Bezeichnung der Erfindung:

Bremsvorrichtung, Verfahren zur Steuerung der Bremsvorrichtung Technisches Gebiet

[1] Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung zum Abbremsen einer Drehbewegung einer Welle um ihre Längsachse, wobei die Welle in einer Drehrichtung und in einer der Drehrichtung entgegengesetzten Gegendrehrichtung um die Längsachse drehbar gelagert ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Einstellung des von der Bremsvorrichtung bewirkten Bremsmoments und/oder Gegenbremsmoments.

Stand der Technik

[2] Aus dem Stand der Technik sind Antriebssysteme, insbesondere zum

elektromechanischen Öffnen und Schließen, beispielsweise von Fahrzeugtüren, Heckklappen oder Motorhauben, bekannt. Das Antriebssystem kann dabei einerseits bei einem manuellen Öffnen, Offenhalten und Schließen der Tür unterstützen und / oder die Tür eigenständig öffnen und schließen. Die Kraft eines Elektromotors wird beispielsweise in einem Linearantrieb über eine Gewindespindel an die Tür übertragen. Weiterhin werden solche Antriebssysteme auch in verstellbaren Möbeln, wie beispielsweise höhenverstellbaren Tischen, verwendet.

[3] Solche Antriebssysteme umfassen in der Regel eine Bremsvorrichtung. Die

Bremsvorrichtung hat dabei mehrere Funktionen. Zum einen ermöglicht sie zum Beispiel eine recht schwere Heckklappe eines Fahrzeugs in einer (beliebigen) Winkelposition zu halten und andererseits eine gleichmäßigere Bewegung des Antriebssystems. Weiterhin können Beschädigungen, beispielsweise an einer Heckklappe, beim Schließen durch zu hohe Beschleunigungskräfte (resultierend beispielsweise aus einer Handkraft eines Benutzers und der auf die Heckklappe wirkenden Schwerkraft) durch die entgegengesetzte Bremskraft bzw. das

resultierende Bremsmoment vermieden werden.

[4] In Fahrzeugen erfordern Seiten-Schwenktüren, Seiten-Schiebetüren und

Heckklappen, speziell in Abhängigkeit der Fahrzeuglage bezüglich Steigung / Neigung und/oder Hanglage, ein unterschiedliches Bremsmoment in ihrer Öffnungs und Schließ-Richtung, um die jeweilige Last zu halten, bzw. eine Bewegung, in jede Bewegungsrichtung komfortabel mit möglichst niedrigen manuellen und/oder elektrischen Antriebsmomenten zu realisieren. Diese je nach Fahrzeuglage unterschiedlichen Bremsmomente sind der Schwerkraft geschuldet, welche ein zusätzliches Schließmoment (oder Öffnungsmoment) aus der Gewichtskraft der Tür oder Klappe generiert je nach Neigung und Schwerpunktslage der Tür oder Klappe zur zugehörigen Scharnierachse im Raum.

[5] Grundsätzlich muss aber im Stand der Technik eine so große Bremskraft gewählt werden, dass die jeweilige Last auch entgegen der größten in allen relevanten Fahrzeuglagen möglichen Schließkraft (infolge der Schwerkraft) in der gewünschten Position gehalten werden kann.

[6] Entsprechendes gilt bei einem belasteten höhenverstellbaren Tisch, damit auch bei der größten zu erwartenden Belastung des Tisches keine unkontrollierte Bewegung der Tischplatte nach unten erfolgt.

[7] Dies hat jeweils den Nachteil, dass in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung (z.B. Heckklappe öffnen oder Tisch hochfahren) und in unproblematischeren

Fahrzeuglagen (oder bei niedriger Tischbelastung) regelmäßig eine zu großes Bremsmoment wirkt, was eine Bewegung schwergängig macht und dadurch eine manuelle Bedienung kraftaufwändig und unkomfortabel gestaltet bzw. den

Energieverbrauch des Antriebssystems für eine motorisierte Bewegung im Mittel stark erhöht. Ferner werden durch ein großes Bremsmoment der Verschleiß der Bremsvorrichtung und des Antriebssystems erhöht und somit die Lebensdauer der Bremsvorrichtung und des Antriebssystems deutlich reduziert.

Technische Aufgabe

[8] Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige und langlebige

Bremsvorrichtung der eingangs genannten Art und eine Verfahren zur Steuerung der Bremsvorrichtung bereitzustellen, die einen sicheren, zuverlässigen und effizienten Betrieb, insbesondere eines Antriebssystems mit der Bremsvorrichtung, ermöglichen.

Technische Lösung

[9] Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung stellt eine Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 1 bereit, die die technische Aufgabe löst. Ebenso wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Beschreibung der Ausführungsarten [10] Eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung ist zum Abbremsen einer Drehbewegung einer Welle um ihre Längsachse ausgelegt, wobei die Welle in einer Drehrichtung und in einer der Drehrichtung entgegengesetzten Gegendrehrichtung um die Längsachse drehbar gelagert ist. Die Welle kann beispielsweise mechanisch mit einer Antriebswelle, insbesondere einer Antriebsspindel, eines Antriebssystems verbunden sein. Das Antriebssystem ist beispielsweise ein Linearantrieb, wobei die Bewegungsachse insbesondere entlang einer Antriebsspindel des Linearantriebs verläuft, die im einfachsten Fall parallel, insbesondere identisch, zu der Längsachse der Welle sein kann.

[11] Die Bremsvorrichtung umfasst vorzugsweise zumindest eine über einen Freilauf mit der Welle verbundene Bremsscheibe, die dazu eingerichtet ist, mit einer

Anlaufscheibe zur Erzeugung eines Bremsmomentes auf die Welle

zusammenzuwirken, wobei der Freilauf die Bremsscheibe bei einer Drehung der Welle in der Drehrichtung mit der Welle koppelt und bei einer Drehung der Welle in der Gegendrehrichtung von der Welle entkoppelt.

[12] Die Bremsscheibe und die Anlaufscheibe können mechanisch, insbesondere durch Reibung aneinander, zur Erzeugung des Bremsmoments Zusammenwirken. Die Bremsscheibe und die Anlaufscheibe können magnetisch, insbesondere als Hysteresebremse, zur Erzeugung des Bremsmoments Zusammenwirken. Die Bezeichnung„Bremsscheibe“ oder„Anlaufscheibe“ wird erfindungsgemäß für beliebig geformte Körper verwendet, die zur Erzeugung des Bremsmoments Zusammenwirken. In einer besonders einfach herzustellenden Ausgestaltung sind diese Körper scheibenförmig oder ringförmig.

[13] Die Bremsvorrichtung umfasst vorzugsweise zumindest eine über einen

Gegenfreilauf mit der Welle verbundene Gegenbremsscheibe, die dazu eingerichtet ist, mit einer Gegenanlaufscheibe zur Erzeugung eines Gegenbremsmomentes auf die Welle zusammenzuwirken, wobei der Gegenfreilauf die Gegenbremsscheibe bei einer Drehung der Welle in der Gegendrehrichtung mit der Welle koppelt und bei einer Drehung der Welle in der Drehrichtung von der Welle entkoppelt.

[14] Die Bremsvorrichtung umfasst vorzugsweise zumindest eine Einstellvorrichtung zur zueinander gegenläufigen Einstellung des Bremsmoments und des

Gegenbremsmoments.

[15] Die Bremsvorrichtung ist also dazu eingerichtet, ein Bremsmoment und ein

Gegenbremsmoment entgegen Drehbewegungen der Welle in beiden Richtungen um die Längsachse bereitzustellen, wobei die Beträge von Bremsmoment und Gegenbremsmoment einstellbar sind. Bremsmoment und Gegenbremsmoment können mit dieser Lösung insbesondere unterschiedlich voneinander eingestellt werden, beispielsweise so, dass eine Bewegung einer Heckklappe oder Tischplatte in Richtung der Schwerkraft stärker gebremst wird als eine Bewegung entgegen der Schwerkraft. Dadurch wird der Energieverbrauch eines Antriebssystems für die Heckklappe oder Tischplatte reduziert und die Lebensdauer des Antriebssystems und der Bremsvorrichtung erhöht.

[16] Das Bremsmoment und das Gegenbremsmoment sind insbesondere im Betrieb der Bremsvorrichtung einstellbar, erlauben also eine Anpassung an die jeweilige

Situation (bspw. eine Fahrzeuglage im Gravitationsfeld oder die Tischlast auf eine höhenverstellbare Tischplatte).

[17] Zum Ausgleich von Laständerungen auf einen von der Bremsvorrichtung gebremsten Bewegungsabschnitt, beispielsweise eine Heckklappe oder eine verstellbare

Tischplatte, ist es in der Regel vorteilhaft, das Bremsmoment und das

Gegenbremsmoment zueinander gegenläufig einzustellen, damit einerseits der Bewegungsabschnitt nicht unkontrolliert in Richtung der Laständerung beschleunigt wird und andererseits eine möglichst leichtgängige manuelle oder automatische Bewegung entgegen der Laständerung möglich ist.

[18] Eine„zueinander gegenläufige Einstellung“ bedeutet, dass in einem einzigen

Verstellvorgang, vorzugsweise aber nicht zwangsläufig gleichzeitig, das

Bremsmoment erhöht und das Gegenbremsmoment verringert werden kann oder umgekehrt einstellbar sind.

[19] Beispielsweise kann die Einstellvorrichtung eine gemeinsame Steuereinheit zur gegenläufigen Einstellung des Bremsmoments und des Gegenbremsmoments, beispielsweise durch eine, insbesondere motorisierte, gegenläufige Einstellung eines Abstands oder eines Anpressdrucks zwischen Anlaufscheibe und Bremsscheibe einerseits sowie Gegenanlaufscheibe und Gegenbremsscheibe andererseits, umfassen.

[20] Die Einstellvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Verbindungsvorrichtung, wobei die Verbindungsvorrichtung die Anlaufscheibe mit der Gegenanlaufscheibe mechanisch, insbesondere starr oder elastisch, verbindet, und entlang einer Verbindungsachse zwischen der Bremsscheibe und der Gegenbremsscheibe über eine Verschiebungsstrecke verschiebbar gelagert ist. Durch die Verbindungsvorrichtung können die Anlaufscheibe und die Gegenanlaufscheibe gemeinsam entlang der Verbindungsachse verschoben werden, um auf besonders einfache Weise gleichzeitig einen Abstand oder einen Anpressdruck zwischen Anlaufscheibe und Bremsscheibe einerseits sowie Gegenanlaufscheibe und

Gegenbremsscheibe andererseits gegenläufig zueinander einzustellen. Die

Verbindungsvorrichtung erlaubt daher eine besonders einfache zueinander gegenläufigen Einstellung des Bremsmoments und des Gegenbremsmoments.

[21] Die Verbindungsvorrichtung kann beispielsweise innerhalb einer

Verschiebungsstrecke entlang der Welle verschiebbar sein. Je nach

Ausführungsform kann es einen Abschnitt der Verschiebungsstrecke geben, in dem Bremsmoment und Gegenbremsmoment gleichzeitig durch die Verschiebung der Verbindungsvorrichtung einstellbar sind.

[22] Die Verbindungsvorrichtung ist vorzugsweise zwischen der Anlaufscheibe und der Gegenanlaufscheibe angeordnet, wobei zwischen der Verbindungsvorrichtung und der Anlaufscheibe eine Feder zum Anpressen der Anlaufscheibe an die

Bremsscheibe angeordnet ist und/oder zwischen der Verbindungsvorrichtung und der Gegenanlaufscheibe eine Gegenfeder zum Anpressen der Gegenanlaufscheibe an die Gegenbremsscheibe angeordnet ist. Wird die Verbindungsvorrichtung entlang der Verbindungsachse verschoben, kann dadurch eine Spannung der Feder und/oder der Gegenfeder zueinander gegenläufig eingestellt werden. Insbesondere kann gleichzeitig die Spannung der Feder erhöht und die Spannung der Gegenfeder verringert werden oder umgekehrt. Die Spannung der Feder und/oder Gegenfeder kann einen Anpressdruck der Anlaufscheibe an die Bremsscheibe und/oder der Gegenanlaufscheibe an die Gegenbremsscheibe einstellen. Insgesamt können somit durch eine Verschiebung der Verbindungsvorrichtung auf einfache Weise das Bremsmoment und das Gegenbremsmoment zueinander gegenläufig eingestellt werden.

[23] Die Feder und/oder die Gegenfeder kann eine, insbesondere um die Welle

angeordnete, beispielsweise koaxial um die Welle angeordnete, Spiralfeder sein.

[24] Die Anlaufscheibe, die Gegenanlaufscheibe, die Bremsscheibe und die

Gegenbremsscheibe sind vorzugsweise ringförmig um die Längsachse angeordnet, und die Verbindungsvorrichtung ist vorzugsweise hülsenförmig um die Längsachse angeordnet und entlang der Längsachse verschieblich gelagert wobei die

Anlaufscheibe und die Gegenanlaufscheibe zwischen der Bremsscheibe und der Gegenbremsscheibe und die Verbindungsvorrichtung zwischen der Anlaufscheibe und der Gegenanlaufscheibe angeordnet sind. Durch eine, insbesondere

konzentrische, Anordnung der genannten Komponenten um die Längsachse wird ein besonders platzsparender Aufbau der Bremsvorrichtung erreicht, und es kann ein von einem Drehwinkel der Welle um die Längsachse unabhängiges Bremsmoment und Gegenbremsmoment bewirkt werden, wodurch Welle und Bremsvorrichtung gleichmäßig belastet werden und der Verschleiß reduziert wird.

[25] Die Bremsvorrichtung umfasst vorzugsweise einen, insbesondere elektrischen, Bremsmoment-Einstellantrieb zur Verschiebung der Verbindungsvorrichtung entlang der Verbindungsachse, wodurch der Betrag von Bremsmoment und

Gegenbremsmoment motorisiert einstellbar sind. Der Bremsmoment-Einstellantrieb erlaub insbesondere eine (automatische) Verstellung des Bremsmoments und Gegenbremsmoments im Betrieb der Bremsvorrichtung, beispielsweise in Reaktion auf Sensordaten (Lastsensor, Lagesensor etc.). Der Bremsmoment-Einstellantrieb kann einen Rotationsantrieb mit einer Einstellwelle umfassen, deren Rotationsachse beispielsweise parallel zur Längsachse der Welle verläuft.

[26] Der Bremsmoment-Einstellantrieb kann über ein Getriebe, beispielsweise mit einem Stirnrad oder mehreren Stirnrädern, mit der Verbindungsvorrichtung mechanisch verbunden sein und diese entlang der Verbindungsachse zwischen den

Bremsscheiben verschieben. Das Getriebe ist vorzugsweise selbsthemmend ausgestaltet, beispielsweise durch ein selbsthemmendes Steigungsgewinde zur Verschiebung der Verbindungsvorrichtung, damit die Verbindungsvorrichtung sich im Betrieb der Bremsvorrichtung nicht unkontrolliert verschiebt, wodurch sich das Bremsmoment und das Gegenbremsmoment unkontrolliert verändern würden.

[27] Es ist bevorzugt, wenn bei der Verschiebung der Verbindungsvorrichtung in einem Bereich der Verschiebungsstrecke:

- nur eine Einstellung entweder des Bremsmoments oder des Gegenbremsmoments bewirkt wird während das jeweils andere Moment konstant bleibt,

und / oder

- das Bremsmoment erhöht wird und gleichzeitig das Gegenbremsmoment verringert wird oder umgekehrt,

und / oder

- weder das Bremsmoment noch das Gegenbremsmoment.

[28] Es ist möglich, dass in verschiedenen Bereichen der Verschiebungsstrecke jeweils einer der drei genannten Fälle auftritt, wobei nicht jeder Fall in jeder Ausführungsform realisiert sein muss. Es ist beispielsweise möglich, dass über die gesamte Verschiebestrecke beide Momente gleichzeitig eingestellt werden. Es ist auch möglich, dass in jedem Bereich der Verschiebestrecke jeweils nur eines von beiden Momente einstellbar ist, wobei die Verschiebestrecke jeweils zumindest einen Bereich umfassen kann, in dem das Bremsmoment einstellbar ist, und einen, sich beispielsweise an den Bereich anschließenden, Gegenbereich, in dem das

Gegenbremsmoment einstellbar ist. Ebenso ist es möglich, dass es (beispielsweise einen mittleren) Bereich der Verschiebestrecke gibt, in dem sich keines der Momente bei einer Verschiebung der Verbindungsvorrichtung verändert.

[29] Die Bremsvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Anschlag für die Anlaufscheibe, wobei der Anschlag ein Zusammenwirken der Anlaufscheibe mit der Bremsscheibe zur Erzeugung eines minimalen Bremsmoments unabhängig von einer Einstellung der Einstellvorrichtung bewirkt, und/oder einen Gegenanschlag für die

Gegenanlaufscheibe, wobei der Gegenanschlag ein Zusammenwirken der

Gegenanlaufscheibe mit der Gegenbremsscheibe zur Erzeugung eines minimalen Gegenbremsmoments unabhängig von einer Einstellung der Einstellvorrichtung bewirkt.

[30] Der Anschlag verhindert beispielsweise, dass sich ein Abstand zwischen der

Anlaufscheibe und der Bremsscheibe zu stark vergrößert oder eine Anpresskraft der Anlaufscheibe an die Bremsscheibe zu stark verringert, um das minimale

Bremsmoment zu bewirken, wenn sich die Verbindungsvorrichtung von der

Bremsscheibe entfernt. Insbesondere kann der Anschlag verhindern, dass sich eine Federabstützung einer zwischen der Verbindungsvorrichtung und der Anlaufscheibe angeordneten Feder zu weit von der Anlaufscheibe entfernt, um durch eine

Spannung der Feder einen ausreichenden Anpressdruck der Anlaufscheibe an die Bremsscheibe zu bewirken. Der Gegenanschlag kann analog zu dem Anschlag ausgestaltet sein und wirken.

[31] Je nach Anwendung kann es wünschenswert sein, unabhängig von der

Einstellvorrichtung ein minimales Bremsmoment und/oder Gegenbremsmoment vorzusehen, beispielsweise um eine maximale Beschleunigung eines von der Bremsvorrichtung abgebremsten Bewegungsabschnitts, zum Beispiel einer

Heckklappe oder einer Tischplatte, festzulegen, um eine Gefahr von Personen- oder Sachschäden durch eine zu hohe Beschleunigung und daraus resultierend hohe Aufprallenergie des Bewegungsabschnitts zu minimieren. Durch den Anschlag und/oder Gegenanschlag wird das minimale Bremsmoment und/oder Gegenbremsmoment insbesondere auch bei einer Fehlbedienung oder Fehlfunktion der Einstellvorrichtung bereitgestellt.

[32] Vorzugsweise umfasst die Bremsvorrichtung eine Steuereinheit zur automatischen Einstellung des Bremsmoments und/oder des Gegenbremsmoments und eine Anzahl von mit der Steuereinheit kommunikativ verbundenen Sensoren zur Bestimmung eines in Drehrichtung oder Gegendrehrichtung auf die Welle wirkenden Lastmoments. Das Lastmoment kann beispielsweise aus einer Gewichtskraft eines von der

Bremsvorrichtung abgebremsten Bewegungsabschnitts, beispielsweise einer

Heckklappe oder einer Tischplatte, resultieren.

[33] Alternativ oder ergänzend zu der Steuereinheit und den Sensoren kann die

Bremsvorrichtung eine Anzahl von Schnittstellen zur kommunikativen Verbindung mit einer externen Steuereinheit und/oder einer Anzahl von externen Sensoren umfassen.

[34] Die Steuereinheit kann mit Hilfe der Sensoren das Bremsmoment und/oder

Gegenbremsmoment im Betrieb der Bremsvorrichtung situationsgerecht anpassen, beispielsweise kann das Bremsmoment und/oder Gegenbremsmoment so eingestellt werden, dass es das Lastmoment genau ausgleicht oder um eine Sicherheitsmarge höher ist als das Lastmoment. Dadurch wird eine unkontrollierte Bewegung eines von der Bremsvorrichtung abgebremsten Bewegungsabschnitts, beispielsweise durch die Schwerkraft, zuverlässig verhindert, während eine erwünschte Bewegung weiterhin mit geringem Energieaufwand möglich ist.

[35] Die Sensoren können mindestens einen Lastsensor zur Bestimmung einer auf einen von der Bremsvorrichtung abgebremsten Bewegungsabschnitt Last umfassen. Bei bekannter Geometrie des Bewegungsabschnitts kann die Steuereinheit aus der Last das auf die Welle bewirkte Lastmoment berechnen und das Bremsmoment und/oder Gegenbremsmoment entsprechend, insbesondere zum Ausgleich des Lastmoments, einstellen. Dies ist insbesondere für die Verwendung in Tischen mit

höhenverstellbarer Tischplatte vorteilhaft, um ein optimales Bremsmoment und/oder Gegenbremsmoment für die jeweilige auf die Tischplatte wirkende Last und für die jeweilige Bewegungsrichtung zu bestimmen und einzustellen.

[36] Die Sensoren können mindestens einen Lagesensor zur Bestimmung einer

räumlichen Lage eines von der Bremsvorrichtung abgebremsten

Bewegungsabschnitts in einem Gravitationsfeldumfassen. Bei bekannten

Abmessungen und bekannter Masseverteilung des Bewegungsabschnitts kann die Steuereinheit aus der Lage das durch die Gravitationskraft auf die Welle bewirkte Lastmoment berechnen und das Bremsmoment und/oder Gegenbremsmoment entsprechend, insbesondere zum Ausgleich des Lastmoments, einstellen. Dies ist insbesondere für die Verwendung in Fahrzeugen vorteilhaft um ein optimales Bremsmoment und/oder Gegenbremsmoment für die jeweilige Lage des

Bewegungsabschnitts, beispielsweise einer Heckklappe des Fahrzeugs, z.B. wenn das Fahrzeug an einem Hang oder am Rand einer gewölbten Fahrbahn parkt, zu bestimmen und einzustellen.

[37] Ein erfindungsgemäßes Antriebssystem zum Antrieb einer Drehbewegung einer Welle in einer Drehrichtung und/oder in einer der Drehrichtung entgegengesetzten Gegendrehrichtung um ihre Längsachse umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung zum Abbremsen einer Drehbewegung der Welle in der

Drehrichtung und in der Gegendrehrichtung.

[38] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung, insbesondere ein Fahrzeug oder ein Möbelstück, mit einem Bezugsabschnitt und einem

Bewegungsabschnitt gelöst. Die Vorrichtung umfasst mindestens ein

erfindungsgemäßes Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche zum Antrieb einer Bewegung des Bewegungsabschnitts relativ zu dem Bezugsabschnitt.

[39] Wenn die Vorrichtung ein Fahrzeug ist, kann der Bezugsabschnitt beispielsweise eine Karosserie des Fahrzeugs und/oder der Bewegungsabschnitt eine Tür,

Motorhaube, Heckklappe oder Gepäckraumklappe des Fahrzeugs umfassen.

[40] Das Möbelstück kann beispielsweise ein Tisch oder ein Stuhl sein, wobei der

Bezugsabschnitt zumindest einen Fuß des Möbelstücks und der

Bewegungsabschnitt eine höhenverstellbare Tischplatte oder Sitzfläche des

Möbelstücks umfassen kann. Ein erfindungsgemäßer Tisch mit höhenverstellbarer Tischplatte erlaubt es beispielsweise, gegen ein Absenken der Tischplatte ein Bremsmoment einzustellen, das höher ist als ein Gegenbremsmoment gegen ein Anheben der Tischplatte. Dadurch werden der Energieverbrauch zum Anheben der Tischplatte reduziert und die Lebensdauer der Bremsvorrichtung und des

Antriebssystems erhöht.

[41] Eine zur Erfindung alternative Ausgestaltung der Vorrichtung als Möbelstück umfasst ein zur Erfindung alternatives Antriebssystem zum Antrieb einer Bewegung des Bewegungsabschnitts des Möbelstücks relativ zu dem Bezugsabschnitt des

Möbelstücks. Das alternative Antriebssystem zum Antrieb einer Drehbewegung einer Welle in einer Drehrichtung und/oder in einer der Drehrichtung entgegengesetzten Gegendrehrichtung um ihre Längsachse umfasst zumindest eine zur Erfindung alternative Bremsvorrichtung zum Abbremsen einer Drehbewegung der Welle zumindest in der Drehrichtung.

[42] Die alternative Bremsvorrichtung umfasst zumindest eine über einen Freilauf mit der Welle verbundene Bremsscheibe, die dazu eingerichtet ist, mit einer Anlaufscheibe zur Erzeugung eines Bremsmomentes auf die Welle zusammenzuwirken, wobei der Freilauf die Bremsscheibe bei einer Drehung der Welle in der Drehrichtung mit der Welle koppelt und bei einer Drehung der Welle in der Gegendrehrichtung von der Welle entkoppelt, und zumindest eine Einstellvorrichtung zur Einstellung des

Bremsmoments.

[43] Vorzugsweise erzeugt die alternative Bremsvorrichtung kein Gegenbremsmoment zum Abbremsen einer Drehbewegung der Welle in der Gegendrehrichtung.„Kein Gegenbremsmoment“ ist hier nicht als exakt null zu verstehen, da auch der Freilauf ein geringes, aber nicht-verschwindendes, Gegenbremsmoment erzeugen kann.

[44] Auf einen Bewegungsabschnitt eines Möbelstücks, beispielsweise auf eine

höhenverstellbare Tischplatte oder eine höhenverstellbare Sitzfläche,

gravitationsbedingt wirkende Lasten bewirken bei bestimmungsgemäßer

Verwendung des Möbelstücks in der Regel nur Lastmomente in genau einer

Richtung auf die Welle des Antriebssystems. Zum Ausgleich dieser Lastmomente ist es daher ausreichend, dass die alternative Bremsvorrichtung ein Bremsmoment aber kein Gegenbremsmoment erzeugt. Dadurch kann die alternative Bremsvorrichtung besonders einfach, insbesondere ohne Gegenfreilauf, Gegenbremsscheibe und Gegenanlaufscheibe, aufgebaut sein. Trotzdem kann das Bremsmoment im Betrieb der alternativen Bremsvorrichtung situationsgerecht angepasst werden.

[45] Beispielsweise kann das Bremsmoment so eingestellt werden, dass es das

Lastmoment genau ausgleicht oder um eine Sicherheitsmarge höher ist als das Lastmoment. Dadurch wird eine unkontrollierte Bewegung des Bewegungsabschnitts, beispielsweise durch die Gewichtskraft einer auf einer Tischplatte abgelegten Masse, zuverlässig verhindert, während eine erwünschte Bewegung weiterhin mit geringem Energieaufwand möglich ist.

[46] Im Übrigen kann die alternative Bremsvorrichtung analog zu der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung ausgestaltet sein, woraus sich die dazu beschriebenen Vorteile ergeben. [47] Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise eine Steuereinheit zur Einstellung des von der Bremsvorrichtung des Antriebssystems bewirkten Bremsmoments und eine Anzahl von mit der Steuereinheit kommunikativ verbundenen Sensoren zur Bestimmung eines in Drehrichtung oder Gegendrehrichtung der Welle des Antriebssystems auf die Welle wirkenden Lastmoments. Die Steuereinheit und/oder die Sensoren können in die Bremsvorrichtung integriert und/oder über eine Anzahl entsprechender Schnittstellen kommunikativ mit der Bremsvorrichtung verbunden sein.

[48] Durch die Steuereinheit und die Sensoren ergeben sich die bereits zur Steuereinheit und den Sensoren der Bremsvorrichtung beschriebenen Vorteile und

Ausgestaltungsmöglichkeiten. Die Sensoren umfassen vorzugsweise zumindest einen Lagesensor zur Bestimmung einer Lage des Bewegungsabschnitts in einem Gravitationsfeld.

[49] Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Einstellung des von der Bremsvorrichtung der Antriebsvorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bewirkten Bremsmoments und/oder Gegenbremsmoments durch die Steuereinheit der Vorrichtung umfasst vorzugsweise ein Bestimmen eines in Drehrichtung oder Gegendrehrichtung der Welle des Antriebssystems auf die Welle wirkenden Lastmoments mit Hilfe der Sensoren der Vorrichtung.

[50] Das Verfahren umfasst vorzugsweise ein Einstellen des von der Bremsvorrichtung bewirkten Bremsmoment und/oder Gegenbremsmoments, insbesondere nach dem Bestimmen, sodass das Lastmoment durch das dem Lastmoment entgegenwirkende Bremsmoment oder Gegenbremsmoment der Bremsvorrichtung ausgeglichen wird, wobei bevorzugt das Bremsmoment und das Gegenbremsmoment gegenläufig zueinander eingestellt werden.

[51] Das Einstellen passt das Bremsmoment und/oder Gegenbremsmoment im Betrieb der Bremsvorrichtung situationsgerecht an, beispielsweise kann das Bremsmoment und/oder Gegenbremsmoment so eingestellt werden, dass es das Lastmoment genau ausgleicht oder um eine Sicherheitsmarge höher ist als das Lastmoment. Dadurch wird eine unkontrollierte Bewegung des von der Bremsvorrichtung abgebremsten Bewegungsabschnitts zuverlässig verhindert, während eine erwünschte Bewegung weiterhin mit geringem Energieaufwand möglich ist.

[52] In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Tisch mit höhenverstellbarer Tischplatte und mindestens einem Lastsensor zur Bestimmung einer auf die

Tischplatte wirkenden Last, wobei der Tisch eine Steuereinheit umfasst, die bei sinkender Last das Bremsmoment gegen eine Bewegung der Tischplatte nach unten verringert, und bei steigender Last das Bremsmoment gegen eine Bewegung der Tischplatte nach unten erhöht. Diese Lösung erlaubt es, ein kontrolliertes Absenken der Tischplatte mit einem ausreichend hohen (aber nicht zu hohen) Bremsmoment und gleichzeitig ein Anheben der Tischplatte gegen ein niedrig gewähltes

Gegenbremsmoment zu erreichen. Dadurch werden der Energieverbrauch und der Bremsverschleiß reduziert. Gleichzeitig kann die Leistung des Antriebssystems zum Verstellen der Tischplatte geringer gewählt werden als im Stand der Technik, da beim Anheben der Tischplatte kein großes Gegenbremsmoment überwunden werden muss.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[53] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften der Erfindung werden anhand

nachfolgender Beschreibung und anliegender Zeichnungen erläutert, in welchen beispielhaft erfindungsgemäße Gegenstände dargestellt sind. Merkmale, welche in den Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei diese Merkmale nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen.

[54] Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Antriebssystems;

[55] Figur 2 zeigt eine Detailansicht der Bremsvorrichtung des Antriebssystems der Figur

1 ;

[56] Figur 3 zeigt einen möglichen Verlauf des Bremsmoments und des

Gegenbremsmoments in einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Bremsvorrichtung;

[57] Figur 4 zeigt einen anderen möglichen Verlauf des Bremsmoments und des

Gegenbremsmoments in einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung.

Fig.1

[58] Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Antriebssystems 1 umfassend eine Bremsvorrichtung 2. Das Antriebssystem 1 ist zum Antrieb einer Drehbewegung einer Welle 8 in einer Drehrichtung und/oder in einer der Drehrichtung entgegengesetzten

Gegendrehrichtung um ihre Längsachse LA ausgelegt. Das dargestellte Antriebssystem 1 umfasst eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung 2 zum

Abbremsen einer Drehbewegung der Welle 8 in der Drehrichtung und in der

Gegendrehrichtung.

[59] Die Bremsvorrichtung 2 umfasst beispielsweise einen Bremsmoment-Einstellantrieb 3. Der Bremsmoment-Einstellantrieb 3 treibt beispielsweise über ein

selbsthemmendes Getriebe eine Verschiebung einer Verbindungsvorrichtung 7 entlang der Längsachse LA an, um das Bremsmoment und/oder das

Gegenbremsmoment der Bremsvorrichtung 2 einzustellen. Das selbsthemmende Getriebe umfasst beispielsweise ein Antriebsstirnrad 5 und ein Hauptstirnrad 6.

[60] Insbesondere kann der Bremsmoment-Einstellantrieb 3 dazu ausgelegt sein, mit einer Einstellwelle 4 ein Antriebsstirnrad 5 anzutreiben, über das ein Hauptstirnrad 6 angetrieben wird. Das Hauptstirnrad 6 kann seinerseits dazu ausgelegt sein, ein selbsthemmendes Steigungsgewinde in seinem Inneren zu drehen, um über ein Gegengewinde auf der, beispielsweise hülsenförmigen, Verbindungsvorrichtung 7 die Verbindungsvorrichtung 7 entlang der Längsachse LA zu verschieben., Dies wird im Detail in Fig.2 mit Bezug auf den Bereich innerhalb des gepunkteten Rechtecks erläutert.

Fig.2

[61] Figur 2 zeigt eine Detailansicht eines Teils der Bremsvorrichtung 2 des

Antriebssystems 1 der Figur 1. Die Bremsvorrichtung 2 umfasst beispielsweise je eine auf der Welle 8 angebrachte Bremsscheiben 9 und Gegenbremsscheibe 10. Die Bremsscheib 9 und Gegenbremsscheibe 10 sind vorzugsweise über einen Freilauf 11 und einen Gegenfreilauf 12 mit zueinander gegenläufiger Freilaufrichtung mit der Welle verbunden. Damit wird je nach Drehrichtung der Welle 8 um ihre Längsachse LA immer nur entweder die Bremsscheibe 9 oder die Gegenbremsscheibe 10 über ihren Freilauf 11 oder Gegenfreilauf 12 mit der Welle 8 mitgedreht.

[62] Die Verbindungsvorrichtung 7 welche mittels des Bremsmoment-Einstellantriebs entlang der Längsachse LA verschieblich ist, kann beispielsweiseeiner

Federabstützung 13 und einer Gegenfederabstützung 14 so entlang der Längsachse LA verschieben, dass die Spannung(en) einer zwischen der Verbindungsvorrichtung und eine Anlaufscheibe 17 angeordneten Feder 15 und/oder einer zwischen der Verbindungsvorrichtung 7 und einer Gegenanlaufscheibe 18 angeordneten

Gegenfeder 16 eingestellt werden kann. [63] Durch die Einstellung der Spannung(en) lassen sich die zur Erzeugung des

Bremsmoments und/oder Gegenbremsmoments nötigen Anpressdrücke der in einem Gehäuse 21 der Bremsvorrichtung 2 drehgehemmt angeordneten Anlaufscheibe 17 und/oder Gegenanlaufscheibe 18 auf die zugehörige Bremsscheibe 9 und/oder Gegenbremsscheibe 10 variieren. Es kommt somit zu einem veränderbaren

Bremsmoment und Gegenbremsmoment auf die Welle 8.

[64] Ein Anschlag 19 und/oder ein Gegenanschlag 20 kann jeweils den maximalen

Abstand der Federabstützungen 13 von der Anlaufscheibe 17 und/oder der

Gegenfederabstützung 14 von der Gegenanlaufscheibe 18 begrenzen, sodass ein minimales Bremsmoment und/oder Gegenbremsmoment vordefiniert werden kann, das nicht unterschritten werden kann, selbst wenn sich die Verbindungsvorrichtung 7 weiter von der Anlaufscheibe 17 oder Gegenanlaufscheibe 18 entfernt (und gegebenenfalls nicht mehr an der Federabstützung 13 oder Gegenfederabstützung 14 anliegt). Der Anschlag 19 und/oder Gegenanschlag 20 sind beispielsweise Teil des Gehäuses 21 , es sind aber auch andere Ausgestaltungen denkbar.

Fig.3

[65] Figur 3 zeigt einen möglichen Verlauf des Bremsmoments (durchgezogene Linie) und des Gegenbremsmoments (gestrichelte Linie) für die beiden

Bewegungsrichtungen der Welle 8 in einer Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 2. Es sind hier und in Figur 4 jeweils das Bremsmoment und das Gegenbremsmoment (y-Achse) beispielsweise in Nm gegen eine Position (x-Achse) der Verbindungsvorrichtung 7 relativ zu einer

Verschiebungsstrecke der Verbindungsvorrichtung 7 entlang der Längsachse LA aufgetragen. 0 bzw. 1 bedeutet dabei jeweils eine maximale Verschiebung der Verbindungsvorrichtung 7 in einer der beiden Richtungen (in Fig.1 oder 2 ganz nach oben oder ganz nach unten). Eine Verschiebung von 0,5 stellt jeweils eine mittige Position der Verschiebevorrichtung 7 dar.

[66] In dieser Ausführungsform der Figur 3 ist für beide Bewegungsrichtungen jeweils ein minimales Bremsmoment und Gegenbremsmoment (der Größe 0,1 Nm) vordefiniert, beispielsweise über einen Anschlag 19 und einen Gegenanschlag 20. In einer mittigen Position sind beispielsweise Bremsmoment und Gegenbremsmoment gleich groß.

Fig.4 [67] Figur 4 zeigt einen anderen möglichen Verlauf des Bremsmoments und des Gegenbremsmoments in einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Bremsvorrichtung 2. Hier ist die Bremsvorrichtung 2 so ausgestaltet, dass für jeweils einen Bereich der Verschiebungsstrecke das Bremsmoment oder das

Gegenbremsmoment null ist, wobei beispielsweise um die mittige Position der Verbindungsvorrichtung 7 herum das Bremsmoment und das Gegenbremsmoment null sein können.

[68] Dies kann beispielsweise im Vergleich zu Fig.3 dadurch erreicht werden, dass eine Länge der Verbindungsvorrichtung 7 entlang der Längsachse LA reduziert wird, sodass die Verbindungsvorrichtung 7 in jeweils einem Teilbereich der

Verschiebungsstrecke entweder an der Federabstützung 13 oder an der

Gegenfederabstützung 14 anliegt und in der mittigen Position weder an der Federabstützung 13 noch an der Gegenfederabstützung 14 anliegt. Es ist in dieser Ausführungsform kein Anschlag 19 oder Gegenanschlag 20 vorgesehen oder der Anschlag 19 und der Gegenanschlag 20 sind so weit von der Anlaufscheibe 17 und der Gegenanlaufscheibe 18 entfernt, dass sie keine Begrenzungswirkung für ein minimales Bremsmoment oder Gegenbremsmoment entfalten.

Liste der Bezugszeichen

LA Längsachse 11 Freilauf

1 Antriebssystem 12 Gegenfreilauf

2 Bremsvorrichtung 13 Federabstützung

3 Bremsmoment-Einstellantrieb 14 Gegenfederabstützung

4 Einstellwelle 15 Feder

5 Antriebsstirnrad 16 Gegenfeder

6 Hauptstirnrad 17 Anlaufscheibe

7 Verbindungsvorrichtung 18 Gegenanlaufscheibe

8 Welle 19 Anschlag

9 Bremsscheibe 20 Gegenanschlag

10 Gegenbremsscheibe 21 Gehäuse