Elektromotorischer Möbelantrieb
Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Möbelantrieb gemäß dem Oberbegriff von Schutzanspruch 1.
Derartige Möbelantriebe sind unter anderem für die Auflage von Matratzen bekannt. Ein Rahmen oder zumindest seitliche Holmen tragen die Stützelemente, welche die Unterstützungsebene für die Matratze oder dergleichen aufspannen. Der Möbelantrieb soll der Bequemlichkeit und der Entspannung in liegender, sitzender und halbliegender Position dienen.
Bei bekannten elektromotorischen Möbelantrieben sind die Antriebselemente in der Regel relativ auffällig und großvolumig.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Möbelantrieb auf engstem Raum unterzubringen. Dies ist wegen der nicht unerheblichen Kräfte, die dabei auftreten, schwierig, vor allem, wenn man gleichzeitig Elektromotoren mit wenig Energieverbrauch einsetzen möchte. Die Miniaturisierung ist auch insoweit schwierig, als Bauteile mit geringen Querschnittsflächen eine besonders sorgfältige
Kraftübertragung erforderlich machen. Als weiteres Problem kommt hinzu, dass der Benutzer solcher Möbel diese auch anders als bestimmungsgemäß behandeln, z.B. eine Verstellung per Hand vorzunehmen versuchen können und damit Reaktionskräfte auf den bestehenden elektromotorischen Antrieb ausüben, die weit höher als die normalen Belastungen beim elektromotorischen Antrieb sein können.
Erfindungsgemäß wird ein elektromotorischer Möbelantrieb mit dem Merkmal des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Demgemäß sind zwei unabhängig voneinander verschiebbare Schlitten vorgesehen, die bei bestimmungsgemäßem Gebrauch in einer Mitnahme- Verbindung stehen, welche aber lösbar ist, wobei der eine Schlitten mit dem Schwenkelement und der andere Schlitten mit dem Elektromotor zwangsweise antriebsverbunden sind. Eine derartige Anordnung gestattet es, auf kleinstem Raum, den gesamten Antrieb, also Elektromotor und Kraftübertragungselement in ohnehin vorzusehenden Bauteilen, also völlig unsichtbar, unterzubringen. Gleichwohl können sowohl die erheb- liehen Verstell kräfte für den bestimmungsgemäßen elektromotorischen Antrieb aufgebracht werden. Auch Reaktionskräfte auf den Antrieb durch nicht bestimmungsgemäße Von-Hand-Verstellung oder Auftreffen auf Hindernisse schaden dem Möbelantrieb in keiner Weise.
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen - beispielhaft - mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Möbelantriebs dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen verstellbaren Lattenrost für Bettmatratzen in aufgestellter Position - perspektivisch;
Fig. 2A von dem Lattenrost gemäß Fig. 1 einen Ausschnitt im Bereich des An- triebs - perspektivisch und unter Fortlassung aller abdeckenden Elemente in einer ersten Schwenkelementstellung;
Fig. 2B dasselbe Detail in einer zweiten Stellung des Schwenkelementes (Liegeoder Ruheposition);
Fig. 3A von dem Detail nach Fig. 2A/B eine Innenansicht bei zum Teil weggebrochenem Gehäuse in einer ersten (gesenkten) Antriebsposition;
Fig. 3B die Darstellung nach Fig. 3A in einer zweiten (gehobenen) Antriebspositi- on des Schwenkelementes,
Fig. 3C das gleiche Detail in einer Freilaufposition bei Von-Hand-Verstellung;
Fig. 4A eine alternative Ausführungsform eines elektromotorischen Möbelantriebs in einer perspektivischen Detailansicht von zwei geführten Schlitten in Explosionsdarstellung;
Fig. 4B denselben Antrieb bei aufgebrochenen äußeren Schlitten ebenfalls in Explosionsansicht;
Fig. 4C denselben Antrieb in Freilaufposition sowie
Fig. 4D denselben Antrieb in Antriebsposition
Fig. 1 zeigt einen Lattenrost für Bettmatratzen, an dem die Erfindung verwirklicht ist. Ein starrer Bettrahmen 30 besteht aus parallelen Längsträgern 30A und parallelen Querträgern 30B. Zwischen den Längsträgern 30A ist ein verstellbarer Lattenrost 32 aufgenommen. Ein mehrfach verschwenkbarer Kopfteil 32A und ein mehrfach verschwenkba- rer Fußteil 32B sind von entsprechenden Seiten an ein Mittelteil 32C angelenkt. Das Mittelteil 32C ist mit den Längsträgern 30A des starren Bettrahmens fest verbunden. Der Lattenrost 32 setzt sich im wesentlichen aus zwei gegliederten Holmen 16 an den parallelen Längsrändern sowie die Holmen 16 verbindenden Federleisten oder Spriegel 34 (Stützelemente 12) zusammen. Die beiden Holmen 16 sind in dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel aus insgesamt sieben Holmengliedern 16A bis 16G zusammengesetzt, welche schwenkbeweglich miteinander verbunden sind.
Das von den Holmengliedern 16E seitlich begrenzte Mittelteil 32C nimmt eine Verstell- vorrichtung zum Verschwenken des Kopfteils 32A oder des Fußteils 32B auf. Hierzu sind die Holmenglieder 16E als gehäuseartige Hohlkörper mit Mehrfachfunktion ausgebildet und nehmen je einen Elektromotor 10A samt eventuell vorhandenem Getriebe und eine Antriebseinheit 10 auf, wie es sich im einzelnen aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren 2A bis 3 C ergibt.
Fig. 2A zeigt das als Antriebsgehäuse ausgebildete Holmenglied 16E in geöffnetem Zustand, d.h. ohne einen mit dem gezeigten Basisgehäuse 16E" verschraubten Deckel. In dem, in der Zeichnung rechten, Gehäuseendbereich ist ein Elektromotor 10 A mit gehäuseparalleler Abtriebswelle untergebracht. Im gegenüberliegenden, in der Zeichnung linken, Gehäuseendbereich ist die Antriebseinheit 10 zum Verschwenken eines Aufstellhebels 14 um die Achse eines Torsionsrohres 14A untergebracht.
Das Torsionsrohr 14A erstreckt sich über die gesamte Breite des Fußteils 32C und weist an seinem zweiten Ende einen weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Aufstellhebel auf. Beide Aufstellhebel dienen zum Verschwenken des Kopfteils 32A. Die Kraftübertragung zwischen dem Torsionsrohr 14A, dem Aufstellhebel 14 und der An-
triebseinheit 17 erfolgt über ein Zahnsegment 14B, welches nach Art eines Knotenbleches, z.B. durch Verschweißen mit dem Aufstellhebel 14 einerseits und dem Torsionsrohr 14A andererseits starr verbunden ist. Das Zahnsegment 14B hat die Form einer Kurvenscheibe, z.B. eines Viertelkreises. Seine Zähne greifen in eine mit dem Aufstell- hebel 14 an ihrem Ende verbundene Gliederkette 14E ein. Der gleiche Antrieb ist, in drehsymmetrischer Anordnung, in dem gegenüberliegenden Holmenglied 16E des Mittelteils 32C zur Bewegung des Fußteils 32B untergebracht und wird daher nicht gesondert erläutert.
Fig. 2B zeigt die Versteilvorrichtung nach Fig. 2A in der flachliegenden Ruhelage des Aufstellhebels 14 und somit auch des Lattenrostes 32.
Fig. 3A bis 3C zeigen denselben Antriebsausschnitt wie die Figuren 2A und 2B, jedoch mit zum Teil aufgebrochener (in der Zeichnung vorderer) Gehäusewand des Hol- mengliedes 16E. Dadurch wird erkennbar, dass die Antriebseinheit 10 zwei Schlitten 40A und 40B beinhaltet. Wie besonders deutlich aus Fig. 3C ersichtlich, besteht der Schlitten 40A aus einer zentralen Spindelmutter 40A' und seitlichen Führungsflanken 40A". Alle drei Bereiche sind als einteiliges Kunststoff- oder Leichtmetall-Spritzgußteil einstückig zusammengefasst. Die Flankenteile 40A" gleiten auf ebenen Führungsbah- nen 42, die an dem Holmenglied 16E parallel zu dessen Längserstreckungsrichtung vorgesehen sind. Außerdem sind komplementäre Führungsbahnen 44 zwischen den Schlitten 40A und 40B vorgesehen, die sich parallel zu den Führungsbahnen 42 erstrecken und somit eine Relativverschiebung zwischen den beiden Schlitten in der gehäuseparallelen Schieberichtung F gestatten.
Die Spindelmutter 40A' nimmt drehbeweglich eine Abtriebsspindel 10A des Elektromotors 10A auf und gestattet bei sich drehendem Elektromotor das Verschieben des Schlittens 40A in Schieberichtung F entlang der Führungsbahnen 42. Eine Richtungsumkehr der Abtriebsspindel führt daher zu einer Richtungsumkehr der Schlittenbewe- gung. Der linear geführte Schlitten 40A ist mithin zwangsweise mit dem Elektromotor
10A antriebsverbunden - jede Drehbewegung der Abtriebsspindel wird zwangsweise in eine Verschiebebewegung des Schlittens 40A umgesetzt.
Der Schlitten 40B ist ein von dem Schlitten 40A getrenntes und in dem Holm 16E eigenständig in Schieberichtung F geführtes Bauteil. Bezüglich des Holmengliedes 16E sind für die Verschiebung in Richtung F korrespondierende Führungsbahnen 48 an einander gegenüberliegenden Seiten vorgesehen. Diese sind seitens des Holmengliedes 16E zum Teil am Gehäuseunterteil 16B" und zum Teil an dessen Verschlussdeckel 16B' (Fig. 1 ) vorgesehen.
Eine Gliederkette 14E wird mit ihrem in der Zeichnung rechts dargestellten Endbereich in einer nutartigen Aussparung 41 des Schlittens 40B aufgenommen. Diese weist ein nutenparalleles kammartiges Kraftübertragungselement 43 nach Art einer Zahnstange auf, dessen Zähne 43' zwecks verteilter Kraftübertragung in die Zwischenräume der Gliederkette 14E formschlüssig eingreifen. Eine im Schlitten 40B vorgesehene Bohrung 14D erlaubt das Festlegen des in der Zeichnung rechten Gliederkettenendes am Schlitten 14B. Dadurch ist der linear geführte Schlitten 40B zwangsweise mit dem Schwenkelement, d.h. dem Aufstellhebel 14 antriebsverbunden. Die Gliederkette 14E wirkt wie ein längenunveränderliches Zug- und Druckmittel und kann insbesondere auf- grund des Verschlussdeckels 16E' (Fig. 1 ) nicht ausweichen, so dass eine Zwangskopplung der Bewegung von Schlitten 40B und Aufstellhebel 14 gegeben ist.
Eine Antriebsverbindung zwischen dem Elektromotor 10A und dem Aufstellhebel 14 wird durch beidseitig an seitlichen Flankenteilen 40B" des Schlittens 40B vorgesehene Anschlagelemente 46A und andererseits durch die Flankenteile 40A" des Schlittens 40A ermöglicht. Beim Schlitten 40A dienen hierzu die Stirnflächen der Flankenteile 40 A" als Anschlagelemente 46A. Die Anschlagelemente 46B des Schlittens 40B sind ebenfalls flankenförmig ausgebildet und umgreifen die Spindelmutter 40A' an ihren beiden Längsseiten mit ausreichendem lateralen Spiel. Durch diese Anschlagelemente stehen die beiden Schlitten 40A und 40B derart in einer lösbaren Mitnahmeverbindung,
dass sie bei Außereingriffbringen der Anschläge unabhängig relativ zueinander verfahrbar sind. Die Funktionsweise im einzelnen ist folgende:
In der in Fig. 3A gezeigten Anhebeposition des Aufstellhebels 14 lastet das Eigenge- wicht des Aufstellhebels 14 und des davon getragenen Kopfteils 32 eines Lattenrostes auf der Gliederkette 14E, die einen (in der Zeichnung nach links gerichteten) horizontalen Zug auf den Schlitten 40B ausübt, so dass dieser an dem Schlitten 40A in Anlage gehalten wird. Der Schlitten 40A überträgt diese Schubbelastung auf die Antriebsspindel 10A' des Elektromotors 10A. Wird der Elektromotor nun in Absenkrichtung betätigt, so schiebt die Antriebsspindel den Schlitten 40A zwangsweise entlang der Schieberichtung F (in der Zeichnung nach links). Der von dem Aufstellhebel 14 auf den Schlitten 40B ausgeübte weiter oben beschriebene Zug führt dazu, dass der Schlitten 40B der Verschiebebewegung des Schlittens 40A ohne Zwang folgt, bis die in Fig. 3B gezeigte Endposition erreicht ist. Wird hingegen der Aufstellhebel 14 durch Fremdeinwirkung in seiner hochgeschwenkten Lage festgehalten, wird der zwangsangetriebene Schlitten 40A gleichwohl verschoben, ohne dass der Antrieb dadurch belastet wird. Auch wenn der Aufstellhebel 14 aus seiner in Fig. 3B gezeigten Ruhelage durch Fremdeinwirkung angehoben wird, kann sich der freilaufende Schlitten 40B in Richtung F verschieben, ohne dadurch den Schlitten 40A und dessen Zwangsantrieb zu zerstören oder auch nur zu belasten. Damit wird also ein linearer Freilauf erreicht, der eine Beschädigung der Kraftübertragungseinheit vom Antriebs-Motor 10 zum Aufstellhebel 14 in Blockierungssituationen vermeidet.
Es versteht sich, dass die zwangsweise Antriebsverbindung zwischen dem Aufstellhe- bei 14 und dem Schlitten 40B auch mittels einer Zahnstange oder anderen Druck- und Zugmitteln, wie geführten Seilen oder Bändern, ausgeführt sein kann.
Die Schlittenanordnung gemäß der alternativen Ausführungsform nach Figuren 4A bis
4D unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Figuren 2A bis 3C dadurch, daß der freilauffähige Schlitten 40B den durch eine Antriebsspindel 10A' zwangsangetriebe-
nen Schlitten 40A gehäuse- bzw. kanalförmig umgibt und führt. Der Freilaufschlitten 40B weist also (anstelle der Flankenteile 40B" nach Fig. 3C) einander gegenüberliegende Seitenwände 45 auf, an deren in der Zeichnung unteren Enden sich eine, in dem Ausführungsbeispiel längsgeteilte Bodenwand 47 anschließt, während das Kraftüber- tragungselement 43 im Oberteil 49 des Freilaufschlittens 40B (so wie beim ersten Ausführungsbeispiel) in einer länglichen Aussparung 41 angeordnet ist. Der Freilaufschlitten 43B weist an seinen beiden Stirnenden Durchbrechungen auf. Motorseitig ist hierzu ein Kragen 51 mit einer im Ausführungsbeispiel kreisrunden Aufnahmeöffnung zur Aufnahme einer querschnittsverjüngten Verlängerung 53 des zwangsangetriebenen Schlittens 40A vorgesehen. Das gegenüberliegende Stirnende des Freilaufschlittens 40B ist zum Einführen des zwangsangetriebenen Schlittens 40A in den Führungskanal 55 des Freilaufschlittens 40B offen. Der Führungskanal 55 wird demnach jeweils von den Innenwandflächen des Oberteils 49, der Seitenwände 45 und Bodenwand 47 gebildet, welche den mit dem Führungskanal 55 querschnittsähnlichen zwangsangetriebe- nen Schlitten 40A gemeinsam oder an Teilflächen führen. Das Spindelgewinde 40A'" der Spindelmutter erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Schlittens 40A, also einschließlich seiner Verlängerung 53. In der in Figur 4D dargestellten Antriebsposition wird demnach der Schlitten 40A einschließlich seiner Verlängerung 53 am gesamten Umfang von dem Freilaufschlitten 40B samt dessen Kragen 51 umgeben. Gegenüber dem (in Figuren 4A bis 4D nicht eigens dargestellten) Gehäuse (16E', 16E") eines Holmengliedes 16E wird also lediglich der Freilaufschlitten 40B mittels seiner Führungsbahnen 48 geführt.
Im übrigen weist das Ausführungsbeispiel nach Figuren 4A bis 4D einen Endkontakt- Schalter 56A, 56B auf, mittels dessen angezeigt werden kann, ob sich der Schlitten 40B in Freilaufposition (Fig. 4C) oder in Antriebsposition (Fig. 4D) befindet. Zu diesem Zweck kann sich ein Mikroschalter 56A am motorseitigen Ende des Freilaufschlittens 40B unterhalb des Bodenteils 47 befinden. Ein Tasteranschlag 56B befindet sich an der Unterseite des zwangsgeführten Schlittens 40A und erstreckt sich durch einen endseitig offenen Längsschlitz 47A in der Bodenwand 47. Wie aus Figur 4D ersichtlich, ist der
Endkontaktschalter 56A, 56B in der Antπebsposition geschlossen. In den übrigen Positionen (Freilaufpositionen) ist er geöffnet. Derartige Endkontaktschalter können auch bei der ersten Ausführungsform vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste
A Verstellrichtung F Schieberichtung
10 Antriebseinheit
10A Elektromotor
10A' Antriebsspindel 12 Stützelemente
12A Unterstützungsebene
14 Aufstellhebel
14A Torsionsrohr
14B Zahnsegment 14C Bohrung
14D Bohrung
14E Gelenkgliederkette
16 Holmen 16A-16G Holmenglieder 16E' Verschlussdeckel
16E" Unterteil
30 starrer Bettrahmen
30A Längsträger
30B Querträger 32 Lattenrost
32A Kopfteil
32B Fußteil
32C Mittelteil
40A Schlitten 40A' Spindelmutter
A" Flankenteile A'" Spindelgewinde B Schlitten B" Flankenteile
Aussparung
Führungsbahnen
Kraftübertragungselement ' Zähne
Führungsbahnen
Seitenwände A/46B Anschlagelemente
Bodenwand
Führungsbahnen A Führungsbahnen B Führungsbahnen
Oberteil
Kragen
Verlängerung
Führungskanal A Endkontaktschalter B Endkontaktschalter