Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Möbel, umfassend einen stationären Möbelteil, einen durch
einen Antrieb bewegbaren Möbelteil sowie eine Steuerung zur Steuerung des Antriebs.
Stand der Technik
[0002] Es sind verschiedene Möbel mit durch Antriebe verstellbaren Möbelteilen bekannt,
beispielsweise Tische mit höhenverstellbarer Tischplatte, Schubladen mit motorischem
Ein- und/oder Auszug oder Betten mit motorisch verstellbaren Elementen. Neben dem
Antrieb und einer Steuerung zum Steuern des Antriebs sind Elemente notwendig, mit
welchen der Benutzer die Steuerung und damit die Bewegung des bewegbaren Möbelteils
kontrollieren kann. Dabei kann es sich um einfache Betätigungselemente wie z. B. Taster
handeln, mit welchen eine gewünschte Bewegungsrichtung wählbar ist. Derartige Elemente
sind einfach und intuitiv zu bedienen, sie ermöglichen aber nur wenige und einfache
Operationen.
[0003] So zeigt z. B. die
DE 40 24 081 A1 (OTM-Möbelwerke Helmut Seidel) einen höhenverstellbaren Möbeltisch mit einer Hubeinrichtung
zum Anheben und Absenken der Tischplatte. Damit der Tisch ohne Kraftaufwand verstellt
werden kann, ist die Hubeinrichtung von einem Elektromotor angetrieben. Schalter zum
Steuern der Bewegung sind an der Unterseite der Tischplatte angeordnet. Der Motor
ist jeweils so lange eingeschaltet, wie die entsprechende Taste von der Hand des Benutzers
belegt ist.
[0004] Vielseitigere Möglichkeiten bieten ebenfalls bekannte, komplexere Steuergeräte mit
einer Vielzahl von Betätigungselementen (oder gar einem Touchscreen) und Zwischenspeichern
für gewünschte anzufahrende Positionen. Die Bedienung dieser Geräte ist aber wenig
intuitiv. Sie erfordert einige Gewöhnung oder gar eine Schulung der Benutzer. Dies
ist für komplexe Möbel wie z. B. Operationstische, die von geschultem Personal benutzt
werden, wenig problematisch. Bei an sich einfach aufgebauten Möbeln wie z. B. höhenverstellbaren
Tischen ist aber eine intuitive und ergonomische Bedienbarkeit erwünscht.
[0005] Die
DE 10 2006 008 505 A1 (Siemens) offenbart einen Patientenlagerungstisch mit einer manuell und über einen
Motor bewegbaren Tischplatte. An der Tischplatte ist mindestens ein Sensor zum Ermitteln
der von einem Anwender auf die Tischplatte ausgeübten Kraft zur Tischplattenbewegung
vorhanden. Der Motor dient zur Unterstützung der manuellen Kraft und wird in Abhängigkeit
des Sensorsignals unter Berücksichtigung eines vorbestimmten Referenzkraftwerts gesteuert,
so dass die manuelle Kraft den Referenzkraftwert nicht überschreitet. Der Referenzkraftwert
ist so ausgelegt, dass dem Anwender quasi virtuell eine bestimmte Tischmasse und Tischreibung
simuliert wird. Der Sensor zur Ermittlung der ausgeübten Kraft, z. B. ein Dehnmessstreifensensor,
ist unmittelbar an der Tischplatte angebracht, z. B. in einem vom Anwender zu greifenden
Handhabungsabschnitt.
[0006] Diese Veröffentlichung schlägt somit vor, die vom Anwender auf den bewegbaren Möbelteil
ausgeübte Betätigungskraft zu messen und diese Betätigungskraft durch den Antrieb
derart zu unterstützen, dass eine gewisse Maximalkraft nicht überschritten wird -
der Bedienungsvorgang ändert sich im Vergleich zum manuellen Verstellen also nur insofern
als die Betätigungskräfte reduziert werden. Die Bedienung ist somit intuitiv.
[0007] Die Umsetzung dieses Konzepts ist allerdings aufwendig und nicht für alle Möbel gleichermassen
geeignet. Es ist ein spezifischer Handhabungsabschnitt notwendig, der mit einem Kraftsensor
zur direkten Erfassung der Betätigungskraft auszurüsten ist.
[0008] Die
JP 11 009 355 A2 (Yamaha Living Tec) offenbart eine Einrichtung, z. B. eine Geschirrspülmaschine,
mit einem Aussengehäuse und einem gegenüber diesem Aussengehäuse in vertikaler Richtung
mittels eines Antriebs beweglichen Innenteil. Ein Handgriff ist drehbar an einer Grundplatte
des Innenteils angeordnet. Die von einem Benutzer auf den Handgriff ausgeübte Kraft
wird gemessen und die Bewegung des Innenteils wird in Abhängigkeit von der gemessenen
Kraft gesteuert.
[0009] Anstelle von Tastern wird somit ein an sich bekanntes Bedienelement, nämlich ein
Handgriff, als Betätigungselement eingesetzt. Der Antrieb unterstützt somit die "natürliche"
Betätigung durch den Benutzer. Wiederum ist die Bedienung intuitiv.
[0010] Allerdings umfassen nicht alle zu automatisierenden Möbel derartige bekannte Bedienelemente,
die umfunktioniert werden könnten. Die zusätzliche Anbringung solcher Bedienelemente
ist ästhetisch oft unbefriedigend. Oft ist es auch nicht erwünscht, bekannte und in
der Regel fest am Möbel angeordnete Bedienelemente beweglich auszubilden, weil die
Beweglichkeit schlechte Qualität suggerieren kann ("wackeln").
Darstellung der Erfindung
[0011] Aufgabe der Erfindung ist es, ein dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes
Möbel zu schaffen, welches ästhetisch ist und eine einfache und intuitive Betätigung
eines Antriebs für den beweglichen Möbelteil ermöglicht.
[0012] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der
Erfindung umfasst der bewegbare Möbelteil einen Betätigungsabschnitt, welcher an einem
Hauptteil des bewegbaren Möbelteils beweglich angeordnet ist. Weiter ist mindestens
ein Kraftsensor zum Messen einer auf den Betätigungsabschnitt ausgeübten Kraft angeordnet
und mit der Steuerung verbunden.
[0013] Weil die Betätigung über einen Teil des bewegbaren Möbelteils erfolgt, sind keine
zusätzlichen Betätigungselemente (wie Tasten, Handgriffe o. ä.) notwendig, die Ästhetik
wird somit nicht gestört. Durch die bewegliche Anordnung des Betätigungsabschnitts
werden eine einfache Anordnung des Kraftsensors und eine einfache Kraftmessung ermöglicht.
[0014] Der Betätigungsabschnitt kann derart am bewegbaren Möbelteil angeordnet sein, dass
dessen Beweglichkeit relativ zum Hauptteil nicht sichtbar und bei der Betätigung auch
nicht oder praktisch nicht spürbar ist. Der Betätigungsabschnitt ist also integraler
Teil des bewegbaren Möbelteils. Um eine Kraftmessung zu ermöglichen, reicht ein geringer
Weg des Betätigungsabschnitts relativ zum Hauptteil aus.
[0015] Durch die erfindungsgemässe Anordnung kann der Betätigungsabschnitt derart in die
Gestaltung des Möbels integriert sein, dass er von aussen nicht als solcher erkennbar
ist. Um den Benutzer auf die Betätigungsmöglichkeit hinzuweisen, kann er aber auch
farblich, durch eine Textur, die Materialwahl und/oder seine Formgebung hervorgehoben
werden. Ebenfalls ist es möglich, den Übergang zwischen Hauptteil und Betätigungsabschnitt
durch eines oder mehrere der genannten Mittel hervorzuheben.
[0016] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich beim bewegbaren
Möbelteil um eine Tischplatte und beim Betätigungsabschnitt um einen Bereich dieser
Tischplatte. Tischplatten umfassen üblicherweise keine gängigen Bedienelemente für
eine Höhenverstellung. Indem der Betätigungsabschnitt einen integralen Teil der Tischplatte
bildet, ist er nicht ohne Weiteres sichtbar und hat keinen störenden Einfluss auf
die Ästhetik der Tischplatte. Der Betätigungsabschnitt kann beispielsweise so ausgeführt
sein, dass eine durchgängige und übergangslose obere Tischfläche vorhanden ist, die
gemeinsam durch den Hauptteil und den Betätigungsabschnitt gebildet ist. Der Betätigungsabschnitt
bildet somit einen Teil der Tischplatte, welcher (zumindest im Wesentlichen und soweit
für den Benutzer sichtbar) ohne Übergang in den Hauptteil übergeht. Am Übergang kann
beispielsweise eine Art Scharnier (mit geringem Schwenkweg) vorgesehen sein, welches
am Übergang der beiden Teile eine Schwenkachse bildet. Die Ausübung einer Kraft auf
den Betätigungsabschnitt führt dann zu einer geringfügigen Verkippung der entsprechenden
Hauptebene zur Hauptebene des Hauptteils, um diese Schwenkachse. Bei geeigneter Ausbildung
des Scharniers und des Kraftsensors genügt ein Bruchteil eines Winkelgrads, welcher
weder optisch noch haptisch für den Benutzer erkennbar ist.
[0017] Besonders bevorzugt ist der Betätigungsabschnitt durch einen Randbereich, insbesondere
einen Eckbereich der Tischplatte gebildet. Ein solcher Bereich lässt sich zur Betätigung
leicht vom Benutzer greifen, er ist zudem konstruktiv einfach realisierbar, weil der
Übergang zwischen dem Hauptteil und dem Betätigungsabschnitt entlang einer geraden
Linie erfolgen kann. Im Eckbereich kann der Benutzer die Platte zudem sowohl an der
Seiten- als auch an der Längskante angreifen. Der Betätigungsabschnitt ist somit unabhängig
von der Aufstellung des Tischs stets erreichbar und der Benutzer kann in der Regel
die von ihm bevorzugte und damit ergonomische Angriffsrichtung wählen.
[0018] Der Eckbereich kann zur Verbesserung der Ergonomie und/oder der Ästhetik angefast
oder abgerundet sein. Weiter kann sie in verschiedener Weise abgeschrägt sein.
[0019] Mit Vorteil umfasst die Tischplatte an einem Übergang zwischen Hauptteil und Betätigungsabschnitt
eine Schwächungsstelle mit reduziertem Querschnitt. So lässt sich in der Art eines
Festkörpergelenks auf einfache Weise und ohne zusätzliche Elemente wie Gelenke oder
Lager ein Scharnier (bzw. eine Soll-Biegestelle) und damit ein gegenüber einem Hauptteil
beweglicher Betätigungsabschnitt schaffen, wobei die gewünschte Beweglichkeit, d.
h. der für einen vorgegebenen Bewegungsweg gewünschte Kraftaufwand durch die Dimensionierung
der Schwächungsstelle vorgegeben werden kann. Die Schwächungsstelle kann z. B. durch
eine Ausfräsung an der Tischunterseite gebildet sein.
[0020] Die Erfindung ist nicht auf höhenverstellbare Tische beschränkt. Sie lässt sich auch
im Zusammenhang mit anderen Möbeln realisieren, z. B. selbstfahrenden Korpussen, höhenverstellbaren
Liegen usw.
[0021] Bevorzugt umfasst das Möbel ein Aktivierungselement, wobei durch Betätigen des Aktivierungselements
die Steuerung von einem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand schaltbar
ist, wobei im ersten Betriebszustand eine auf den Betätigungsabschnitt ausgeübte Kraft
keine Bewegung des Möbelteils auslöst und wobei im zweiten Betriebszustand eine auf
den Betätigungsabschnitt ausgeübte Kraft eine Bewegung des Möbelteils auslöst. Eine
Einwirkung auf den Betätigungsabschnitt führt somit nicht in jedem Fall unmittelbar
zu einer Bewegung des bewegbaren Möbelteils. Da der Betätigungsabschnitt Teil des
bewegbaren Möbelteils bildet, ist nämlich eine solche Bewegung nicht immer erwünscht,
wenn eine Kraft auf den Abschnitt ausgeübt wird.
[0022] In einer bevorzugten Ausführungsform funktioniert das Aktivierungselement in der
Art eines Tasters, wobei sich die Steuerung solange im zweiten Betriebszustand befindet
wie eine Betätigung des Aktivierungselements festgestellt wird.
[0023] Alternativ führt eine kurze Betätigung des Aktivierungselements zum Umschalten in
den jeweils anderen Betriebszustand. Das Aktivierungselement kann auch in der Art
eines Schalters ausgebildet sein, so dass zwischen dem einen und dem anderen Betriebszustand
hin und her geschaltet werden kann.
[0024] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung führt eine erste Betätigung des Aktivierungselements
zum Umschalten in den zweiten Betriebszustand. Die Steuerung schaltet dann den zweiten
Betriebszustand nach Ablauf einer ersten vorgegebenen Zeit nach Betätigen des Aktivierungselements
automatisch in den ersten Betriebszustand, falls innerhalb dieser ersten vorgegebenen
Zeit keine Betätigung des Betätigungsabschnitts erkannt wird. Falls eine Betätigung
erfolgt, schaltet die Steuerung den zweiten Betriebszustand nach Ablauf einer zweiten
vorgegebenen Zeit nach letztmaliger Betätigung des Betätigungsabschnitts automatisch
in den ersten Betriebszustand. Diese Funktionsweise ermöglicht, dass im Rahmen der
Bedienung der Höhenverstellung lediglich eine Aktivierung durch Betätigen des Aktivierungselements,
z. B. durch kurzes Antippen eines Tasters, erforderlich ist. Die Umstellung in den
ersten (deaktivierten) Betriebszustand erfolgt stets automatisch. Die erste vorgegebene
Zeit und die zweite vorgegebene Zeit können gleich oder unterschiedlich sein. Beispielsweise
kann die Steuerung so programmiert sein, dass nach Antippen des Aktivierungselements
die Höhenverstellung für 4 s aktiviert wird, d. h. bei einem Einwirken auf den Betätigungsabschnitt
während der folgenden vier Sekunden erfolgt eine Bewegung des bewegbaren Möbelteils.
Wirkt der Benutzer während einer Zeit von beispielsweise 2 s nicht mehr auf den Betätigungsabschnitt
ein oder erfolgt während der genannten 4s gar keine Einwirkung, schaltet die Steuerung
wieder in den ersten Betriebszustand um. Für eine (weitere) Höhenverstellung ist eine
erneute Aktivierung notwendig.
[0025] Mit Vorteil ist die Steuerung derart ausgebildet, dass im zweiten Betriebszustand
Messwerte des mindestens einen Kraftsensors ausgewertet werden, um den Antrieb zu
steuern. Der Kraftsensor liefert somit nicht lediglich ein digitales zweiwertiges
Signal (Betätigung ja/nein), sondern einen Kraftwert, der weiter verarbeitet werden
kann. Dies ermöglicht beispielsweise die Definition eines Kraft-Schwellenwerts, der
zu überwinden ist, wenn eine Verstellung erfolgen soll oder weitergehende Differenzierungen
bei der Steuerung der Bewegung.
[0026] Bevorzugt wird namentlich die Steuerung einer Geschwindigkeit der Bewegung des Möbelteils
in Abhängigkeit von einem Wert der gemessenen Kraft, wobei eine Bewegungsrichtung
im Wesentlichen parallel ist zu einer Richtung der gemessenen Kraft. Der Benutzer
kann somit durch die von ihm auf den Betätigungsabschnitt ausgeübte Kraft die Bewegung
des beweglichen Möbelteils feinfühlig dosieren und die Richtungswahl erfolgt intuitiv
durch die Ausübung einer im Wesentlichen in die gewünschte Richtung weisenden Kraft.
Je nach Bewegungsmöglichkeit wird nur eine Kraftkomponente berücksichtigt: Handelt
es sich beim Möbel z. B. um einen höhenverstellbaren Tisch, dessen Tischplatte in
vertikaler Richtung nach unten und oben verfahren werden kann, wird nur die vertikale
Kraftkomponente ausgewertet oder überhaupt erfasst. Dies lässt sich beispielsweise
dadurch erreichen, dass eine Bewegung des Betätigungsabschnitts im Wesentlichen entlang
dieser Richtung möglich ist. Ist die vertikale Kraftkomponente nach oben gerichtet,
erfolgt ein Anheben des Tisches, ist sie nach unten gerichtet, ein Absenken. Es sind
aber auch komplexere Steuervorgänge möglich, z. B. bei 2-dimensional verstellbaren
Möbelteilen. In diesen Fällen werden entsprechend zusätzliche Kraftkomponenten erfasst
und berücksichtigt.
[0027] Bevorzugt speichert die Steuerung beim Schalten in den zweiten Betriebszustand eine
Referenzkraft und die nachfolgende Steuerung der Bewegung des Möbelteils erfolgt in
Abhängigkeit einer Differenz zwischen einer aktuell gemessenen Kraft und der Referenzkraft.
Dadurch wird eine automatische Kalibrierung bei jeder Aktivierung erreicht, d. h.
auch wenn die Nullkraft bei fehlender Betätigung des Betätigungsabschnitts ändert
(z. B. aufgrund von Materialalterung oder weil konstante, vom Betätigungsvorgang unabhängige
Kräfte auf den Betätigungsabschnitt einwirken), berücksichtigt die Steuerung stets
die eigentliche Betätigungskraft.
[0028] Alternativ kann auf diese Massnahme verzichtet werden, insbesondere dann, wenn es
unwahrscheinlich ist, dass beispielsweise Gegenstände auf den Betätigungsabschnitt
abgestellt oder Zusatzelemente daran befestigt werden. Schliesslich ist es auch möglich,
eine Kalibrierungsmöglichkeit auf Wunsch des Benutzers oder bei der Wartung des Tisches
vorzusehen, z. B. indem das Aktivierungselement während einer gewissen minimalen Zeit
betätigt wird oder indem ein zusätzliches Bedienungselement betätigt wird, z. B. einen
an der Steuerelektronik angeordneten Schalter, welcher mittels eines dünnen Werkzeugs
(Schraubenzieher, Kugelschreiber) von aussen erreichbar ist.
[0029] Vorzugsweise umfasst das Aktivierungselement ein kapazitives Schaltelement. Dieses
lässt sich einfach und unauffällig in ein bewegbares Möbelteil integrieren. Ferner
reagiert es nicht auf rein mechanische Einflüsse wie Druck, sondern im Wesentlichen
auf die Kapazitätsänderung, welche bei der Annäherung insbesondere der Hand eines
Benutzers resultiert. Schliesslich unterliegt es praktisch keinem Verschleiss.
[0030] Mit Vorteil ist das Aktivierungselement im Betätigungsabschnitt angeordnet. Dadurch
ergeben sich ein einfacher Aufbau mit kurzen Signalwegen und eine intuitive Bedienung
für den Benutzer, indem er sowohl die Aktivierung als auch die Steuerung der Bewegung
mit Hilfe des Betätigungsabschnitts wahrnehmen kann.
[0031] Mit Vorteil umfasst das Möbel ein Anzeigeelement zur Anzeige des zweiten Betriebszustands.
Dadurch erkennt der Benutzer, ob sich das Möbel im aktivierten Zustand befindet oder
nicht. Fehlbedienungen können so vermieden werden. Beim Anzeigeelement kann es sich
insbesondere um ein optisches Anzeigeelement handeln, es sind aber auch akustische
oder haptische Elemente denkbar. Das Anzeigeelement kann den aktivierten und/oder
den deaktivierten Zustand anzeigen und/oder die Umschaltung von einem in den anderen
Betriebszustand.
[0032] Mit Vorteil sind Elemente der Steuerung (z. B. Elektronikkomponenten) in einer Aufnahme
im bewegbaren Möbelteil aufgenommen. Im Idealfall wird die gesamte Steuerung in einer
solchen Aufnahme (bzw. mehreren solchen Aufnahmen) untergebracht. Dadurch lässt sich
die Steuerung vollständig verbergen, gleichzeitig ist sie vor Umwelteinflüssen geschützt.
Durch eine Anbringung in der Nähe des Kraftsensors und ggf. des Aktivierungsschalters
können die Signalwege kurz ausfallen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
umfasst der Betätigungsabschnitt eine Aufnahme, in welcher sowohl die Steuerung als
auch der Kraftsensor und der Aktivierungsschalter und die Verbindungen zwischen diesen
Komponenten aufgenommen sind.
[0033] In einer bevorzugten Ausführung umfasst das Anzeigeelement eine Lichtquelle, welche
in der Aufnahme angeordnet ist (z. B. eine LED), und einen Lichtleiter, welcher in
eine Kante des Möbels mündet und Licht der Lichtquelle auf einer Aussenseite des Möbels
sichtbar macht. Diese Ausführung ist robust und ermöglicht eine unauffällige sowie
ästhetische Realisierung des Anzeigeelements.
[0034] Ein Anzeigeelement ist nicht zwingend. Falls beispielsweise das Aktivierungselement
so ausgeführt ist, dass es bei einer üblichen Betätigung der Höhenverstellung durch
Ausüben einer Kraft auf den Betätigungsabschnitt anspricht, kann ein Anzeigeelement
entfallen.
[0035] Mit Vorteil umfasst der mindestens eine Kraftsensor mindestens einen Dehnmessstreifen,
welcher am Übergang zwischen dem Betätigungsabschnitt und dem Hauptteil des bewegbaren
Möbelteils angeordnet ist. Er ist so angebracht, dass er Kräfte aufgrund einer Relativbewegung
der beiden Teile erfassen kann. Ein Dehnmessstreifen ist gut geeignet, um die Formänderung
zwischen Hauptteil und Betätigungsabschnitt zu erfassen. Er kann beispielsweise auf
einem Trägerelement angeordnet sein, welches abschnittsweise fest mit dem Hauptteil
und dem Betätigungsabschnitt verbunden ist. Eine Relativbewegung der beiden Teile
führt dann zu einer Deformation des Trägerelements, welche mittels des Dehnmessstreifens
messbar ist.
[0036] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben
sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0037] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- Ein Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Möbels mit bewegbarem Möbelteil;
- Fig. 2
- eine perspektivische Darstellung des Bestätigungsabschnitts des erfindungsgemässen
Möbels;
- Fig. 3
- eine teilweise Explosionsdarstellung des Betätigungsabschnitts;
- Fig. 4A-E
- eine Darstellung eines Bedienungsablaufs durch einen Benutzer; und
- Fig. 5
- ein Flussdiagramm des Ablaufs in der Steuerung des erfindungsgemässen Möbels.
[0038] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0039] Die Figur 1 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Möbels mit bewegbarem
Möbelteil. Das Möbel 1 umfasst einen stationären Möbelteil 2, z. B. ein Tischgestell,
und einen relativ dazu beweglichen Möbelteil 3, z. B. eine höhenverstellbare Tischplatte.
Die Höhenverstellung erfolgt über einen Antrieb 10, z. B. einen Elektromotor, welcher
in an sich bekannter Weise auf eine Spindel einer Hubsäule 4 einwirkt.
[0040] Der bewegliche Möbelteil 3 umfasst einen Hauptteil 3a und einen dazu beweglichen
Betätigungsabschnitt 3b, wie weiter unten, im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3
näher beschrieben. Die bei einer Relativbewegung des Betätigungsabschnitts 3b zum
Hauptteil 3a auf den Betätigungsabschnitt 3a ausgeübte Kraft wird durch einen Kraftsensor
20 erfasst, welcher am Übergang zwischen Betätigungsabschnitt 3b und Hauptteil 3a
angeordnet ist. Die Messwerte des Kraftsensors werden an eine Steuerung 30 übertragen,
die u. a. den Antrieb 10 zur Höhenverstellung steuert.
[0041] Ebenfalls an die Steuerung 30 gekoppelt sind ein Aktivierungsschalter 40 sowie eine
Aktivierungsanzeige 50, welche beide im Betätigungsabschnitt 3b angeordnet sind. Nicht
dargestellt ist die Stromversorgung für den Antrieb 10, die Steuerung 30, die Aktivierungsanzeige
50 und allfällige weitere mit elektrischer Energie zu versorgende Komponenten. Diese
ist in üblicher Weise ausgeführt.
[0042] Beim dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der Betätigungsabschnitt 3b den vorderen
(d. h. dem Benutzer zugewandten) linken Eckbereich einer Tischplatte 3 eines höhenverstellbaren
Tisches 1. Die Figur 2 ist eine perspektivische Darstellung des Bestätigungsabschnitts,
von oben gesehen. Zur Verbesserung der Darstellung ist die Tischplatte teilweise transparent
dargestellt. Die Figur 3 ist eine teilweise Explosionsdarstellung des Betätigungsabschnitts,
von unten gesehen.
[0043] Zwischen dem Betätigungsabschnitt 3b und dem Hauptteil 3a der Tischplatte 3 verläuft
schräg, in einem Winkel von ca. 45° zu den Seitenkanten der Tischplatte 3 eine Ausfräsung
61, die sich von der Unterseite der Tischplatte 3 teilweise in diese hinein erstreckt.
Die Ausfräsung 61 verläuft dabei nahezu von der Längs- bis zur Querkante der Tischplatte
3. Dadurch wird eine Art Festkörpergelenk geschaffen, wobei die Geometrie der Ausfräsung
61 zusammen mit den Materialen der Tischplatte 3 und weiterer beteiligter Elemente
die Biegezone und Festigkeit der Ecke und damit den Kraftaufwand für eine (geringfügige)
Relativbewegung zwischen Betätigungsabschnitt 3b und Hauptteil 3a definiert. Die Anordnung
der Ausfräsung 61 ermöglicht eine Betätigung sowohl von der (linken) Seite als auch
von vorne. Durch Wahl eines anderen Winkels, z. B. eines Winkels von 35° zur Tisch-Längskante,
kann der Anteil der Längskante, welcher vom Betätigungsabschnitt eingenommen wird,
vergrössert werden, was eine Bedienung an der Tisch-Vorderkante vereinfacht.
[0044] Im Betätigungsabschnitt 3b ist weiter eine ungefähr rechteckige Ausnehmung 62 ausgefräst,
welche ebenfalls von der Tischunterseite teilweise in die Tischplatte 3 hinein verläuft.
Im Eckbereich der Tischplatte ist die Ausnehmung 62 durch einen zylindrischen Teil
62a ergänzt. Der Querschnitt der Tischplatte 3 ist im gesamten Bereich des Betätigungsabschnitts
3b überdies auf der Unterseite geringfügig reduziert. Der im Wesentlichen dreieckige
Abschnitt mit reduziertem Querschnitt verläuft bis über die Ausfräsung 61 hinaus.
[0045] Eine weitere Ausfräsung 63 mit geringerer Tiefe als die Ausfräsung 61 verläuft von
der Ausnehmung 62 bis zur Ausfräsung 61. Die weitere Ausfräsung 63 verläuft vom Betätigungsabschnitt
3b bis in den Hauptteil 3a. Sie umfasst einen ersten Abschnitt 63a, der senkrecht
in die hintere Längsseite der Ausnehmung 62 mündet, sowie einen zweiten Abschnitt
63b, der sich in einem Winkel von ca. 45° an den ersten Abschnitt 63a anschliesst
und den mittleren Bereich der Ausfräsung 61 senkrecht kreuzt. Eine weitere Ausfräsung
64 in der Form eines Kanals verläuft ausgehend von der im Wesentlichen rechteckigen
Ausnehmung 62 senkrecht durch die Ausfräsung 61 in den Hauptteil 3a der Tischplatte
3.
[0046] Die Tischplatte 3 wird durch Randleisten 5, 6 umschlossen. Diese sind an ihren aufeinandertreffenden
Enden abgeschrägt, so dass die Ecke der Tischplatte 3 insgesamt eine abgeschrägte
Ecke aufweist. Von den Randleisten eingeschlossen und die gesamte Tischoberfläche
(Hauptteil 3a und Betätigungsabschnitt 3b) überdeckend ist eine Abdeckung, z. B. aus
Kunstharz, Linoleum oder einem Holzfurnier auf der Tischplatte 3 angeordnet. Sie bildet
die Nutzoberfläche des Tisches 1.
[0047] Im zweiten Abschnitt 63b der weiteren Ausfräsung 63 ist als Kraftsensor ein Dehnmessstreifen
21 aufgenommen. Dieser ist auf einem Trägerelement 22 befestigt, welches als Blechbiegeteil
realisiert ist. Dieses ist so geformt, dass sich ein mittlerer Biegebalken und zwei
Befestigungslaschen ergeben, die ausgehend von derselben Längskante des Biegebalkens
senkrecht zu diesem in zwei entgegengesetzte Richtungen abstehen. Die beiden Befestigungslaschen
umfassen je zwei Befestigungsöffnungen. Mittels Schrauben 23, welche durch diese Öffnungen
geführt sind, kann das Trägerelement 22 in der Ausnehmung 63 befestigt werden, wobei
die eine Lasche fest mit dem Hauptteil 3a der Tischplatte 3, die andere Lasche fest
mit dem Betätigungsabschnitt 3b der Tischplatte 3 verbunden wird. Der senkrecht zur
Hauptebene der Tischplatte 3 gerichtete Biegebalken ist im befestigten Zustand in
der Ausfräsung 61 aufgenommen.
[0048] Eine Krafteinwirkung auf den Betätigungsabschnitt 3b führt zu einer relativen Verschiebung
der beiden Befestigungslaschen, was eine S-förmige Deformation des Biegebalkens bewirkt.
Diese Deformation des Biegebalkens wird mit Hilfe des am Biegebalken fest angeordneten
Dehnmessstreifens 21 gemessen.
[0049] Mittels eines Kabels ist der Dehnmessstreifen 21 mit einer Steuerelektronik 31 verbunden.
Letztere ist auf einer Grundplatte 32 (PCB) aufgebaut, welche in der Ausnehmung 62
aufgenommen und mittels vier Schrauben an der Tischplatte 3 befestigt ist. Die Ausnehmung
62 umfasst Bereiche grösserer Tiefe zur Aufnahme gewisser Bauelemente der Steuerelektronik
31. Die Steuerelektronik 31 umfasst u. a. geeignete Bausteine zur Verstärkung und
Aufbereitung der Sensorsignale sowie eine zentrale Steuereinheit zur Verarbeitung
der Sensorsignale und zum Generieren von Steuersignalen für die Aktivierungsanzeige
und den Antrieb. Im zylindrischen Teil 62a der Ausnehmung 62 ist eine Antenne 41 aufgenommen,
die im Wesentlichen als U-förmig gebogenes Metallblechteil ausgebildet ist. Sie wirkt
in an sich bekannter Weise als kapazitiver Nährungssensor. Auch die Antenne 41 ist
mit der Steuerelektronik 31 verbunden.
[0050] In der kanalartigen Ausfräsung 64 sind Kabel für die Stromversorgung und das Steuersignal
für den Antrieb sowie das Impulssignal von den entsprechenden Motoren eingelegt. Diese
verlaufen von der Steuerelektronik 61 durch den Kanal bis zu entsprechenden Öffnungen
in der Unterseite der Tischplatte. Durch diese werden sie zu den entsprechenden Komponenten
geführt.
[0051] Schliesslich verläuft parallel zur Hauptfläche der Tischplatte durch die Tischplatte
und die längsseitige Randleiste 5 eine zylindrische Bohrung 51, welche in die Ausnehmung
62 für die Steuerelektronik 31 mündet und durch die Vorderseite der Randleiste 5 hervortritt.
In dieser Bohrung 51 ist ein zylindrischer Acrylglasstab als Lichtleiter 52 aufgenommen.
Die Steuerelektronik 31 umfasst eine weisse LED-Lichtquelle 53, die derart auf der
Grundplatte angeordnet ist, dass ihr Licht durch den Lichtleiter 52 zur Vorderseite
der Randleiste 5 geleitet werden kann, so dass dort die Aktivierungsanzeige 50 gebildet
wird.
[0052] Die Ausfräsungen 61, 63 und die Ausnehmung 62 im Betätigungsabschnitt 3b sowie die
darin aufgenommenen Komponenten werden durch eine aus Metallblech ausgebildete, geerdete
Bodenplatte 65 verdeckt, deren Dicke der Reduktion des Querschnitts im Eckbereich
entspricht, so dass die Tischunterseite im wesentlichen durchgehend ist. Die Bodenplatte
65 ist durch mehrere Schrauben in ihrem Randbereich mit der Tischplatte 3 verschraubt.
Die Schrauben sind entlang der Seiten- und der Längskante der Tischplatte 3 angeordnet,
so dass die Bodenplatte 65 die Beweglichkeit des Betätigungsabschnitts nicht über
Gebühr einschränkt.
[0053] Die Figuren 4A-E stellen einen Bedienungsablauf durch einen Benutzer schematisch
dar. Die Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm des Ablaufs in der Steuerung 30. Die Ausgangslage
ist in der Figur 4A schematisch dargestellt. Die höhenverstellbare Tischplatte 3 befindet
sich in einer gewissen Anfangshöhe. Die Höhenverstellung ist deaktiviert (Schritt
101), was dadurch signalisiert wird, dass die Aktivierungsanzeige 50 dunkel ist (Schritt
102). Die Steuerung 30 befindet sich einem Bereitschaftsmodus (Standby), in welcher
Betätigungen des Aktivierungsschalters 40 erfasst werden.
[0054] Ein Benutzer aktiviert nun die Höhenverstellung, indem er seine Hand der Ecke des
Tisches annähert, wie in der Figur 4B dargestellt. Die Antenne 41 des Aktivierungsschalters
40 erfasst diese Annäherung und überträgt die entsprechende Information an die Steuerung
30. Sobald diese eine Annäherung feststellt (Entscheidung 103), schaltet diese um
in einen aktivierten Betriebszustand (Schritt 104). Ansonsten bleibt der Betriebszustand
deaktiviert. Der aktivierte Betriebszustand wird dem Benutzer - wie in der Figur 4B
angedeutet - durch eine leuchtende Aktivierungsanzeige 50 signalisiert (Schritt 105).
Die Aktivierung stellt sicher, dass unbeabsichtigte Betätigungen beim Ausüben einer
Kraft auf den Betätigungsabschnitt vermieden werden.
[0055] Solange sich die Steuerung im aktivierten Betriebszustand befindet, leuchtet die
Aktivierungsanzeige 50. So lange kann der Benutzer auch durch Ausüben einer nach unten
gerichteten Kraft (Figur 4C) bzw. einer nach oben gerichteten Kraft (Figur 4D) den
Tisch nach unten oder oben bewegen: Die ausgeübte Kraft führt zu einer minimalen Änderung
des Winkels zwischen dem Hauptteil 3a der Tischplatte 3 und dem Betätigungsabschnitt
3b. Diese Winkeländerung führt zu einer Kraft auf dem Dehnmessstreifen 21. Der entsprechende
Messwert wird von der Steuerung 30 erfasst und über den Antrieb 10 in eine Bewegung
umgesetzt, deren Richtung im Wesentlichen derjenigen der vom Benutzer auf den Betätigungsabschnitt
3b ausgeübten Kraft entspricht (Schritt 108).
[0056] Die Steuerung 30 unterscheidet dabei drei Wertebereiche des Betrags der erfassten
Kraft. Unterhalb einer gewissen Minimalkraft F_min unterbleibt eine Ansteuerung des
Antriebs, eine Höhenverstellung findet nicht statt (Entscheidung 106). In einem mittleren
Bereich wird die Geschwindigkeit der Höhenverstellung abhängig von der Betätigungskraft
gesteuert, wobei eine höhere Betätigungskraft auch zu einer erhöhten Geschwindigkeit
führt. Verschiedene Kraftverläufe (linear, progressiv, degressiv) sind möglich. Bei
einer oberen Grenzkraft wird die Höhe der Tischplatte 3 mit einer vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit
geändert (Schritt 107). Auch wenn eine höhere Kraft als die obere Grenzkraft gemessen
wird, bleibt es bei der Verstellung mit dieser Geschwindigkeit.
[0057] Die Bewegung wird gestoppt, wenn die erfasste Kraft die Minimalkraft unterschreitet,
wenn eine obere oder untere Endstellung der Tischplatte erreicht ist, wenn der Aktivierungsschalter
40 nicht mehr betätigt ist oder wenn eine Kollision mit einem Hindernis detektiert
wird. Eine solche Detektion kann über hier nicht dargestellte, an sich bekannte Mittel
erfolgen, z. B. durch eine Überwachung der Stromaufnahme des Antriebsmotors.
[0058] Eine Deaktivierung, d. h. ein Schalten der Steuerung 30 in den entsprechenden Betriebszustand,
erfolgt dann, wenn keine Betätigung des Aktiverungsschalters 40 mehr festgestellt
wird, der Benutzer seine Hand also vom Eckbereich entfernt (Entscheidung 103). Die
Figur 4E zeigt diesen Zielzustand, welcher - mit Ausnahme einer gegebenenfalls geänderten
Tischhöhe - wieder dem Zustand gemäss Figur 4A entspricht. Für eine (weitere) Höhenverstellung
ist eine erneute Aktivierung notwendig.
[0059] Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere
können Details der konstruktiven Ausgestaltung wie z. B. die Geometrie der Ausfräsungen
und Ausnehmungen oder die Positionierung der einzelnen Bedien- und Anzeigeelemente
anders ausgeführt sein. So können beispielsweise die Ausfräsungen bei geeigneter Dimensionierung
der Abdeckung die gesamte Tischplatte durchdringen und auf der Oberseite nur durch
die Abdeckung überdeckt sein. Abschnittsweise können die in einer Ausfräsung aufgenommenen
Komponenten von oben her sichtbar sein, z. B. Anzeigeelemente für die aktuelle Tischhöhe
oder für die Aktivierung. In einer möglichen Ausführungsform umfasst die Steuerelektronik
eine 7-Segment-Anzeige (z. B. für drei Ziffern), welche durch einen Durchbruch auf
der Tischoberseite sichtbar ist. Die Anzeige ist beispielsweise durch ein schwarz
getöntes Uhrenglas abgedeckt, welches im Wesentlichen in der Ebene der Tischoberfläche
verläuft. Die 7-Segment-Anzeige ermöglicht beispielsweise die Anzeige der aktuellen
Tischhöhe.
[0060] Die kraftabhängige Steuerung kann mit weiteren Steuerelementen kombiniert sein, z.
B. mit üblichen Tasten oder einer Fernbedienung. Neben der manuellen Höhenwahl kann
zudem auch das Anfahren vorbestimmter oder frei konfigurierbarer Höhen vorgesehen
sein. Weiter können insbesondere auch die verwendeten Sensoren und Anzeigeelemente
auf anderen Technologien basieren.
[0061] Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung zudem nicht auf höhenverstellbare Tische beschränkt,
sondern auch im Zusammenhang mit anderen Möbeln anwendbar.
[0062] Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die Erfindung ein Möbel mit einem durch
einen Antrieb bewegbaren Möbelteil geschaffen wird, welches ästhetisch ist und eine
einfache und intuitive Betätigung des Antriebs ermöglicht.
1. Möbel, umfassend
a) einen stationären Möbelteil,
b) einen durch einen Antrieb bewegbaren Möbelteil,
c) eine Steuerung zur Steuerung des Antriebs,
dadurch gekennzeichnet, dass
d) der bewegbare Möbelteil einen Betätigungsabschnitt umfasst, welcher an einem Hauptteil
des bewegbaren Möbelteils beweglich angeordnet ist,
e) mindestens ein Kraftsensor zum Messen einer auf den Betätigungsabschnitt ausgeübten
Kraft angeordnet und mit der Steuerung verbunden ist.
2. Möbel gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim bewegbaren Möbelteil um eine Tischplatte handelt und beim Betätigungsabschnitt
um einen Bereich dieser Tischplatte.
3. Möbel gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsabschnitt durch einen Eckbereich der Tischplatte gebildet ist.
4. Möbel gemäss Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tischplatte eine Schwächungsstelle mit reduziertem Querschnitt an einem Übergang
zum Betätigungsabschnitt umfasst.
5. Möbel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Aktivierungselement, wobei durch Betätigen des Aktivierungselements die Steuerung von einem ersten Betriebszustand
in einen zweiten Betriebszustand schaltbar ist, wobei im ersten Betriebszustand eine
auf den Betätigungsabschnitt ausgeübte Kraft keine Bewegung des Möbelteils auslöst
und wobei im zweiten Betriebszustand eine auf den Betätigungsabschnitt ausgeübte Kraft
eine Bewegung des Möbelteils auslöst.
6. Möbel gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung derart ausgebildet ist, dass im zweiten Betriebszustand Messwerte des
mindestens einen Kraftsensors ausgewertet werden, um den Antrieb zu steuern.
7. Möbel gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Geschwindigkeit der Bewegung des Möbelteils in Abhängigkeit von einem Wert der
gemessenen Kraft gesteuert wird, wobei eine Bewegungsrichtung im Wesentlichen parallel
ist zu einer Richtung der gemessenen Kraft.
8. Möbel gemäss Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung beim Schalten in den zweiten Betriebszustand eine Referenzkraft speichert
und die nachfolgende Steuerung der Bewegung des Möbelteils in Abhängigkeit einer Differenz
zwischen einer aktuell gemessenen Kraft und der Referenzkraft erfolgt.
9. Möbel gemäss einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivierungselement ein kapazitives Schaltelement umfasst.
10. Möbel gemäss einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivierungselement im Betätigungsabschnitt angeordnet ist.
11. Möbel gemäss einem der Ansprüche 5 bis 10, gekennzeichnet durch ein Anzeigeelement zur Anzeige des zweiten Betriebszustands.
12. Möbel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Elemente der Steuerung in einer Aufnahme im bewegbaren Möbelteil aufgenommen sind.
13. Möbel gemäss den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement eine Lichtquelle umfasst, welche in der Aufnahme angeordnet ist,
und einen Lichtleiter, welcher in eine Kante des Möbels mündet und Licht der Lichtquelle
auf einer Aussenseite des Möbels sichtbar macht.
14. Möbel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kraftsensor mindestens einen Dehnmessstreifen umfasst, welcher
an einem Übergang zwischen dem Betätigungsabschnitt und dem Hauptteil des bewegbaren
Möbelteils angeordnet ist.