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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromotorischen Möbelantrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Der in Rede stehende elektromotorische Möbelantrieb wird bevorzugt zum Verstellen der Rückenlehne und des Fußteils eines Lattenrostes oder eines Sessels verwendet. In diesem Fall ist mindestens ein Antriebszug in einem Gehäuse angeordnet. In bevorzugter Ausführung ist jeder Antriebszug mit einem Antriebsmotor ausgestattet, es ist jedoch auch möglich, dass mittels eines einzigen Antriebsmotors die beiden Spindeln antreibbar sind. In diesem Fall würde zwischen dem Motor und dem jeweiligen Reduziergetriebe eine Kupplungseinrichtung montiert sein. Es ist jedoch auch möglich, dass zum Verstellen der Rückenlehne und des Fußteils jeweils ein Antrieb eingesetzt wird, der als Einzelantrieb bezeichnet wird. Die Antriebszüge eines Doppelantriebes und eines Einzelantriebes sind prinzipiell gleich, wobei bei einem Doppelantrieb zwei Antriebszüge in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.
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Bei einer zweiten Ausführung des elektromotorischen Möbelantriebes ist der mit der Spindel gekoppelte Rotationskörper, beispielsweise das Schneckenrad eines Schneckentriebes, mit einer zentrischen Innengewindebohrung versehen. Die Spindel ist so montiert, dass sie gegen Drehung gesichert ist. In diesem Falle verfährt der Antriebsmotor und das Reduziergetriebe synchron mit der Spindelmutter.
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In einer anderen Ausführung ist ein Doppelantrieb bekannt, welcher zwei Antriebszüge in einem Gehäuse aufweist. Die Abtriebskräfte der Abtriebselemente eines jeden Antriebszuges wirken auf einzelne Möbelbauteile, die relativ zu anderen Möbelbauteilen verstellt werden. Die dabei entstehenden, rückwirkenden Kräfte werden von dem Gehäuse des elektromotorischen Möbelantriebes aufgenommen. Da die Kraft von ihrem Entstehungsort innerhalb des Antriebsgehäuses bis hin zu ihrem Ableitort zu dem jeweiligen Möbelbauteil eine sehr große Strecke durch das Gehäuse zurücklegt, müssen weite Teile des Gehäuses umfangreich verstärkt werden. Da die Gehäuse in der Regel aus einem Kunststoff bestehen, sind Verstärkungen zwar denkbar einfach, führen jedoch zu einem hohen Werkstoffeinsatz. Eine andere Ausführung eines Doppelantriebes sieht für jeden Antriebszug einen Getriebemotor vor, welcher eine mit dem Abtriebsglied des Getriebemotors fest verbundene Gewindespindel aufweist. Auf die Gewindespindel ist drehfest, jedoch der Länge nach verschiebbar, eine als Verstellelement ausgebildete Spindelmutter aufgesetzt, welche bei Drehung der Spindel Bewegungskräfte erzeugt und diese Kräfte in ein Möbelbauteil einleitet. Auch das Gehäuse dieser Ausführungsform ist aus einem Kunststoff gefertigt und nimmt die Verstellkräfte auf. Dabei unterliegt das Gehäuse einer elastischen Verformung, was sich als Eigenschaft auf den Antriebszug auswirkt. Hierbei wird beispielsweise beim Anheben von Teilen eines Lattenrostes oder eines Bettes die Gewindespindel auf Druck belastet, dessen Kräfte derart auf den Getriebemotor abgeleitet werden, so dass der gesamte Antriebszug innerhalb des elastischen Gehäuses zur Wahrung seiner Funktionssicherheit sehr massiv und präzise ausgebildet sein muss. Des Weiteren sind bei dieser Ausführungsform die Einhaltung enger Fertigungstoleranzen für die Funktionssicherheit von elementarer Wichtigkeit, was bei den überwiegend spanlos hergestellten Bauteilen eines elektromotorischen Möbelantriebes sehr aufwändig ist.
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Elektromotorische Möbelantriebe mit druckbelasteten Gewindespindeln sind beispielsweise aus den Druckschriften
DE 93 18 082 U1 und
DE 102 00 168 A1 bekannt. Die Spindeln werden in beiden Fällen von einem Antriebsmotor mit Reduziergetriebe angetrieben, wobei eine Lagerung der Spindel durch ein von einer Spindelmutter aus gesehen motorseitiges Festlager erfolgt.
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Die Druckschrift
DE 202 07 070 U1 zeigt einen elektromotorischen Doppel-Möbelantrieb mit zwei Gewindespindeln, bei dem ein Antriebsmotor über schaltbare Koppelmittel wahlweise mit einer der Spindeln oder auch mit beiden Spindeln gekoppelt werden kann. Wiederum sind die Gewindespindeln motorseitig gelagert und werden im Betrieb druckbelastet.
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Die Druckschrift
WO 2005/122840 A1 beschreibt ebenfalls einen elektromotorischen Doppel-Möbelantrieb mit nur einem Antriebsmotor. Hierbei ist eine Spindel vorgesehen, die mittels zweier Spindelmuttern auf unterschiedliche Möbelbauteile wirkt. Diese Spindel ist beidseitig gelagert und zumindest abschnittsweise druckbelastet.
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Bei anderen Ausführungen einiger unterschiedlicher elektromotorischer Möbelantriebe sind für jeweils einen Antriebszug zwei parallel wirkende Einzelhebel bekannt, die mit einem Möbelbauteil in Wirkverbindung stehen. Jeweils ein Einzelhebel wird neben der Gewindespindel geführt, während beide Einzelhebel gemeinsam die erzeugte Verstellkraft von dem Abtriebsglied bzw. von dem Verstellelement des jeweiligen Antriebszuges in das jeweilige Möbelbauteil einleiten. Diese Anordnungen lassen einerseits eine recht flache Bauweise des elektromotorischen Möbelantriebes zu, wobei sich jedoch die Baulänge größer erstreckt. Andererseits sind Bauteile, beispielsweise Getriebebauteile in dem Gehäuse integriert, was sich bei Belastung des elastischen Gehäuses als sehr negativ auswirkt, so dass die Funktionssicherheit gefährdet ist.
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Die zuvor geschilderten elektromotorischen Möbelantriebe haben sich in der Praxis bewährt. Häufig sind jedoch die Einbauräume relativ klein, so dass die Möbelantriebe, wenn überhaupt nur unter Überwindung von Schwierigkeiten montiert werden können. Darüber hinaus handelt es sich bei den in Rede stehenden Möbelantrieben um Massenprodukte, die kostengünstig hergestellt werden müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elektromotorische Möbelantriebe der eingangs näher geschilderten Art so zu gestalten, dass sie gegenüber den vorhandenen in einer kompakten Bauweise ausgelegt sind, dass insbesondere die Bauhöhe reduziert wird, und dass die in das Gehäuse einzuleitenden Kräfte so verlaufen, dass in materialsparender Weise auf Verstärkungen, Verrippungen und dergleichen verzichtet werden kann und dass die Fertigungstoleranzen einen möglichst geringen Einfluss auf die Funktionssicherheit ausüben.
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Die gestellte Aufgabe wird durch einen elektromotorischen Möbelantrieb mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Bei einer Ausführung ist bei der Spindel eine als Verstellelement ausgebildete Spindelmutter relativ zum Gehäuse drehfest geführt, so dass bei Drehung der Spindel die Spindelmutter in Längsrichtung der Spindel verfährt. Dabei bilden die Kupplungsteile des Reduziergetriebes eine Kupplungseinrichtung, welche die Drehbewegung des Abtriebsgliedes des Reduziergetriebes in die Gewindespindel einleitet.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Kupplungseinrichtung starr ausgebildet, so dass auch Kräfte in Längsrichtung der Spindel übertragbar sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kupplungseinrichtung als Ausgleichskupplung ausgebildet, so dass ein Längenversatz und/oder ein Winkelausgleich zwischen der Spindel und dem Abtriebsglied des Drehzahlreduziergetriebes ausgleichbar ist. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Kupplungseinrichtung einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist, wobei an der Spindel und/oder an dem Abtriebsglied des Reduziergetriebes angeformte oder angesetzte Abschnitte derart ausgebildet sind, dass sie ineinander greifen und die Kupplungseinrichtung bilden.
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Sofern die Kupplungseinrichtung mehrteilig ausgebildet ist, ist mindestens ein Kupplungselement mit der Spindel verbunden und steht mit dem Abtriebsglied des Drehzahlreduziergetriebes in Wirkverbindung.
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Sofern der als Doppelantrieb ausgebildete elektromotorische Möbelantrieb zur Verstellung der Rückenlehne und des Fußteiles benutzt wird, ist der Abstand zwischen den beiden zu verdrehenden Wellen vorgegeben, so dass die Länge des Gehäuses gegenüber den bekannten Doppelantrieben nicht geändert werden kann. Da jedoch die Spindel motorseitig in einem Loslager und gegenüberliegend in einem festen Lager gelagert ist, wird die Spindel beim Verstellen der Rückenlehne bzw. des Fußteils auf Zug beansprucht, wodurch die Spindel höher belastet werden kann, und die Ableitung der auftretenden Kräfte begünstigt ist. Darüber hinaus können die Abstände zwischen den beiden Antriebsmotoren optimiert werden, so dass jeder Antriebszug in sich kompakter wird, oder anders ausgedrückt, die Krafteinleitung in das Gehäuse sollte so dicht wie möglich an den zu verdrehenden Wellen gesetzt werden. Dadurch können Verstärkungen des Gehäuses im mittleren Bereich weitestgehend entfallen, so dass ein kleiner Bereich zwischen dem festen Lager der Spindel und der Lagerstelle an dem Antriebsgehäuse zur Kraftableitung eines anliegenden und zu verstellenden Möbelbauteils geschaffen ist. Somit unterliegen nur kleine Teile des Gehäuses einer hohen Belastung, so dass weite Teile des Gehäuses materialsparend gestaltet werden können. Diese Lagerstelle ist üblicherweise durch eine oder zwei sich gegenüberliegende Ausnehmungen geschaffen, in welchen eine Welle oder eine Achse des Möbels eingreift. Weiterhin kann diese Ausnehmung durch ein Verschlussbauteil vollständig übergriffen sein, so dass die Welle oder die Achse an dem Gehäuse gelagert ist. An dieser Welle oder an dieser Achse können Hebel angesetzt sein, die mit dem Verstellelement des Antriebszuges derart zusammenwirken können, so dass sie sich verdrehen können und ihre Bewegung in das Möbel weiterleiten. Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen Möbelantrieb vorgesehen, dass die Länge des Anlenkhebels verkleinert wird.
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Durch die günstige Kompaktbauweise können jedoch sehr hohe Kräfte erzeugt und auf einem kleinen Raum, teilweise durch das Gehäuse des elektromotorischen Möbelantriebes weitergeleitet werden. Somit können die zur Verstellung des Möbels erforderlichen Kräfte und Drehmomente dennoch sichergestellt werden.
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Bei den bekannten elektromotorischen Möbelantrieben ist die Spindelmutter lang gestreckt, das heißt, im eingefahrenen Zustand liegt die dem Reduziergetriebe abgewandte, den Anlenkhebel kontaktierende Fläche außerhalb der dem Reduziergetriebe abgewandten Stirnfläche der Spindel. Nunmehr ist es möglich, dass sich selbst im ausgefahrenen Zustand der Spindelmutter diese sich nicht über die dem Reduziergetriebe abgewandte Stirnfläche der Spindel hinaus erstreckt. Der Anlenkhebel ist bei dieser Ausführung aus zwei beabstandeten Einzelhebeln gebildet, die in die Spalte zwischen der Spindel und den die Ausnehmung der Spindelmutter seitlich begrenzenden Flächen eingreifen. Die die Ausnehmung seitlich begrenzenden Flächen stehen parallel und im Abstand zur Spindel. Die quer zur Spindellängsachse stehenden Kontaktflächen der Spindelmutter für die Einzelhebel stehen schräg zur Spindellängsachse, wobei der eingeschlossene Winkel zwischen den beiden Kontaktflächen und der Spindellängsachse an den den Einzelhebeln zugewandten Seiten ein spitzer Winkel ist. Dadurch wird erreicht, dass die Reibkräfte oder die in das Gehäuse einzuleitenden Kräfte durch die Verschiebung der Kontaktflächen der Einzelhebel minimiert werden, und dass die Kraftübertragung optimal ist.
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In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Festlager ein Wälzlager ist oder an zumindest jeweils einem Punkt sowohl am Innenring oder am Außenring angelegt ist. Insbesondere kommt für diese Lagerung ein Rillenkugellager in Frage. Der Innenring dieses Wälzlagers ist mit der Spindel verbunden. Damit eine axiale Verschiebung des Wälzlagers gegenüber der Spindel und auch umgekehrt sichergestellt ist, ist vorgesehen, dass der dem Wälzlager zugeordnete Stirnendbereich der Spindel verdickt ist. Dies könnte beispielsweise durch Vertaumeln oder durch Stauchen erfolgen. Es entfallen dann zusätzliche Sicherungselemente wie Sicherungsringe und dergleichen.
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Zur Verringerung der Bauteile ist vorgesehen, dass das Reduziergetriebe ein Schneckentrieb ist, und dass das Schneckenrad drehfest mit der Spindel verbunden ist. Der Schneckentrieb bietet den Vorteil, dass in einer Getriebestufe die Motordrehzahl so herabgesetzt werden kann, dass die gewünschte Drehzahl der Spindel erreicht wird. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es zweckmäßig, wenn in die Bohrung des Schneckenrades ein Innengewinde drehfest eingesetzt ist, und dass das Innengewinde mit der Spindel in Eingriff steht. Zur einfachsten Lagerung des Schneckenrades ist vorgesehen, dass dieses Gleitlagersitze aufweist. Es entfallen dann zusätzliche Lagerelemente. In einer anderen Ausführungsform kann mindestens ein Gleitlager durch ein Wälzlager ersetzt sein.
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Das Gehäuse des Möbelantriebes ist so gestaltet, dass die aus dem Antriebsmotor und dem Reduziergetriebe gebildete Antriebseinheit in dem Gehäuse des Möbelantriebes lose und schwingungsgedämpft gehaltert ist. Dadurch entfallen zusätzliche Befestigungselemente wie Schrauben und dergleichen.
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Bei den in Rede stehenden Möbelantrieben ist es je nach Verwendungszweck erforderlich, dass das angeschlossene Möbelteil unabhängig von dem Motor verstellt wird. Um diese Forderung zu erfüllen, ist vorgesehen, dass jeder Antriebszug des Möbelantriebes mit einer Kupplung ausgestattet ist, die vorzugsweise manuell betätigt werden kann. Bei Betätigung dieser Kupplung wird der Kraftfluss innerhalb des Antriebszuges unterbrochen, so dass die Spindel unabhängig von dem Motor rotieren kann. Dadurch wird die Absenkgeschwindigkeit im Falle der motorgetriebenen Spindel nicht mehr durch die Drehzahl der Spindel bestimmt, sondern das angeschlossene Möbelbauteil wird durch sein Eigengewicht abgesenkt. Es können aber zusätzliche Dämpfungselemente am Möbel oder innerhalb des Möbelantriebes vorgesehen sein.
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Da das Verstellelement innerhalb vorbestimmter Grenzen verfahren werden soll, sieht eine weitere Ausführungsform Begrenzungsmittel vor. Solche Begrenzungsmittel können veranlassen, den elektrischen Stromkreis für den Motor zu unterbrechen, sobald das Verstellelement eine vorgegebene Position hat. In einer Ausführung ist ein elektrisches Begrenzungsmittel durch einen Schalter gebildet. In einer anderen Ausführung ist das Begrenzungsmittel durch einen Impulsgeber mit der zugehörigen Auswertesteuerung gebildet. In einer weiteren Ausführungsform kann das Begrenzungsmittel durch einen mechanischen Anschlag gebildet sein. Dieser Anschlag kann fest mit der Spindel verbunden sein oder durch Umformen eines Spindelabschnittes, beispielsweise eines Endbereiches der Spindel gebildet sein. Dazu kann es zweckmäßig sein, wenn andere Bauteile direkt an dem Anschlag anliegen, während das Verstellelement sich in der jeweiligen Endposition an diesem besagten Bauteil anschlägt.
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Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 einen Antriebszug des erfindungsgemäßen elektromotorischen Möbelantriebes in Schnittdarstellung, jedoch ohne Gehäuse
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2 die Anordnung gemäß der 1 in perspektivischer Darstellung
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3 die Anordnung gemäß den 1 und 2 mit Blick auf das Festlager
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4 eine der 1 entsprechende Darstellung, jedoch in einer Ansicht und
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5 eine der 4 entsprechende Draufsicht.
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Aus Gründen der vereinfachten Darstellung ist der erfindungsgemäße elektromotorische Möbelantrieb 10 ohne ein Gehäuse gezeichnet. In den Figuren ist nur ein Antriebszug dargestellt. Sofern der Möbelantrieb 10 ein Doppelantrieb ist, kann in dem nicht dargestellten Gehäuse der zweite Antriebszug spiegelbildlich angeordnet sein. Die Bauteile sind entsprechend angepasst. Jeder Antriebszug enthält einen Antriebsmotor 11, der üblicherweise ein Gleichstrommotor ist, der mit einer Sicherheitskleinspannung betrieben wird. Sofern es sich um einen Doppelantrieb handelt, können die beiden Antriebsmotoren an der gleichen Seite des Gehäuses angeordnet sein oder einander gegenüberliegen.
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Der Antriebszug enthält ferner ein die Motordrehzahl herabsetzendes Reduziergetriebe 12, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Schnecke 13 und einem damit in Eingriff stehenden Schneckenrad 14 besteht. Die Schnecke 13 kann als eigenständiges Bauteil auf den Abtriebszapfen des Antriebsmotors 11 drehfest aufgesetzt sein, es kann jedoch auch der Abtriebszapfen als Schnecke ausgebildet sein. Der Antriebszug enthält ferner noch eine mit dem Schneckenrad 14 drehfest verbundene Spindel 15 und eine darauf aufgesetzte, ausschließlich in Richtung der Mittellängsachse der Spindel 15 verfahrbare Spindelmutter 16. Diese Spindelmutter 16 ist in nicht dargestellter Weise durch eine entsprechende Gestaltung in dem nicht dargestellten Gehäuse verschiebbar geführt, so dass sie sich nicht drehen kann. Die noch näher erläuterte Spindelmutter 16 wirkt mit einem bogenförmigen Anlenkhebel 17 zusammen, der fest auf eine drehbar gelagerte Achse 18 eines Möbels aufgesetzt ist. Es ergibt sich schon aus der 1, dass durch die lineare Bewegung der Spindelmutter 16 die Achse 18 um einen bestimmten Winkel gedreht werden kann. An die Achse 18 ist in bevorzugten Ausführungen die Rückenlehne oder das Fußteil eines Lattenrostes oder eines Sessels angesetzt.
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Das gegenüberliegende Ende der Spindel 15 ist in einem Wälzlager 20, vorzugsweise in einem Kugellager gelagert, welches als Festlager wirkt oder dass gemäß der 1 die Spindel 15 zumindest an einer Seite des Innenringes festgelegt ist. Das Wälzlager 20 ist in das nicht dargestellte Gehäuse so eingesetzt, dass der Außenring unverdrehbar ist. Der Innenring dreht sich demzufolge synchron mit der Spindel 15, sofern diese in Drehung versetzt wird.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in eine Bohrung des Schneckenrades 14 ein Innengewindering 21 drehfest eingesetzt, dessen Innengewindegänge mit den Gewindegängen der Spindel 15 fest verbunden sind. Dieser Innengewindering 21 könnte auch als Mitnehmer gesehen werden, er könnte auch fest mit der Spindel 15 verpresst, verstiftet oder daran angeformt sein.
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Wie die Figuren zeigen, ist die Spindelmutter 16 an der dem Wälzlager 20 bzw. dem Anlenkhebel 17 zugewandten Seite gabelförmig gestaltet. Wie insbesondere die 2 und 5 zeigen, ist die Breite der mittigen Ausnehmung 22 deutlich größer als der Durchmesser der Spindel 15. Wie auch besonders die 2, 3 und 5 zeigen, besteht der Anlenkhebel 17 aus zwei beabstandeten Einzelhebeln 17a und 17b. Die beiden Einzelhebel 17a, 17b liegen beidseits der Spindel 15 und kontaktieren die quer zur Spindellängsachse stehende Fläche der Ausnehmung 22.
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Wie die Figuren zeigen, verfährt die Spindelmutter 16 ausschließlich über die Länge der Spindel und geht nicht über das dem Wälzlager 20 zugeordnete Ende hinaus. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass die Baulänge jedes Antriebszuges minimiert wird. Sofern es sich bei dem elektromotorischen Möbelantrieb 10 um einen Doppelantrieb handelt, wird der Abstand zwischen den beiden Antriebsmotoren 11 gegenüber den bislang bekannten Ausführungen vergrößert. Da eine optimale Ableitung der Kräfte in das Gehäuse erreicht wird, kann insbesondere im mittleren Bereich auf Verstärkungen in Form von größeren Wandstärken oder Rippen verzichtet werden. Demzufolge kann das Gehäuse in einer materialsparenden Ausführung gefertigt werden.
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Aus den 1–5 ergibt sich ferner, dass durch die Gestaltung des Wälzlagers als festes Lager oder als Festlager beim Verstellen eines an den Möbelantrieb angeschlossenen Bauteiles die Spindel 15 auf Zug beansprucht wird, so dass auch der Durchmesser der Spindel 15 gegenüber den bekannten Ausführungen verringert werden kann, da nun keine Knickung mehr auftritt. Die Spindel 15 sitzt fest im Gehäuse. Aufgrund dieser speziellen Gestaltung des Möbelantriebes 10 wird insbesondere die Bauhöhe des Möbelantriebes 10 verringert.
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Unabhängig von der Auslegung des Möbelantriebes 10 ist das Gehäuse stets zweiteilig oder mehrteilig ausgebildet. So kann es aus einem kastenartigen Hauptteil und einem fest damit verbundenen Deckel bestehen. Das Gehäuse könnte jedoch auch aus einem Ober- und einen Unterteil bestehen, wobei die Trennebene parallel und im Abstand zur Drehachse des Antriebsmotors liegt. Bevorzugt sollte sie jedoch in der Mittel-Längsachse der Spindel liegen. Das Gehäuse kann jedoch auch aus zwei seitlichen Schalen bestehen, so dass die Trennebene im rechten Winkel zur Drehachse des Antriebsmotors 11 steht. Es sei noch erwähnt, dass bei den in Rede stehenden Möbelantrieben das Gehäuse aus einem geeigneten Kunststoff gefertigt ist. Durch die Verringerung der Abmessungen des Gehäuses ergeben sich Vorteile bei der Lagerung und Logistik, da innerhalb einer bestimmten Raumeinheit die Anzahl der zu lagernden Antriebe erhöht werden kann.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wesentlich ist, dass die Spindel 15 mit einem Ende fest an dem Gehäuse gelagert ist, während auf das andere Ende der Spindel 15 eine Antriebseinheit aufgesetzt ist und diese Antriebseinheit direkt oder überein als Spindelmutter 16 ausgebildetes, verfahrbares Verstellelement auf einen Anlenkhebel 17 oder auf ein Möbelbauteil wirkt, so dass die Spindel 15 auf Zug belastet ist und wobei die Antriebseinheit lose in dem Gehäuse gelagert ist.
