt, der die Stromstärke daraufhin zurückregelt. Dies geschieht durch Absenkung der Klemmenspannung. Sinkt die Klemmenspannung unter einen vorgegebenen bzw. vorgebbaren Wert, wird dies als Kollision erkannt. Nun können geeignete Maßnahmen, wie zum Beispiel das Abbremsen des bewegbaren Möbelteil vorgenommen werden.
  • Die Kollisionserkennung kann beispielsweise auch durch Überwachung der Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils oder der Messung des der Antriebseinheit zugeführten Stromes bzw. der elektrischen Spannung erfolgen. Beispielsweise könnte ein Anstieg des der Antriebseinheit zugeführten Stromes detektiert werden, der durch die zwischen bewegbarem Möbelteil und Kollisionsobjekt auftretenden Kräfte zurückzuführen ist, die die Antriebseinheit zu überwinden sucht. Es könnte auch ein Abfall der Klemmenspannung der Antriebseinheit überwacht werden, der darauf zurückzuführen ist, dass die Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils und damit die Spannung bei Kollision plötzlich absinkt.
  • Es könnte auch überwacht werden, ob das bewegbare Möbelteil vorgegebene Positionen entlang des Öffnungsweges innerhalb einer vorgegebenen Zeit erreicht, obwohl diese Methode den Nachteil einer sehr langen Reaktionszeit hat. Jedenfalls können nach Kollision des bewegbaren Möbelteils mit einem Objekt sofort geeignete Maßnahmen, wie zum Beispiel das zum Stillstand bringen des bewegbaren Möbelteils oder ein geringfügiges Zurückbewegen des bewegbaren Möbelteils, eingeleitet werden.
  • Bei bewegbaren Möbelteilen mit variierenden Massen, wie beispielsweise Schubladen mit variierendern Befüllungsgrad, kann die von der Antriebseinheit zur Überwindung der die Bewegung des bewegbaren Möbelteil hemmenden Kräfte auszuübende Kraft dadurch ermittelt werden, dass das bewegbare Möbelteil über eine kurze Strecke, zum Beispiel 15 Millimeter, mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt und die dafür benötigte Kraft ermittelt wird.
  • Ist vorgesehen, dass die Regelung der Kraft auf den vorgegebenen Wert durch Regelung des der Antriebseinheit zugeführten Stromes erfolgt, wobei die Stromstärke durch Regelung der an der Antriebseinheit anliegenden Klemmenspannung bestimmt wird, kann die Ermittlung der für eine konstante Geschwindigkeit benötigten Stromstärke auch derart erfolgen, dass das bewegbare Möbelteil drehzahlgeregelt auf diese Geschwindigkeit beschleunigt wird und bei Erreichen der Geschwindigkeit die zu diesem Zeitpunkt vorliegende Stromstärke gemessen wird. Während der anschließenden Teilstrecke, auf der das bewegbare Möbelteil mit einer auf einen vorgegebenen Wert geregelten Kraft angetrieben wird, wird die so ermittelte Stromstärke der Antriebseinheit, beispielsweise durch Vorgabe einer geeigneten Klemmenspannung, der Antriebseinheit zugeführt.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass der vorgegebene Wert der von der Antriebseinheit ausgeübten Kraft eine Beschleunigung des bewegbaren Möbelteils bewirkt. Dies wäre besonders bei langen vom bewegbaren Möbelteil zurückzulegenden Wegen zur Verkürzung der dafür benötigten Zeit vorteilhaft. Wenn die resultierende Beschleunigung nicht zu groß ist, wird immer noch annähernd der Eindruck eines nicht angetriebenen Möbelteiles erweckt. Jedenfalls sind die vorteilhaften Sicherheitsaspekte voll erhalten.
  • Zur konstruktiven Vereinfachung kann vorgesehen sein, dass die Ermittlung der Kraft direkt in der Antriebseinheit erfolgt. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Messung der der Antriebseinheit zugeführten Stromstärke handeln, welche direkt proportional zum von der Antriebseinheit ausgeübten Drehmoment ist. Dieses steht in bekannter Weise mit dem auf das bewegbare Möbelteil ausgeübten Kraft in Verbindung.
  • Erfolgt die Kraftausübung der Antriebseinheit auf das bewegbare Möbelteil beispielsweise über ein Getriebe, das eine Rolle mit Radius r antreibt, wobei die Rolle über ein über sie geführtes Seil oder Zahnriemen das bewegbare Möbelteil antreibt, ergibt sich das Drehmoment M aus der Formel M = Γ . C . I ,
    Figure imgb0001
     wobei I Der der Antriebseinheit zugeführte Strom, r das Untersetzungsverhältnis des Getriebes und C eine Maschinenkonstante ist. Daraus ergibt sich die auf das Seil bzw. den Zahnriemen und damit das bewegbare Möbelteil ausgeübte Kraft aus der bekannten Formel F = M / r .
    Figure imgb0002
  • Die Ermittlung der von der Antriebseinheit auf das bewegbare Möbelteil ausgeübten Kraft kann auch durch einen mechanischen Kraftsensor oder durch einen mechanischen Drehmomentsensor erfolgen. Ist die Ermittlung der Kraft durch eine Strommesseinrichtung vorgesehen, muss diese natürlich nicht in der Antriebseinheit angeordnet sein.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:
    • Fig. 1 bis 3
    Ausführungsbeispiele von Möbeln, wobei das erfindungsgemäße Verfahren auf verschiedene Arten realisiert wird,
    Fig. 4a-d bis 6a, 6b
    die Stromstärke sowie die Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils in Abhängigkeit der Zeit für verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
    Fig. 7a-d
    in schematischer Darstellung die Kollision des bewegbaren Möbelteils mit einem Objekt sowie die der Antriebseinheit zugeführte Stromstärke und die Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils in Abhängigkeit der Zeit und
    Fig. 8a, 8b
    die Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils in Abhängigkeit der Zeit für einen beispielhaften Öffnungs- und Schließvorgang.
  • Fig. 1 zeigt in schematischer Form ein Möbel 1 mit mehreren bewegbaren Möbelteilen 2, wobei das oberste bewegbare Möbelteil 2 ausgezogen dargestellt ist. In der Detaildarstellung sind weiters eine Antriebseinheit 3, welche in diesem Ausführungsbeispiel ein Elektromotor ist sowie eine Rolle 9 und ein darüber geführter Zahnriemen 10 erkennbar. Die Antriebseinheit 3 treibt die Rolle 9 und damit den Zahnriemen 10 an. Durch den Zahnriemen 10 wird in bekannter Weise das bewegbare Möbelteil 2 bewegt. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Antriebseinheit 3 eine nicht dargestellte Strommesseinrichtung zur erfindungsgemäß vorgesehenen Ermittlung der von der Antriebseinheit 3 auf das bewegbare Möbelteil 2 ausgeübten Kraft.
  • Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich von dem der Fig. 1 dadurch, dass die Ermittlung der Kraft nicht durch eine in die Antriebseinheit 3 integrierte Strommesseinrichtung, sondern durch einen den Zahnriemen 10 kontaktierenden mechanischen Kraftsensor 4 erfolgt. Zur leichteren Erkennbarkeit sind nur die Antriebseinheit 3, die Rolle 9, der Zahnriemen 10, die Zargen 8 sowie der mechanische Kraftsensor 4 dargestellt. Die Antriebseinheit 3 ist zur besseren Erkennbarkeit der Rolle 9 von dieser abgelöst dargestellt.
  • Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur Ermittlung der Kraft ein Drehmomentsensor 5 vorgesehen. Zur leichteren Erkennbarkeit sind nur die Antriebseinheit 3, die Rolle 9, der Zahnriemen 10, die Zargen 8 sowie der mechanische Kraftsensor 4 dargestellt. Die Antriebseinheit 3 ist zur besseren Erkennbarkeit der Rolle 9 und des Drehmomentsensors 5 von diesen abgelöst dargestellt.
  • Die Fig. 4a und 4b zeigen nun anhand der der Antriebseinheit 3 zugeführten Stromstärke I bzw. der Geschwindigkeit v des bewegbaren Möbelteils 2, in Abhängigkeit von der seit der Aktivierung der Antriebseinheit 3 vergangenen Zeit t ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Antreiben des bewegbaren Möbelteils 2:
    • Während einer ersten Zeitspanne t1, in der das bewegbare Möbelteil 2 die der geschlossenen Endlage vorgelagerte Teilstrecke S1 zurücklegt, erfolgt eine Drehzahlregelung der Antriebseinheit 3 zur Beschleunigung des bewegbaren Möbelteils 2 aus dem Stillstand. Während der Zeit t, erfolgt daher ein Anstieg der der Antriebseinheit 2 zugeführten Stromstärke I, was, wie in Fig. 4b dargestellt, einen Anstieg der Geschwindigkeit v des bewegbaren Möbelteils 2 bewirkt.
  • Nach Ablauf der Zeitspanne t1 wird nun die von der Antriebseinheit 3 auf das bewegbare Möbelteil 2 ausgeübte Kraft auf einen vorgegebenen Wert geregelt. Dies erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch Regelung der Stromstärke I auf den vorgegebenen Wert I0 während der Zeitspanne t2, in der das bewegbare Möbelteil 2 bei Ausbleiben einer Kollision mit der konstanten Geschwindigkeit v0 die Teilstrecke S2 zurücklegt. Die Stromstärke I wird dabei durch Vorgabe der an der Antriebseinheit 3 anliegenden Klemmenspannung geregelt:
    • Nach Ablauf der Zeitspanne t2 gelangt das bewegbare Möbelteil 2 in die Nähe seiner geöffneten Endlage, was beispielsweise von nicht dargestellten Sensoren detektiert werden kann.
  • Zum Abbremsen des bewegbaren Möbelteils 2 erfolgt während der Zeitspanne t3 wieder eine Drehzahlregelung der Antriebseinheit 3, wie in Fig. 4a dargestellt. Dies führt zu dem in Fig. 4b dargestellten Geschwindigkeitsverlauf. Nach Ablauf der Gesamtzeit t1 + t2 + t3 befindet sich das bewegbare Möbelteil 2 bei nicht Vorliegen einer Kollision in seiner geöffneten Endlage.
  • Die Fig. 4c und 4d zeigen das Ausführungsbeispiel der Fig. 4a und 4b mit dem Unterschied, dass es während den Zeitspannen tA und tB zu einem manuellen Eingriff durch einen nicht dargestellten Benutzer kommt:
    • Während der Zeitspanne tA übt der Benutzer Druck auf das bewegbare Möbelteil 2 aus, wodurch dessen Geschwindigkeit v0 auf einen niedrigeren Wert vA sinkt. Da die Antriebseinheit 3 die die Bewegung des bewegbaren Möbelteils 2 hemmenden Kräfte kompensiert, bewegt sich das bewegbare Möbelteil 2 mit dieser niedrigeren Geschwindigkeit vA gleichmäßig weiter.
  • Während der Zeitspanne tB übt der Benutzer Zug auf das bewegbare Möbelteil 2 aus, wodurch sich dessen Geschwindigkeit vA auf einen höheren Wert vB erhöht. Da die Antriebseinheit 3 die die Bewegung des bewegbaren Möbelteils 2 hemmenden Kräfte kompensiert, bewegt sich das bewegbare Möbelteil 2 mit dieser höheren Geschwindigkeit vB gleichmäßig weiter.
  • Die Fig. 5a und 5b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches sich von dem in den Fig. 4a und 4b dargesteilten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass ein größerer Offset I0 (das heißt eine von 0 verschiedene Stromstärke I) gewählt wird. Dadurch erfährt das bewegbare Möbelteil 2 während der Zeitspanne t2, in der es die Teilstrecke S2 zurücklegt, eine Beschleunigung.
  • Das in den Fig. 6a und 6b dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch, dass nach der ersten Zeitspanne t1 die Stromstärke I auf den Wert 0 geregelt wird, sodass auch die von der Antriebseinheit 3 auf das bewegbare Möbelteil 2 ausgeübte Kraft auf den Wert 0 N geregelt wird. Die Antriebseinheit 3 bleibt dabei aktiv. Wie in Fig. 6b dargestellt, läuft das bewegbare Möbelteil 2 während der Zeitspanne t2 unter dem Einfluss der Reibungskräfte aus und verbleibt in einer zwischen geschlossener und geöffneter Endlage befindlichen Position.
  • In den Fig. 7a bis 7d ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens für den Fall einer Kollision des bewegbaren Möbelteils 2 mit einem Objekt 7 dargestellt:
    • Wie Fig. 7c zeigt, wurde die Stromstärke I nach der Zeitspanne t1, in der eine Drehzahlregelung erfolgte, auf den Wert I0 geregelt, bei dem das bewegbare Möbelteil 2 eine konstante Geschwindigkeit v0 (Fig. 7d) beibehält. Zur Zeit tc kommt es zu der in Fig. 7a bzw. 7b dargestellten Kollision des bewegbaren Möbelteils 2 mit dem schematisch gezeigten Objekt 7, was, wie in Fig. 7c dargestellt, einen momentanen Anstieg der Stromstärke I vom Wert I0 bewirkt. Betrag und Zeitdauer des Anstiegs wurden dabei stark übertrieben dargestellt. Die Stromstärke I wird daraufhin durch Absenkung der an der Antriebseinheit 3 anliegenden Klemmenspannung zurückgeregelt. Dabei unterschreitet die Klemmenspannung einen vorgegebenen Wert, was als Kollision erkannt wird. In Reaktion darauf wird sofort die Abbremsung des bewegbaren Möbelteils 2 durch die Antriebseinheit 3 bewirkt, sodass der bei der Kollision entstehende Schaden minimiert wird. Dies geschieht durch eine an sich bekannte Umkehrung der Polarität der Klemmenspannung.
  • Fig. 8a zeigt beispielhaft einen Öffnungsvorgang.
  • In der Zeit zwischen t0 und t1 erfolgt eine drehzahlgeregelte Beschleunigung. Zum Zeitpunkt t0 wird dabei der Betrag v0 der durch das Ziehen des Benutzers verursachten Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils 2 gemessen. In diesem Ausführungsbeispiel ist für die Beschleunigung a0 ein Wert von a0 = 1,5 m/s2 vorgesehen. Das bewegbare Möbelteil 2 wird solange beschleunigt, bis der Betrag v1 der Mindestgeschwindigkeit (hier v1 = 0,12 m/s) zur Zeit t1 erreicht wird.
  • Ist die Mindestgeschwindigkeit erreicht, wird der Motorstrom gemessen und auf die Regelung der Stromstärke (entspricht dem Drehmoment M) umgeschalten. Der gemessene Wert der Stromstärke I dient dabei als Soltwert I0 für die Stromregelung.
  • Sollte sich während dieses Bewegungsablaufes die Reibung ändern (zum Beispiel durch beladungsabhängige Absenkungen oder wegabhängige Steuer- und Verriegelungseinheiten des Führungssystems des bewegbaren Möbelteils 2), wird das bewegbare Möbelteil 2 bei konstantem Motordrehmoment M beschleunigt oder verzögert.
  • Damit das bewegbare Möbelteil 2 durch die Änderung der Reibung nicht zu schnell oder langsam wird, werden sowohl ein minimaler Geschwindigkeitswert v12,min als auch ein maximaler Geschwindigkeitswert v12,max überwacht (hier: v12,min = 0,2 m/s, v12,max = 0,25 m/s). Bei Über- bzw. Unterschreitung der Grenzwerte wird der Sollwert I0 des Motorstromes I inkremental (beispielsweise um Δl =15,6 mA alle 2 ms) gesenkt bzw. erhöht, bis eine Geschwindigkeit zwischen den Grenzwerten erreicht wird.
  • Das Strominkrement Δl beträgt dabei Δl = 15,6 mA. Dies entspricht einem Kraftdifferential ΔF von ΔF= 0,4 N. Der Maximalwert der Stromstärke I12,max und der dazugehörigen Kraft F12,max betragen I12,max = 530 mA und F12,max = 14 N. Die Minimalwerte betragen I12,min = 340 mA und F12,min = 9 N.
  • Erreicht das bewegbare Möbelteil 2 zur Zeit t2 einen vorgegebenen Abstand Δs vom Endanschlag, wird die Geschwindigkeit v2 gemessen und über a2 = v2 2/Δ(s · 2) die nötige Verzögerung a2 bestimmt, damit das bewegbare Möbelteil 2 sicher vor der Endlage zum Stehen kommt. Beispielsweise kann Δs = 130 mm betragen. Nach der Berechnung von a2 wird von der Regelung der Stromstärke I auf die Regelung der Drehzahl (Sollwert der Geschwindigkeit, wird entsprechend der Verzögerung verringert) umgeschalten.
  • Wird bei t3 die minimale Öffnungsgeschwindigkeit v3 erreicht, wird das bewegbare Möbelteil 2 mit dieser Geschwindigkeit (hier: v3 = 0,065 m/s) bis zum Endanschlag bewegt.
  • Fig. 8b zeigt einen zum in Fig. 8a gezeigten Öffnungsvorgang analogen Schließvorgang. Aus Sicherheitsgründen wurden die Geschwindigkeiten etwas geringer und die Bremswege etwas größer gewählt.
  • Zur Zeit t0 wird die Geschwindigkeit v0 gemessen. Die Beschleunigung a0 beträgt a0 = 1,4 m/s2. Die Geschwindigkeit v1 beträgt v1 = 0,68 m/s.
  • Zur Zeit t1 wurden für den Minimalwert der Geschwindigkeit v12,min = 0,12 m/s und für den Maximalwert der Geschwindigkeit v12,max = 0,125 m/s gewählt.
  • Das Strominkrement ΔI beträgt dabei ΔI = 15,6 mA. Dies entspricht einem Kraftdifferential ΔF von ΔF = 0,4 N. Die maximal zulässige Stromstärke I12,max und die dazugehörige maximale Kraft F12,max auf das bewegbare Möbelteil 2 betragen I12,max = 690 mA und F12,max = 18 N. Die Minimalwerte betragen I12,min = 330 mA und F12 = 9 N.
  • Zur Zeit t2 (Δs = 160 mm) wird die Geschwindigkeit v2 gemessen und daraus die Verzögerung a2 berechnet.
  • Ab der Zeit t3 beträgt die Geschwindigkeit v3 = 0,065 m/s bis zur Zeit t4 der Endanschlag erreicht wird.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Antreiben eines bewegbaren Möbelteils, insbesondere Schublade, durch eine, insbesondere elektrische, Antriebseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens über eine Teilstrecke (S2) des vom bewegbaren Möbelteil (2) zurückzulegenden Weges (S) die von der Antriebseinheit (3) auf das bewegbare Möbelteil (2) ausgeübte Kraft auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Wert Null Newton (N) ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Wert eine konstante Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils (2) bewirkt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Wert eine Beschleunigung des bewegbaren Möbelteils (2) bewirkt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Möbelteil (2) wenigstens auf einer Teilstrecke (S1,S3) des vom bewegbaren Möbelteil (2) zurückzulegenden Weges (S) drehzahlgeregelt angetrieben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Möbelteil (2) zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Endlage bewegbar ist und auf einer der geschlossenen Endlage vorgelagerten Teilstrecke (S1) und/oder auf einer der geöffneten Endlage vorgelagerten Teilstrecke (S3) des vom bewegbaren Möbelteil (2) zurückzulegenden Weges (S) drehzahlgeregelt angetrieben wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, bei welchem Wert der von der Antriebseinheit (3) auf das bewegbare Möbelteil (2) ausgeübten Kraft, die Geschwindigkeit des bewegbaren Möbelteils (2) konstant ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Kraft direkt in der Antriebseinheit (3) erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft durch einen mechanischen Kraftsensor (4) ermittelt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft durch einen mechanischen Drehmomentsensor (5) ermittelt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft durch eine Strommesseinrichtung (6) ermittelt wird.
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