CH664434A5

CH664434A5 - Teleskopsaeule mit elektromotorischem antrieb und moebel mit der teleskopsaeule als fuss.

Info

Publication number: CH664434A5
Application number: CH814/84A
Authority: CH
Inventors: Hugo Uebelhart
Original assignee: Magnetic Elektromotoren Ag
Priority date: 1984-02-20
Filing date: 1984-02-20
Publication date: 1988-02-29
Also published as: DE3505842C2; US4635492A; DE3505842A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Teleskopsäule mit elektromotorischem Antrieb und mit mindestens einem Innenrohr sowie einem an dessen Aussenfläche verschiebbar geführten Aussenrohr, wobei der elektromotorische Antrieb als Linearantrieb ausgebildet ist, und ein Möbel mit der Teleskopsäule.

Bei Teleskopsäulen der genannten Art ergibt sich die Aufgabe, ein möglichst gutes Verhältnis von minimaler Säulenhöhe und erzielbarem Hub zu erreichen. Sollen solche Säulen auch als Füsse für höhenverstellbare Möbel verwendet werden können, so ist zudem eine äussere Gestaltung anzustreben, die einem herkömmlichen unverstellbaren Fuss angeglichen ist und ästhetisch nicht störend in Erscheinung tritt. Dazu sind insbesondere seitliche Anbauten, sichtbare Zahnungen etc. zu vermeiden. Ferner soll die Säule möglichst schlank ausgebildet werden können und auch bei ausserzentrischer Belastung verstellbar bleiben.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Linearantrieb einen im Innenrohr angeordneten Hohlwellenmotor aufweist, dessen Hohlwelle achsparallel zum Innenrohr durch den Motor hindurch verläuft und mit einer linear darin verschiebbaren Schubstange antriebsverbunden ist, wobei die Schubstange mit dem Aussenrohr verbunden ist und bei eingefahrener Säule innerhalb des Antriebs liegt, so dass die minimale Säulenlänge im wesentlichen der Länge des Antriebs entspricht.

Vorzugsweise weist der Hohlwellenmotor einen aussenliegenden Stator und einen darin gelagerten, mit der Hohlwelle verbundenen Rotor auf, wobei das Innenrohr als tragendes Gehäuse für den Hohlwellenmotor ausgebildet ist und der Stator drehfest und axial unverschiebbar mit dem Innenrohr verbunden ist.

Die Einbaurichtung der Teleskopsäule kann frei gewählt werden und ist vor allem durch die im Einzelfall günstigste Lage der elektrischen Anschlüsse und Steuerorgane gegeben.

Mit der erfindungsgemässen Anordnung wird eine optimale Raumausnutzung gewährleistet, indem die minimale Säulenlänge im wesentlichen der Länge des Antriebes entspricht. Umgekehrt steht dadurch auch bei kleinen Säulenhöhen, wie z.B. bei der Verwendung der Säule als höhenverstellbarer Fuss eines Möbels, wie eines Computerbedienungstisches oder eines Zahnarztstuhles etc., Raum für einen Motor ausreichender Stärke zur Verfügung.

Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine Teleskopsäule gemäss der Erfindung;

Fig. 2 eine Detailansicht eines Lagerzapfens;

Fig. 3 eine perspektivische schematische Ansicht der Teleskopsäule gemäss Fig. 1, und

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht quer zur Achse.

Bevor anhand der Fig. 1 der Aufbau der Telskopsäule im Detail erläutert wird, sei zunächst auf Fig. 3 verwiesen, woraus die grundsätzliche Anordnung der einzelnen Bauteile ersichtlich ist. Die Teleskopsäule des dargestellten Beispiels

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weist ein Innenrohr 1 und ein Aussenrohr 2 auf, die mittels Gleitlagern 9 ineinander geführt sind. An den äusseren Rohrenden ist jeweils eine Montageplatte 10 vorgesehen, deren Ausgestaltung der jeweiligen Anwendung angepasst werden kann. Im Innenrohr 1 und achsparallel dazu ist ein Hohlwellenmotor 3 angeordnet, wobei das Innenrohr als tragendes Motorgehäuse ausgebildet ist. Die Verankerung des Motors am Innenrohr erfolgt im Beispiel mittels Halteschrauben 11, welche den Motor gegen einen im Innenrohr eingelassenen Haltering 12, der z.B. als Seegerring ausgebildet ist, verspannen. Der Hohlwellenmotor 3 liegt seitlich am Innenrohr an und wird durch dieses in seiner Axiallage gehalten. Die minimale Länge des Innenrohrs ist im wesentlichen durch die Länge des Antriebs gegeben. Der Motor 3 ist als Hohlwellenmotor ausgebildet. Durch seine hohle Antriebswelle kann eine Schubstange 4, welche an ihrem äusseren Ende mit dem Aussenrohr 2 verbunden ist, in den Motor eingefahren werden. Für Details wird auf Fig. 1 verwiesen. Damit fällt die Länge der Schubstange 4 für die Bauhöhe der Teleskopsäule nicht ins Gewicht. Die elektrischen Anschlüsse 13 und diejenigen für die Steuerorgane 14 werden am Ende des Innenrohrs nach aussen geführt. Innerhalb der Säule sind somit keine flexiblen Anschlussteile notwendig, sondern die Verdrahtung kann fest ausgeführt werden. Die Einbaurichtung der Säule hängt von den jeweiligen Bedürfnissen, insbesondere hinsichtlich der Lage der Anschlüsse ab. Im Beispiel gemäss den Fig. 1 und 3 wird eine Ausführung mit obenliegendem Innenrohr und entsprechend obenliegenden Anschlüssen gezeigt. Damit befindet sich der Motor 3 also im beweglichen Säulenteil und die Schubstange 4 tritt nach unten aus.

Nachfolgend wird nun anhand der Fig. 1 und 2 auf nähere Details eingetreten. Der Antrieb besteht aus einem Hohlwellenmotor 3 und einem Steuerteil 6. Der Hohlwellenmotor 3 setzt sich in an sich bekannter Weise aus einem hohlzylindrischen Stator 7 und einem darin rotierbar gelagerten Rotor 8 zusammen. Der Stator 7 ist drehfest und axial unverschiebbar mit dem Innenrohr 1 verbunden. Hierzu wird er mittels der Halteschrauben 11 gegen einen in der Innenwand des Innenrohrs 1 verankerten Seegerring 12 gezogen. Am Stator ist mittels axialen Halterungen 15 der Steuerteil 6 befestigt. Seitlich liegen dessen Elemente bereichsweise am Innenrohr an und sind von diesem gehalten. Der im Stator 7 gelagerte Rotor 8 sitzt auf einer Hohlwelle 16, die ihrerseits mit einer Spindel 17 antriebsverbunden ist. Die Schubstange 4 ist als Schubrohr ausgebildet und trägt an ihrem Ende eine Mutter 18, welche auf der Spindel 17 läuft. Durch die Rotordrehung wird die Mutter 18 auf der Spindel 17 verschoben und bewegt damit die Schubstange 4, welche ihrerseits mit dem Aussenrohr 2 verbunden ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, und dieses gegenüber dem Innenrohr verschiebt.

Das Innenrohr 1 bildet dabei eine Führung für das Aussenrohr 2. Um diese möglichst reibungsarm zu halten, insbesondere auch bei exzentrischer Säulenbelastung, weisen Innen-und Aussenrohr an ihren jeweils entgegengesetzten Enden Gleitlager 9 auf, wie eines in Fig. 2 detailliert gezeigt ist. In der jeweiligen Wand ist dazu ein Lagerzapfen 19 verschieblich angeordnet, welcher mittels eines Federringes 20 gegen die andere Wand elastisch vorgespannt ist, womit das freie Spiel reduziert wird. Der Kopf des Lagerzapfens gleitet dabei auf der jeweils gegenüberliegenden Wand. Die Gleitlager 9 sind über den Umfang von Innen- bzw. Aussenrohr verteilt, wie sich z.B. aus Fig. 4 entnehmen lässt. Die Lagerzapfen bestehen aus einem festen Kunststoff mit geringem Reibungskoeffizienten, wie z.B. Teflon. Diese Lagerung erlaubt ein einwandfreies Arbeiten des Hohlwellenmotors 3

auch bei exzentrischer Belastung, indem die mögliche Verkantung des Schubrohrs in den zulässigen Grenzen verbleibt.

Der Steuerteil 6 ist in Fig. 1 nicht vollständig dargestellt. Er weist im wesentlichen Schalter zur Motorbetätigung in beiden Laufrichtungen auf. Vorzugsweise sind die nach aussen in Erscheinung tretenden Betätigungsorgane 14 (Fig. 3) rein pneumatisch aufgebaut, wie z.B. in CH-PS 590 548 dargestellt. Damit gerät die Bedienungsperson nicht mit stromführenden Teilen in Berührung. Der Steuerteil 6 weist in diesem Fall ein pneumatisch betätigbares elektrisches Schaltglied auf. Im Steuerteil 6 sind ferner zwei Endschalter 21, 22 angeordnet, von denen der eine 21 das Schubrohrende feststellt und dabei den Antrieb in der entsprechenden Richtung abschaltet und der andere 22 bei eingefahrenem Aussenrohr von einem Stössel 23 betätigt wird und ebenfalls zum Unterbruch des Antriebs in der entsprechenden Richtung führt. Die Endschalter 21,22 befinden sich vollständig im Innern des Innenrohres 1 und sind von aussen unzugänglich, was eine Störung ihrer Funktion durch äussere Einflüsse ausschliesst. Der Steuerteil 6 kann ferner einen Messaufnehmer zur Feststellung der relativen Lage von Innen- und Aussenrohr enthalten (nicht gezeigt), womit eine Vorwahl der jeweils gewünschten Säulenhöhe möglich ist. Schliesslich befindet sich im Steuerteil 6 eine Rücklaufhemmung 24 an sich bekannter Bauart, welche das Zurücklaufen der ausgefahrenen Säule bei Motorstillstand verhindert.

Die Profilform von Innen- und Aussenrohr, welche vorzugsweise aus Aluminium bestehen, können der jeweiligen Verwendung angepasst sein. Das in den Beispielen gezeigte quadratische Profil (Fig. 4) stellt eine verdrehungsfreie Führung bei optimaler Raumausnutzung dar. In den Eckbereichen, die vom runden Motorquerschnitt nicht ausgefüllt werden, ist Raum für weitere, innerhalb der Innensäule vorgesehene Einrichtungen, wie in Fig. 4 schematisch angedeutet ist. In dieser Figur sind insbesondere zwei in gegenüberliegenden Eckbereichen angeordnete Gasdruckfedern (25) angedeutet, die sich zwischen den Enden von Innen- und Aussenrohr erstrecken können, um einen Teil der Gewichtsbelastung aufzunehmen, so dass damit die Hubleistung der Teleskopsäule bei gleichem Motor erhöht wird. Dies ist insbesondere beim Einbau der Teleskopsäule als Fuss für ein Möbel von Vorteil, dessen beweglicher Teil ein relativ hohes, aber fest bleibendes Gewicht aufweist, wie dies etwa bei Computerbedienungstischen der Fall sein kann.

Ferner können in diesem Bereich die Fühler für den genannten Messaufnehmer, wie z.B. ein lineares Potentiometer oder eine optische Abtastvorrichtung an sich bekannter Art, untergebracht sein.

Für eine Teleskopsäule, die in sich verdrehbar sein soll, wie etwa für heb- und senkbare Drehstühle, werden kreisrunde Profile gewählt (nicht dargestellt). Der Hohlwellenmotor 3 ist in diesem Fall konzentrisch zur Profilachse angeordnet. Damit kann sich bei relativer Verdrehung von Innen- und Aussenrohr das Schubrohr 4 auf der Spindel 17 drehen. Die Verdrehung ist demzufolge mit einem geringfügigen Hub bzw. einer Absenkung verbunden, die jedoch wegen der kleinen Ganghöhe praktisch nicht ins Gewicht fällt.

. Die beschriebene Teleskopsäule ist insbesondere als Fuss für höhenverstellbare Möbel mit Vorteil zu verwenden, weil dabei in der Regel nur geringe minimale Bauhöhen beachtet werden müssen. Diese kann dabei nicht nur die Rolle eines Verstellantriebs übernehmen, sondern ist als tragender Fuss geeignet, wobei auch bei exzentrischer Belastung die Hubfunktion nicht beeinträchtigt ist.

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2 Blatt Zeichnungen

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664434 PATENTANSPRÜCHE

1. Teleskopsäule mit elektromotorischem Antrieb mit mindestens einem Innenrohr (1) sowie einem an dessen Aus-senfläche verschiebbar geführten Aussenrohr (2), wobei der elektromotorische Antrieb als Linearantrieb ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb einen im Innenrohr ( 1 ) angeordneten Hohlwellenmotor(3) aufweist, dessen Hohlwelle (16) achsparallel zum Innenrohr (1) durch den Motor (3) hindurch verläuft und mit einer linear darin verschiebbaren Schubstange (4) antriebsverbunden ist, wobei die Schubstange (4) mit dem Aussenrohr (2) verbunden ist und bei eingefahrener Säule innerhalb des Antriebs liegt, so dass die minimale Säulenlänge im wesentlichen der Länge des Antriebs entspricht.

2. Teleskopsäule nach Anspruch 1, wobei der Hohlwellenmotor (3) einen aussenliegenden Stator (7) und einen darin gelagerten, mit der Hohlwelle verbundenen Rotor (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (1) als tragendes Gehäuse für den Hohlwellenmotor (3) ausgebildet ist und der Stator (7) drehfest und axial unverschiebbar mit dem Innenrohr (6) verbunden ist.

3. Teleskopsäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der elektromotorische Antrieb einen Steuerteil (6) aufweist, der Endschalter (21,22) zur Festlegung der beiden Endlagen der Säule besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerteil (6) vollständig innerhalb des Innenrohres ( 1 ) angeordnet ist und die Endschalter (21,22) über die Schubstange (4) betätigbar sind.

4. Teleskopsäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innen- und das Aussenrohr je an dem mit dem jeweils anderen Rohr in Eingriff stehenden Ende Gleitlager (9) für die gleitende Lagerung an der Aussenrohrinnenfläche bzw. Innenrohraussen-fläche aufweist, wobei die Gleitlager (9) als im wesentlichen punktförmig wirkende, über den jeweiligen Umfang verteilte und gegen die Lagerfläche elastisch vorgespannte Lagerzapfen (19), vorzugsweise aus Kunststoff, ausgebildet sind.

5. Teleskopsäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innen- und das Aussenrohr verdrehfest ineinandergreifende Querschnittsprofile aufweisen, wobei die Profilform des Innenrohres so gewählt ist, dass zwischen der Motoraussenseite und der Rohrinnenwand mindestens ein sich im wesentlichen über die Höhe des Antriebs erstreckender kanalförmiger Raum gebildet wird (Fig. 4).

6. Teleskopsäule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der kanalförmige Raum eine mit dem Innenrohr und dem Aussenrohr verbundene Gasdruckfeder (25) zur Unterstützung des Antriebs beim Ausfahren der Säule vorgesehen ist.

7. Teleskopsäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Innenrohrs ein Messaufnehmer zur Aufnahme der relativen Lage von Innen- und Aussenrohr vorgesehen ist, der mit einem im Innenrohr angeordneten Steuerteil für den Motor verbunden ist.

8. Teleskopsäule nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Innen- und das Aussenrohr im wesentlichen kreisförmige Profile aufweisen und der Antriebsmotor koaxial angeordnet ist, derart, dass das Innen-und das Aussenrohr gegeneinander verdrehbar sind.

9. Teleskopsäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle des Motors mit einer Rücklaufhemmung verbunden ist.

10. Möbel mit einer Teleskopsäule nach einem der vorangehenden Ansprüche als höhenverstellbarer Fuss.

11. Möbel nach Anspruch 10, bei welchem am Möbelkörper elektrische Zuleitungen und/oder Betätigungsorgane

(13,14) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Teleskopsäule mit dem Innenrohr gegen den Möbelkörper montiert ist.

12. Möbel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerorgane ( 14) für den Steuerteil (6) am Möbelkörper angeordnet sind.