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Die
Erfindung betrifft einen elektromotorischen Möbelantrieb der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genannten Art zum Verstellen von Teilen eines Möbels relativ
zueinander.
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Derartige
Möbelantriebe
sind allgemein bekannt und dienen beispielsweise als Verstellantriebe zum
Verstellen von Teilen eines Lattenrostes relativ zueinander.
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Durch
EP 0 372 032 B1 ,
DE 38 42 078 C2 und
EP 0 583 660 B1 ist
jeweils ein elektromotorischer Möbelantrieb
der betreffenden Art zum Verstellen von Teilen eines Möbels relativ
zueinander bekannt, der einen Elektromotor aufweist, der mit einem Verstellelement
in Antriebsverbindung steht, das in Montageposition des Möbelantriebs
mit einem zu verstellenden Teil des Möbels in Wirkungsverbindung steht.
Das Verstellelement ist bei dem bekannten Möbelantrieb durch eine Spindelmutter
eines Spindeltriebs gebildet, dessen Spindel durch den Elektromotor
drehantreibbar ist. Die Spindelmutter dient zum Verschwenken eines
Schwenkhebels des Lattenrostes, der drehfest mit einer Welle des
Lattenrostes verbunden ist, die mit einem zu verstellenden Teil
des Lattenrostes in Wirkungsverbindung steht.
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Beim
Verstellen eines Teiles eines Lattenrostes mit dem bekannten Möbelantrieb
treten große Kräfte auf,
insbesondere dann, wenn die Verstellung unter dem Gewicht einer
auf dem Lattenrost ruhenden Person erfolgt.
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Dementsprechend
sind große
Verstellkräfte erforderlich. Überschreitet
die aufzubringende Verstellkraft eine maximal aufbringbare Kraft,
so wird der Möbelantrieb überlastet.
Es besteht dann die Gefahr, daß der
Möbelantrieb
oder der Lattenrost beschädigt wird.
Beispielsweise kann der Spindeltrieb des Möbelantries beschädigt werden.
Es besteht darüber
hinaus die Gefahr, daß Teile
des Lattenrostes, beispielsweise Teile eines Hebelgestänges, über das die
Spindelmutter mit einem zu verstellenden Teil des Lattenrostes in
Wirkungsverbindung steht, brechen. Ferner besteht die Gefahr, daß der Elektromotor durch
zu hohe Ströme,
die bei Aufbringung eines zu hohen Drehmomentes auftreten, beschädigt wird.
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Zur
Vermeidung dieses Nachteils ist es durch
DE 200 05 049 U1 und WO
01/70165 A1 bekannt, bei Möbelantrieben
eine elektrische Überlastsicherung vorzusehen.
Die Überlastsicherung
weist eine Schaltungsanordnung auf, die den durch den Elektromotor fließenden Strom
mißt,
der von dem von dem Elektromotor aufgebrachten Drehmoment abhängig ist.
Ist ein zur Vermeidung einer Überlast
maximal zulässiges
Drehmoment erreicht und tritt somit ein maximaler, durch den Elektromotor
fließender
Strom auf, so schaltet die Schaltungsanordnung den Elektromotor ab,
so daß eine Überlastung
des Elektromotors verhindert ist.
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Ein
Nachteil des bekannten Möbelantriebs besteht
darin, daß die
elektrische Schaltungsanordnung zur Überlastsicherung aufwendig
und damit teuer in der Herstellung ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Möbelantrieb der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben, der die Nachteile der bekannten
Möbelantriebe
nicht aufweist, bei dem also eine Überlastung des Möbelantriebs
und/oder von Teilen eines mit tels des Möbelantriebs zu verstellenden
Möbels
auf einfache Weise vermieden ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Lehre gelöst.
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Die
Erfindung löst
sich von dem Gedanken, eine Überlastung
des Möbelantriebs
durch eine elektrische Überlastsicherung
zu verhindern. Ihr liegt vielmehr der Gedanke zugrunde, mechanische
Mittel vorzusehen, die im Falle einer Überlast das mit dem zu verstellenden
Teil des Möbels
in Wirkungsverbindung stehende Verstellelement von dem Elektromotor
abkuppeln. Hierzu sieht die Erfindung vor, daß in dem Antriebsstrang zwischen
dem Elektromotor und dem Verstellelement mechanische Kupplungsmittel angeordnet
sind, die beim Erreichen oder Überschreiten
eines vorgegebenen maximalen Drehmomentes in dem Antriebsstrang
und/oder einer vorgegebenen, auf das zu verstellende Teil des Möbels ausgeübten maximalen
Verstellkraft selbsttätig
das Verstellelement von dem Elektromotor abkuppeln.
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Auf
diese Weise ist eine Überlastung
des Möbelantriebs
oder von mittels des Möbelantriebs
zu verstellenden Teilen des Möbels
zuverlässig
vermieden. Durch entsprechende Wahl des maximalen Drehmomentes oder
der maximalen Verstellkraft ist die mittels der erfindungsgemäßen Lehre
erzielte Überlastsicherung
in weiten Grenzen einstellbar.
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Da
zur Überlastsicherung
mechanische Kupplungsmittel verwendet werden, ist der erfindungsgemäße Möbelantrieb
besonders einfach im Aufbau und damit besonders kostengünstig herstellbar.
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Ein
besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Möbelantriebs besteht darin,
daß die
mechanischen Kupplungsmittel auch im stromlosen Zustand des Elektromotors
wirken. Auf diese Weise ist es beispielsweise mög lich, im stromlosen Zustand
des Elektromotors, beispielsweise bei einem Stromausfall, von Hand
gezielt eine Überlastung
herbeizuführen,
die dazu führt,
daß die
Kupplungsmittel das Verstellelement von dem Elektromotor abkuppeln,
so daß ein
mittels des Möbelantriebs
verstelltes Teil des Möbels
von Hand zurückgestellt
werden kann. Auf diese Weise ist eine Notrückstellung des Möbels aus der
jeweiligen Verstellage ermöglicht.
Außerdem
ist auch im stromlosen Zustand des Elektromotors eine Überlastsicherung
gegeben, so daß zuverlässig verhindert
ist, daß durch
im stromlosen Zustand des Elektromotors auftretende Überlasten
der Möbelantrieb
und/oder mittels des Möbelantriebs
zu verstellende Teile des Möbels
mechanisch beschädigt
werden.
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Ein
weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre besteht darin, daß grundsätzlich keine
Endschalter zur Abschaltung des Möbelantriebs in Endlagen der
Verstellbewegung mehr erforderlich sind. Beispielsweise kann das
Verstellelement am Ende der Verstellbewegung gegen einen Anschlag
laufen, was dazu führt,
daß die
von dem Verstellelement auf den Anschlag ausgeübte Verstellkraft stark ansteigt.
Beim Überschreiten
der maximal zulässigen
Kraft kuppeln die Kupplungsmittel das Verstellelement von dem Elektromotor
ab, so daß ein
weiterer Anstieg der Verstellkraft und eine daraus resultierenden
Beschädigung
des Möbelantriebs
und/oder des Möbels
vermieden sind. Falls entsprechend den jeweiligen Anforderungen
erforderlich, können
jedoch Endschalter zur Abschaltung des Möbelantriebs in Endlagen der
Verstellbewegung vorgesehen sein. Die Kupplungsmittel dienen dann
ausschließlich
zur Überlastsicherung,
nicht jedoch zur Abschaltung des Möbelantriebs in Endlagen der
Verstellbewegung.
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Die
mechanischen Kupplungsmittel können auf
beliebige geeignete Weise ausgebildet sein, sofern sichergestellt
ist, daß sie
beim Erreichen oder Überschreiten
eines vorgegebenen maximalen Drehmomentes in dem Antriebsstrang
und/oder einer vorgegebenen, auf das zu verstellende Teil des Möbels ausgeübten maximalen
Verstellkraft selbsttätig
das Verstellelement von dem Elektromotor abkuppeln.
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Die
Kupplungsmittel können
an einer beliebigen geeigneten Stelle in dem Antriebsstrang zwischen
dem Elektromotor und dem Verstellelement angeordnet sein.
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Zweckmäßigerweise
weisen die Kupplungsmittel wenigstens eine in dem Antriebsstrang
angeordnete Kupplung auf, über
die in einer Einkupplungsposition das Verstellelement mit dem Elektromotor
in Antriebsverbindung steht und die in einer Auskupplungsposition
den Antriebsstrang auftrennt. Grundsätzlich ist eine einzige Kupplung
ausreichend. Falls entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten erforderlich,
können
in dem Antriebsstrang jedoch auch mehrere Kupplungen angeordnet
sein.
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Gemäß einer
Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist die Kupplung
eine reibschlüssige
Kupplung. Derartige Kupplungen sind einfach im Aufbau und damit
kostengünstig
herstellbar.
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Die
Kupplung kann jedoch auch eine formschlüssige Kupplung sein, wie dies
eine andere Weiterbildung vorsieht.
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Gemäß einer
anderen Weiterbildung weist die Kupplung ein erstes Kupplungsglied
und ein zweites Kupplungsglied auf, wobei das erste und das zweite
Kupplungsglied in Einkupplungsposition zur Übertragung des Antriebsdrehmomentes
von dem Elektromotor auf das Verstellelement im wesentlich drehfest
miteinander verbun den sind und wobei in der Auskupplungsposition
die drehfeste Verbindung des ersten Kupplungsgliedes mit dem zweiten
Kupplungsglied aufgehoben ist. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders
einfacher und damit kostengünstiger
Aufbau.
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Bei
der vorgenannten Ausführungsform
ist das Verstellelement zweckmäßigerweise
durch eines der Kupplungsglieder gebildet oder mit einem der Kupplungsglieder
verbunden, wie dies eine Weiterbildung vorsieht. Insbesondere dann,
wenn das Verstellelement durch eines der Kupplungsglieder gebildet ist,
ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau mit wenigen Bauteilen.
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Zweckmäßigerweise
sind Federmittel zum Vorspannen wenigstens eines der Kupplungsglieder in
die Einkupplungsposition vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform
befinden sich die Kupplungsglieder unter der Vorspannung der Federmittel
in Eingriff miteinander und werden bei einer Überlast entgegen der Wirkung
der Federmittel außer
Eingriff voneinander gebracht. Durch entsprechende Wahl der Federkraft und/oder
Federcharakteristik der Federmittel ist in weiten Grenzen wählbar, bei
welcher maximalen Kraft oder welchem maximalen Drehmoment die Kupplung
trennt.
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Eine
außerordentlich
vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß der Möbelantrieb
derart ausgebildet ist, daß bei
Verstellung des zu verstellenden Teils des Möbels eine mit der Verstellkraft
steigende Kraft auf das erste Kupplungsglied wirkt, die das erste
Kupplungsglied in die Auskupplungsposition zu bewegen sucht, und daß das erste
Kupplungsglied in Richtung der Kraft relativ zu dem zweiten Kupplungsglied
beweglich gelagert ist. Bei dieser Ausführungsform erfolgt das Auskuppeln
der Kupplung unter der Wirkung der Reaktionskraft des zu verstellenden Teils
des Möbels.
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Eine
Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß die Federkraft
der Federmittel der auf das erste Kupplungsglied wirkenden Kraft
entgegenwirkt und so bemessen ist, daß sich das erste Kupplungsglied
beim Erreichen der vorgegebenen maximalen Verstellkraft in Richtung
der auf das zweite Kupplungsglied wirkenden Kraft in die Auskupplungsposition
bewegt. Bei dieser Ausführungsform
ist durch entsprechende Wahl der Federkraft der Federmittel einstellbar,
bei welcher maximalen Verstellkraft und damit welcher maximalen
Reaktionskraft des zu verstellenden Teils des Möbels die Kupplung auskuppelt.
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Das
Verstellelement kann in beliebiger geeigneter Weise ausgebildet
sein. Zweckmäßigerweise
ist das Verstellelement linear hin- und herbeweglich. Auf diese
Weise ist der Aufbau des erfindungsgemäßen Möbelantriebs weiter vereinfacht.
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Zur
Umwandlung der Drehbewegung einer Abtriebswelle des Elektromotors
in eine Linearbewegung des Verstellelementes können beliebige geeignete Mittel
vorgesehen sein. Gemäß einer
besonders einfach und damit kostengünstig herstellbaren Ausführungsform
sind zur Umwandlung der Drehbewegung einer Abtriebswelle des Elektromotors
in eine lineare Bewegung des Verstellelementes in dem Antriebsstrang
ein Spindeltrieb mit einer Spindel und einer auf der Spindel angeordneten
Spindel angeordnet. Derartige Spindeltriebe stehen als einfache
und kostengünstige
Standardbauteile zur Verfügung
und sind besonders robust.
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Bei
der vorgenannten Ausführungsform
kann die Spindel ortsfest angeordnet und durch den Elektromotor
drehantreibbar sein, wobei die Spindelmutter in Axialrichtung der
Spindel beweglich und zumindest in Ein kupplungsposition verdrehsicher
auf der Spindel angeordnet ist, wie dies eine Ausführungsform
vorsieht.
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Eine
Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß die Spindelmutter
in Einkupplungsposition der Kupplung verdrehsicher geführt ist
und daß in
der Auskupplungsposition die Verdrehsicherung aufgehoben ist. Bei
dieser Ausführungsform
erfolgt das Auskuppeln dadurch, daß die Verdrehsicherung der
Spindelmutter aufgehoben wird, so daß dann die Spindelmutter keine
weitere Linearbewegung auf der Spindel ausführt und somit die Verstellbewegung
unterbrochen ist.
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Bei
der vorgenannten Ausführungsform
ist es zweckmäßig, daß die Spindelmutter
mit dem Verstellelement in Wirkungsverbindung steht, insbesondere
mit diesem verbunden ist, oder das Verstellelement bildet. Insbesondere
dann, wenn die Spindelmutter oder ein Teil der Spindelmutter das
Verstellelement bildet, ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau
mit wenigen Bauteilen.
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In
kinematischer Umkehrung der Ausführungsform
mit der ortsfesten Spindel und der beweglichen Spindelmutter kann
jedoch auch die Spindelmutter ortsfest angeordnet und durch den
Elektromotor drehantreibbar auf der Spindel angeordnet sein, wobei
die Spindel in ihrer Axialrichtung beweglich gelagert und zumindest
in Einkupplungsposition verdrehsicher ist.
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Eine
Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß die Spindel
in Einkupplungsposition der Kupplung verdrehsicher geführt ist und
daß in
der Auskupplungsposition die Verdrehsicherung aufgehoben ist. Bei
dieser Ausführungsform erfolgt
das Auskuppeln dadurch, daß die
Verdrehsicherung der Spindel aufgehoben wird.
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Eine
andere Weiterbildung der Ausführungsform
mit der beweglichen Spindel sieht vor, daß die Spindel mit dem Verstellelement
in Wirkungsverbindung steht, insbesondere mit diesem verbunden ist, oder
das Verstellelement bildet. Insbesondere dann, wenn die Spindel
das Verstellelement bildet, ergibt sich ein besonders einfacher
Aufbau mit wenigen Bauteilen.
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Bei
der Ausführungsform
mit den Kupplungsgliedern können
die Kupplungsglieder an beliebiger geeigneter Stelle in dem Antriebsstrang
angeordnet sein. Beispielsweise können die Kupplungsglieder dadurch
gebildet sein, daß die
Spindel in Axialrichtung geteilt ist und die axialen Teile der Spindel
in Einkupplungsposition drehfest miteinander verbunden sind, während die
drehfeste Verbindung der axialen Teile der Spindel in der Auskupplungsposition aufgehoben
ist. Zweckmäßigerweise
ist eines der Kupplungsglieder mit der Spindelmutter verbunden oder
durch die Spindelmutter gebildet. Insbesondere dann, wenn das Kupplungsglied
durch die Spindelmutter gebildet ist, ergibt sich ein besonders
einfacher Aufbau mit wenigen Bauteilen.
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Bei
der vorgenannten Ausführungsform
ist das andere Kupplungsglied zweckmäßigerweise ein verdrehsicher
an einem Gehäuse
des Möbelantriebs gelagertes
Führungsteil
für die
Spindelmutter.
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Eine
besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre
sieht vor, daß die Spindelmutter
mehrteilig mit einem Gewindeteil und einem Führungsteil ausgebildet ist,
wobei das Gewindeteil ein Innengewinde aufweist und mit der Spindel
in Eingriff steht und das Führungsteil
mit dem Verstellelement verbunden ist oder das Verstellelement bildet
und verdrehsicher geführt
ist, wobei das Gewindeteil und das Führungsteil die Kupplungsglieder
der Kupplung bilden. Bei dieser Ausführungsform ist die Kupplung
durch Teile der Spindel mutter gebildet. Auf diese Weise sind separate
Kupplungsglieder nicht mehr erforderlich, so daß der Aufbau des Möbelantriebs
weiter vereinfacht und damit kostengünstiger gestaltet ist.
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Bei
der vorgenannten Ausführungsform
ist die Spindelmutter vorzugsweise in Axialrichtung der Spindel
mehrteilig ausgebildet. Die axialen Teile der Spindelmutter bilden
dann das Gewindeteil und das Führungsteil.
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Um
einen besonders raumsparenden Aufbau zu erhalten, ist es zweckmäßig, daß das Führungsteil
die Spindelmutter bzw. das Gewindeteil der Spindelmutter gehäuseartig
oder käfigartig
umgibt.
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Eine
andere Weiterbildung der Ausführungsform
mit dem Führungsteil
sieht vor, daß das
Führungsteil
aus zwei lösbar
miteinander verbundenen Halbschalen besteht. Bei dieser Ausführungsform
ist die Montage einfach gestaltet, da die Spindelmutter bzw. deren
Gewindeteil zunächst
in eine der Halbschalen eingelegt wird und daran anschließend die Halbschalen
miteinander verbunden, beispielsweise verschraubt werden.
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Eine
andere Weiterbildung der Ausführungsform
mit dem Führungsteil
sieht vor, daß das
Führungsteil
eine axiale Ausnehmung aufweist, durch die sich die Spindel erstreckt.
Bei dieser Ausführungsform
ergibt sich ein besonders raumsparender Aufbau.
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Bei
der vorgenannten Ausführungsform
weisen die Spindelmutter bzw. das Gewindeteil der Spindelmutter
und das Führungsteil
zweckmäßigerweise Kupplungsflächen auf,
die in Einkupplungsposition aneinander anliegen. Bei dieser Ausführungsform
bilden die Spindelmutter und das Führungsteil die Kupplungsglieder
der Kupplung, so daß sich
ein besonders einfacher Aufbau mit wenigen Bauteilen ergibt.
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Eine
Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß eine der
Kupplungsflächen
wenigstens einen sich in Axialrichtung der Spindel erstreckenden
axialen Vorsprung aufweist, der in Einkupplungsposition formschlüssig in
eine an der anderen Kupplungsfläche
gebildete Ausnehmung eingreift, die in Umfangsrichtung der Spindel
zu dem Vorsprung im wesentlichen komplementär ausgebildet ist. Bei dieser
Ausführungsform
bilden die Spindelmutter und das Führungsteil Kupplungsglieder
einer formschlüssigen
Kupplung, die einfach im Aufbau ist, so daß der erfindungsgemäße Möbelantrieb
besonders kostengünstig
herstellbar ist.
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Bei
der Ausführungsform
mit dem Führungsteil
und den Federmitteln ist es zweckmäßig, daß die Federmittel zwischen
der Spindelmutter und dem Führungsteil
angeordnet sind.
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Zweckmäßigerweise
weisen die Federmittel wenigstens eine vorzugsweise koaxial zu der
Spindel angeordnete Tellerfeder auf. Derartige Tellerfedern stehen
als einfache und kostengünstige
Bauteile mit unterschiedlicher Federcharakteristik zur Verfügung.
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Bei
den Ausführungsformen
mit dem Führungsteil
ist dieses zweckmäßigerweise
mit dem Verstellelement verbunden oder bildet das Verstellelement.
Insbesondere dann, wenn das Führungsteil das
Verstellelement bildet, ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau
mit wenigen Bauteilen.
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Eine
Weiterbildung der Ausführungsform
mit dem Spindeltrieb sieht vor, daß dieser nicht selbsthemmend
ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform
ist im stromlosen Zustand des Möbelantriebs eine
Rückstellung
eines verstellten Teiles des Möbels ermöglicht,
so daß beispielsweise
bei einem Stromausfall eine Notverstellung von Hand ermöglicht ist.
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Eine
mit einem erfindungsgemäßen Möbelantrieb
versehene erfindungsgemäße motorisch
verstellbare Stützeinrichtung
für eine
Polsterung eines Sitz- und/oder Liegemöbels, beispielsweise eine Matratze
eines Bettes, ist im Anspruch 31 angegeben.
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Im
Anspruch 32 ist ein erfindungsgemäßes Sitz- und/oder Liegemöbel angegeben, das eine erfindungsgemäße Stützeinrichtung
aufweist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten schematischen Zeichnung
erläutert,
in der ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Möbelantriebs
dargestellt ist.
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Es
zeigt:
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1 in
schematischer, teilweise geschnittener Seitenansicht ein erstes
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Stützeinrichtung,
die mit einem erfindungsgemäßen Möbelantrieb
versehen ist,
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2 in
vergrößerter Darstellung
das Ausführungsbeispiel
des Möbelantriebs
gemäß 1 in einer
ersten Verstellage,
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3 in
stark schematisierter Schnittansicht und gegenüber 2 vergrößertem Maßstab eine Einzelheit
aus dem Bereich der Spindelmutter in einer ersten Verstellage,
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4 in
gleicher Darstellung wie 3 die Einzelheit gemäß 3 in
einer zweiten Verstellage,
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5 in
gleicher Darstellung wie 2 den Möbelantrieb gemäß 2 in
einer zweiten Verstellage,
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6 in
schematischer Seitenansicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Möbelantriebs
in der Einkupplungsposition,
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7 eine
Einzelheit des Ausführungsbeispieles
gemäß 6 im
Bereich der Kupplungsglieder,
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8 einen
Schnitt entlang einer Linie VIII-VIII
in 7,
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9 in
schematischer Perspektivdarstellung die Kupplungsglieder gemäß 7 und
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10 das
Ausführungsbeispiel
gemäß 6 in
Auskupplungsposition.
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In
den Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. sich entsprechende Bauteile
mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Stützeinrichtung 2 dargestellt,
die zum Abstützen
einer Polsterung eines Sitz- und/oder Liegemöbels, beispielsweise einer
Matratze eines Bettes dient. Die Stützeinrichtung 2 weist
ein mittleres Stützteil 4 auf,
mit dessen einem Ende gelenkig und um eine horizontale Schwenkachse
verschwenkbar ein Beinstützteil 6 verbunden
ist, mit dessen dem mittleren Stützteil
abgewandter Seite gelenkig und um eine horizontale Schwenkachse
verschwenkbar ein Wadenstützteil 8 verbunden
ist. Mit dem mittleren Stützteil 4 ist
auf dessen dem Beinstützteil 6 abgewandter
Seite gelenkig und um eine horizontale Schwenkachse verschwenkbar
ein Lordosenstützteil 10 verbunden,
mit dessen dem mittleren Stützteil 4 abgewandter
Seite gelenkig und um eine horizontale Schwenkachse verschwenkbar
ein Oberkörperstützteil 12 verbunden
ist. Mit der dem Lordosen stützteil 10 abgewandten
Seite des Oberkörperstützteiles 12 ist
gelenkig und um eine horizontale Schwenkachse verschwenkbar ein
Kopfstützteil 14 verbunden.
Die Stützteile 4 bis 14 sind
relativ zueinander elektromotorisch verstellbar, wobei zur Verstellung
des Oberkörperstützteiles 12 relativ
zu dem mittleren Stützteil 4 ein
erfindungsgemäßer Möbelantrieb 16 vorgesehen
ist. Die Verstellung der weiteren Stützteile 6, 8, 10, 14 relativ
zu dem mittleren Stützteil 4 und
relativ zueinander wird hier nicht näher erläutert.
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Zur
Verstellung des Oberkörperstützteiles 12 relativ
zu dem mittleren Stützteil 4 ist
ein Schwenkhebel 18 vorgesehen, der drehfest mit einer
drehbar an der Stützeinrichtung 2 gelagerten
horizontalen Schwenkwelle 20 verbunden ist. Mit der Schwenkwelle 20 ist
drehfest ein Hebel 22 verbunden, der an seinem der Schwenkwelle 20 abgewandten
Ende an einem Gelenk 24 gelenkig mit dem Oberkörperstützteil 12 verbunden
ist und auf diese Weise zum Verstellen desselben mit dem Oberkörperstützteil 12 in Wirkungsverbindung
steht. Beim Verschwenken des Schwenkhebels 18 in 1 im
Uhrzeigersinn schwenkt die Schwenkwelle 20 ebenfalls im
Uhrzeigersinn, so daß der
Hebel 22 ebenfalls im Uhrzeigersinn verschwenkt wird und
hierbei das Oberkörperstützteil 12 und
zusammen mit diesem das Lordosenstützteil 10 relativ
zu dem mittleren Stützteil 4 in 1 im
Uhrzeigersinn verschwenkt.
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2 zeigt
den erfindungsgemäßen Möbelantrieb 16,
der einen in der Zeichnung nicht erkennbaren Elektromotor aufweist,
dessen Abtriebswelle 26 als Schnecke ausgebildet ist und
mit einem Schneckenrad 28 in Eingriff steht, das drehfest
mit einem Stirnrad 30 verbunden, das seinerseits in Eingriff
mit einem weiteren Stirnrad 32 steht.
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Der
Möbelantrieb 16 weist
ferner einen Spindeltrieb 34 auf, dessen Spindel 36 drehfest
mit dem weiteren Stirnrad 32 verbunden ist, so daß die Spindel 36,
die drehbar in einem Gehäuse 38 des
Möbelantriebs 16 gelagert
ist, in Drehantriebsverbindung mit dem Elektromotor steht.
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Die
Steigung des Gewindes der Spindel 36 ist so gewählt, daß der durch
die Spindel 36 und die Spindelmutter 40 gebildete
Spindeltrieb 34 nicht selbsthemmend ausgebildet ist.
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Der
Spindeltrieb 34 weist ferner eine Spindelmutter 40 auf,
die bei diesem Ausführungsbeispiel in
Axialrichtung der Spindel 36 zweiteilig ausgebildet ist
und ein in Dreheingriff mit der Spindel 36 stehendes Gewindeteil 42 und
ein verdrehsicher in dem Gehäuse 38 des
Möbelantriebs 16 geführtes Führungsteil 44 aufweist.
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Das
Führungsteil 44 bildet
ein translatorisch entlang einer Bewegungsachse 46 in Richtung
eines Doppelpfeiles 48 hin- und herbewegliches Verstellelement
des Möbelantriebs 16.
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Das
Führungsteil 44 besteht
bei diesem Ausführungsbeispiel
aus zwei miteinander verbundenen Halbschalen und umgibt das Gewindeteil 42 gehäuseartig.
Zum Verschwenken des Schwenkhebels 18 weist das Führungsteil 44 eine
zu der Bewegungsachse 46 geneigte Anlagefläche 50 für den Schwenkhebel 18 auf.
Das Führungsteil 44 weist
nach unten hin eine Öffnung 49 auf,
durch die der Schwenkhebel 18 in das Innere des Führungsteiles 44 hineinragt und
an der Anlagefläche 50 anliegt,
wie dies aus 2 ersichtlich ist. Das Führungsteil 44 weist
ferner an seinem dem Gewindeteil 42 zugewandten Ende eine
axiale Ausnehmung 51 auf, durch die sich die Spindel 36 in
einer Endlage der Verstellbewegung in das Innere des Führungsteils 44 hinein
erstreckt, wie dies aus 2 ersichtlich ist. Die axiale
Ausnehmung ist gewindefrei und mit einem Durchmesser ausgebildet,
der geringfügig
größer als
der Durchmesser der Spindel 36 ist.
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Erfindungsgemäß sind in
dem Antriebsstrang zwischen dem Elektromotor und dem das Verstellelement
bildenden Führungsteil 44 mechanische Kupplungsmittel
angeordnet, die bei diesem Ausführungsbeispiel
beim Erreichen oder Überschreiten
einer vorgegebenen, auf das zu verstellende Teil des Möbels ausgeübten maximalen
Verstellkraft selbsttätig
das Verstellelement von dem Elektromotor abkuppeln. Die Kupplung
weist ein erstes, durch das Führungsteil 44 gebildetes
Kupplungsglied und ein zweites, durch das Gewindeteil 42 gebildetes
Kupplungsglied auf, wobei das erste Kupplungsglied und das zweite
Kupplungsglied in Einkupplungsposition zur Übertragung des Antriebsdrehmomentes
von dem Elektromotor auf das das Verstellelement bildende Führungsteil 44 im
wesentlichen drehfest miteinander verbunden sind und wobei in der
Auskupplungsposition die drehfeste Verbindung des ersten Kupplungsgliedes
mit dem zweiten Kupplungsglied aufgehoben ist.
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3 stellt
die durch das Führungsteil 44 und
das Gewindeteil 42 gebildete Kupplung dar. Wie aus 3 ersichtlich
ist, weisen das Gewindeteil 42 und das Führungsteil 44 Kupplungsflächen 52, 54 auf,
die in der in 3 dargestellten Einkupplungsposition
aneinander anliegen. Das Gewindeteil 42 weist an seinem
dem Führungsteil 44 zugewandten
axialen Ende axiale Vorsprünge 56, 58 auf,
die in der in 3 dargestellten Einkupplungsposition
formschlüssig
in zu den Vorsprüngen 56, 58 in
Umfangsrichtung der Spindel 36 komplementär ausgebildete Ausnehmungen 60, 62 in
dem Führungsteil 44 eingreifen,
so daß auf
diese Weise das Gewindeteil 42 und das Führungsteil 44 eine
formschlüssige
Kupplung bilden.
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Um
ein Auskuppeln der formschlüssigen Kupplung
zu ermöglichen,
ist das Führungsteil 44 in Richtung
des Doppelpfeiles 48 relativ zu dem Gewindeteil 42 verschiebbar
in dem Gehäuse 38 des
Möbelantriebs
gelagert, wobei zum Vorspannes des Führungsteiles 44 in
die Einkupplungsposition Federmittel vorgesehen sind, die bei diesem
Ausführungsbeispiel
durch Tellerfedern gebildet sind, von denen in der Zeichnung lediglich
eine Tellerfeder mit dem Bezugszeichen 64 versehen ist.
Die Tellerfedern 64 stützen
sich zwischen dem Gewindeteil 42 und einem Kugellager 66 ab,
das sich seinerseits an einer axialen Innenwandung des Führungsteiles 44 im
Bereich von dessen der Anlagefläche 50 abgewandten
Ende abstützt.
Auf diese Weise ist das Führungsteil 44 relativ
zu dem Gewindeteil 42 in die Einkupplungsposition vorgespannt.
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Die
Funktionsweise des erfindungsgemäßen Möbelantriebs 16 ist
wie folgt:
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Zum
Verstellen des Oberkörperstützteiles 12 treibt
der Elektromotor die Spindel 36 derart an, daß sich die
Spindelmutter 40 in 2 nach rechts schraubt.
Hierbei sind das Gewindeteil 42 und das Führungsteil 44 durch
die Tellerfedern 64 in die Einkupplungsposition vorgespannt
und somit in Eingriff miteinander gehalten. Da das Führungsteil 44 verdrehsicher
in dem Gehäuse 38 geführt und
das Gewindeteil 42 in der Einkupplungsposition drehfest
mit dem Führungsteil 44 verbunden
ist, ist auch das Gewindeteil 42 verdrehsicher geführt, so
daß sich
die Spindelmutter 40 in 2 nach rechts
schraubt, wobei das das Verstellelement bildende Führungsteil 44,
mit dessen Anlagefläche
sich der Schwenk hebel 18 in Eingriff befindet, den Schwenkhebel 18 um
die Schwenkwelle 20 in 2 im Uhrzeigersinn
verschwenkt. Hierbei wird der Hebel 22 ebenfalls in 2 im
Uhrzeigersinn verschwenkt, wobei der Hebel 22 das Oberkörperstützteil 12 relativ
zu dem mittleren Stützteil 4 im
Uhrzeigersinn verschwenkt (vgl. 1).
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Während der
Verstellbewegung wird über das
Führungsteil 44 eine
Verstellkraft auf den Schwenkhebel 18 ausgeübt und in
das Oberkörperstützteil 12 eingeleitet,
dessen Reaktionskraft eine Zugkraft ist, die das Führungsteil 44 bei
einer Bewegung der Spindelmutter 40 in 2 nach
rechts in 2 nach links und damit in die
Auskupplungsposition zu bewegen sucht.
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Überschreitet
die Verstellkraft und damit die Reaktionskraft des Oberkörperstützteiles 12 eine maximal
vorgegebene Kraft, so wird das Führungsteil 44 relativ
zu dem Gewindeteil 42 entgegen der Federkraft der Tellerfedern 64 in 2 nach
links bewegt, so daß die
Vorsprünge 56, 58 außer Eingriff von
den Ausnehmungen 60, 62 kommen und das Führungsteil 44 somit
von dem Gewindeteil 42 abgekuppelt ist, wie dies in 4 dargestellt
ist. Hierbei werden die Tellerfedern 64 zusammengedrückt.
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In
der in 4 dargestellten Auskupplungsposition ist die Spindel 36 weiterhin
drehangetrieben, was jedoch keine weitere Bewegung der Spindelmutter 40 in 2 nach
rechts bewirkt, da das Gewindeteil 42 nicht mehr drehfest
mit dem verdrehsicher gelagerten Führungsteil 44 verbunden
ist. Auf diese Weise ist der Antriebsstrang zwischen dem Elektromotor
und dem das Verstellelement bildenden Führungsteil 44 unterbrochen,
so daß eine Überlastung des
Möbelantriebs 16 zuverlässig vermieden
ist. Durch entsprechende Wahl der Federkraft der Tellerfedern 64 ist
in weiten Grenzen wähl bar,
bei welcher maximalen Verstellkraft die durch das Gewindeteil 42 und
das Führungsteil 44 gebildete
Kupplung auskuppelt.
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Ein
Endschalter zur Abschaltung des Möbelantriebs 16 in
der in 1 dargestellten Endlage der Verstellbewegung ist
somit nicht mehr erforderlich.
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Im
stromlosen Zustand des Möbelantriebs 16 ist
die Funktionsweise der Kupplung wie folgt:
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Wird
in der in 1 dargestellten Verstellage eine
entgegen dem Uhrzeigersinn wirkende Kraft in das Oberkörperstützteil 12 eingeleitet,
so wird das Oberkörperstützteil 12 bis
zum Erreichen einer maximal zulässigen
Kraft in der in 1 dargestellten Verstelllage
gehalten, wobei sich die durch das Gewindeteil 42 und das
Führungsteil 44 gebildete
Kupplung unter der Federkraft der Tellerfedern 64 weiterhin
in der in 3 dargestellten Einkupplungsposition
befindet. Hierbei übt
das Oberkörperstützteil 12 über den
Hebel 22, die Schwenkwelle 2 und den Schwenkhebel 18 eine
in 3 nach links wirkende Zugkraft auf das Führungsteil 44 aus,
die das Führungsteil 44 in 3 nach
links in die Auskupplungsposition zu bewegen sucht. Wird hierbei
eine maximal zulässige
Kraft überschritten,
so bewegt sich das Führungsteil 44 in 3 nach
links, bis die axialen Vorsprünge 56, 58 des
Gewindeteiles 42 außer
Eingriff von den Ausnehmungen 60, 62 des Führungsteiles
gelangen. In dieser in 4 dargestellten Auskupplungsposition
beginnt das Gewindeteil 42 aufgrund der Tatsache, daß der Spindeltrieb 34 nicht selbsthemmend
ausgebildet ist, sich unter der Wirkung der Tellerfedern 64 zu
drehen, so daß sich
das Gewindeteil 42 in 4 nach links
schraubt, bis die axialen Vorsprünge 56, 58 wieder
in Eingriff mit den Ausnehmungen 60, 62 gelangen.
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Auf
diese Weise ist auch im stromlosen Zustand des Möbelantriebs 16 eine Überlastsicherung gebildet,
so daß auch
in diesem stromlosen Zustand eine Überlastung des Möbelantriebs 16 und
der mittels des Möbelantriebs 16 verstellten
Teile der Stützeinrichtung 2 zuverlässig vermieden
ist.
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5 zeigt
den Möbelantrieb
gemäß 2 in
der Auskupplungsposition der Kupplung.
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In 6 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Möbelantriebs 16 dargestellt,
das sich von dem Ausführungsbeispiel
gemäß 2 dadurch
unterscheidet, daß die
Spindelmutter 40 einteilig ausgebildet ist und daß die Kupplung
im Bereich des eingangsseitigen Endes des Antriebsstranges angeordnet
ist.
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Bei
dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel steht die als
Schnecke ausgebildete Abtriebswelle 26 eines Elektromotors 68 in
Eingriff mit dem Schneckenrad 28, das in der in 6 dargestellten
Einkupplungsposition drehfest mit dem Stirnrad 30 verbunden
ist, das in Dreheingriff mit dem weiteren Stirnrad 32 steht.
Das weitere Stirnrad 32 ist drehfest mit der Spindel 36 verbunden,
auf der beweglich und in Axialrichtung in Richtung des Doppelpfeiles 48 verschieblich
die Spindelmutter 40 angeordnet ist.
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Das
Stirnrad 30 bildet bei diesem Ausführungsbeispiel das erste Kupplungsglied,
während das
Schneckenrad 28 das zweite Kupplungsglied bildet, wobei
das erste Kupplungsglied und das zweite Kupplungsglied in der in 6 dargestellten
Einkupplungsposition zur Übertragung
des Antriebsdrehmomentes von dem Elektromotor 68 auf die Spindel 36 im
wesentlichen drehfest miteinander verbunden sind und wobei in der
Auskupplungsposition die drehfeste Verbindung des ersten Kupplungsglie des
mit dem zweiten Kupplungsglied aufgehoben ist.
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Das
Schneckenrad 28 und das Stirnrad 30 sind auf einer
Welle 70 angeordnet, wobei das das erste Kupplungsglied
bildende Stirnrad 30 durch eine ebenfalls auf der Welle 70 angeordnete
Schraubenfeder 72 gegen das Schneckenrad 28 in
die in 6 dargestellte Einkupplungsposition vorgespannt
ist. Das Stirnrad 30 ist in Axialrichtung der Welle 70 relativ
zu dem Schneckenrad 28 verschieblich gelagert, während das
Schneckenrad 28 verschiebefest auf der Welle 70 angeordnet
ist.
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7 zeigt
eine Einzelheit des Möbelantriebes 16 gemäß 6 in
größerem Maßstab.
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Aus 8,
die einen Schnitt entlang einer Linie VIII-VIII in 7 zeigt,
ist ersichtlich, daß das Stirnrad 30 an
seiner dem Schneckenrad 28 zugewandten axialen Seite axiale
Vorsprünge
aufweist, von denen in 7 lediglich zwei Vorsprünge erkennbar
und mit den Bezugszeichen 74, 76 versehen sind.
Bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Vorsprünge 74, 76 an
einem separaten Bauteil 78 gebildet, das drehfest in einer
axialen Ausnehmung 80 des Stirnrades 30 gehalten
ist. Die Vorsprünge 74, 76 können jedoch
auch einstückig
an das Stirnrad 30 angeformt sein.
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Die
Vorsprünge 74, 76 greifen
in der in 8 dargestellten Einkupplungsposition
formschlüssig
in Ausnehmungen ein, die an der dem Stirnrad 30 zugewandten
axialen Seite des Schneckenrades 28 gebildet sind. In 8 sind
lediglich zwei Ausnehmungen erkennbar und mit den Bezugszeichen 82, 84 versehen.
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Aus 9,
die das Stirnrad 30 und das Schneckenrad 28 in
einer schematischen Perspektivansicht zeigt, ist ersichtlich, daß das Stirnrad 30 neben
den axialen Vorsprüngen 74, 76 noch
weitere axiale Vorsprünge 86, 88 aufweist,
wobei die axialen Vorsprünge 74, 76, 86, 88 in
Umfangsrichtung des Stirnrades 30 zueinander gleich beabstandet
sind. Wie aus 9 ferner ersichtlich ist, weisen
die Vorsprünge 74, 76, 86, 88 einen
sich zu dem Stirnrad 30 hin verjüngenden, bei diesem Ausführungsbeispiel im
wesentlichen trapezförmigen
Querschnitt auf. In hierzu komplementärer Weise weisen die den Vorsprüngen 74, 76 zugeordneten
axialen Ausnehmungen 82, 84 sowie den weiteren
Vorsprüngen 86, 88 zugeordnete
weitere axiale Ausnehmungen 90, 92 einen. sich
jeweils zu dem Grund der Ausnehmungen 82, 84, 90, 92 hin
verjüngenden
Querschnitt auf.
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Die
Funktionsweise des in 6 dargestellten Ausführungsbeispieles
ist wie folgt:
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In
der in 6 dargestellten Einkupplungsposition greifen die
axialen Vorsprünge 74, 76, 86, 88 des
Stirnrades 30 formschlüssig
in die hierzu komplementär
ausgebildeten Ausnehmungen 82, 84, 90, 92 des
Schneckenrades 28 ein, so daß das Stirnrad 30 in
dieser Einkupplungsposition drehfest mit dem Schneckenrad 28 verbunden
ist und das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 68 über die
Abtriebswelle 26, das Schneckenrad 28, das mit
diesem drehfest verbundene Stirnrad 30 und das weitere
Stirnrad 32 auf die Spindel 36 übertragen
wird und zu einer translatorischen Bewegung der Spindelmutter 40 führt, die
das Verstellelement ds Möbelantriebs 16 bildet.
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Am
Ende der Verstellbewegung fährt
die Spindelmutter 40 bei einer Bewegung in 6 nach rechts
gegen einen in dem Gehäuse 38 des
Möbelantriebs 16 angeordneten
ortsfesten Anschlag, so daß eine
weitere translatorische Bewegung in 10 nach
rechts verhindert ist, wobei das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 68 stark
ansteigt. Überschreitet
das Antriebsdrehmoment ein vorgegebenes maximales Drehmoment, so
beginnen die Flanken der Vorsprünge 74, 76, 86, 88 entgegen der
Federkraft der Schraubenfeder 72 auf den Flanken der Ausnehmungen 82, 84, 90, 92 zu
gleiten und sich schließlich
aus den Ausnehmungen 82, 84, 90, 92 herauszubewegen,
wobei sich das Stirnrad 30 entgegen der Federkraft der
Schraubenfeder 72 in 10 nach
links bewegt. Sobald die Vorsprünge 74, 76, 86, 88 außer Eingriff
von den Ausnehmungen 82, 84, 90, 92 gelangt
sind, ist die drehfeste Verbindung zwischen dem Stirnrad 30 und
dem Schneckenrad 28 aufgehoben, so daß sich das Schneckenrad 28 zwar weiterdreht,
jedoch das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 68 nicht
mehr auf das Stirnrad 30 übertragen wird. Dementsprechend
ist in der in 10 dargestellten Auskupplungsposition
der Antriebsstrang zwischen dem Elektromotor 68 und der Spindelmutter 40 aufgetrennt.
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Während einer
weiteren Drehung des Schneckenrades 28 greifen unter kurzzeitiger
axialer Verschiebung des Stirnrades in 10 nach
rechts die Vorsprünge 74, 76, 86, 88 zwar
jeweils kurzzeitig in die Ausnehmungen 82, 84, 90, 92 ein,
bewegen sich jedoch wieder heraus, solange das Antriebsdrehmoment
das vorgegebene maximale Drehmoment überschreitet. Hierbei entstehen
Knackgeräusche,
die dem Benutzer des Möbelantriebs 16 anzeigen,
daß eine
Endlage der Verstellbewegung erreicht ist. Die durch das Schneckenrad 28 und
das Stirnrad 30 gebildete Kupplung bildet somit gleichzeitig
akustische Anzeigemittel, die anzeigen, daß eine Endlage der Verstellbewegung
erreicht ist.
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Um
die Bewegung der Spindelmutter 40 in 10 nach
links zu begrenzen, ist ein weiterer Anschlag 96 vorgesehen,
gegen den die Spindelmutter 40 bei einer Bewegung in 10 nach
links am anderen Ende der Verstellbewegung fährt. Hierbei steigt das Antriebsdrehmo ment
in dem Antriebsstrang wiederum stark an, so daß die durch das Schneckenrad 28 und
das Stirnrad 30 gebildete Kupplung auskuppelt.
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Tritt
zwischen den Endlagen der Verstellbewegung eine Überlastung auf, beispielsweise
indem eine Person, die auf einer mittels des Möbelantriebs 16 verstellten
Stützeinrichtung
ruht, Teile der Stützeinrichtung überlastet
und hierdurch die Spindelmutter 40 blockiert, so steigt
in der oben beschriebenen Weise das Antriebsdrehmoment in dem Antriebsstrang
stark an, so daß die
durch das Schneckenrad 38 und das Stirnrad 30 gebildete
Kupplung wiederum auskuppelt. Somit ist bei Betrieb des Möbelantriebs 16
wiederum eine zuverlässige Überlastsicherung gebildet.
Außerdem
sind Endschalter zur Begrenzung des Hubes der Verstellbewegung nicht
mehr erforderlich.