DE19814209A1 - Parallelführungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Parallelführungsvorrichtung, die insbesondere für einen höhenverstellbaren Tisch oder einen ähnlichen Inventargegenstand vorgesehen ist. Die Parallelführungsvorrichtung ist näher bezeichnet vom Typ, der auf einem Parallelogrammprinzip basiert, d. h. bei dem die Führungsbewegung von zwei oder mehreren drehbaren Gelenkarmen bestimmt ist, die Teil einer parallelogrammähnlichen Gelenkvorrichtung sind.

Mit der Einführung von Bildschirmarbeitsplätzen, z. B. PC-Arbeitsplätzen und CAD/CAM-Arbeitsplätzen ist ein Bedarf nach einer neuen Arbeitstischkonstruktion entstanden, die abwechselnd sitzende und stehende Arbeitsposition ermöglicht. Die herkömmlichen Systeme zur Höheneinstellung von Arbeitstischen und ähnlichen Inventargegenständen sind in der Regel für Einstellungen innerhalb eines begrenzten Höhenintervalls vorgesehen, um die individuellen Anforderungen der Benutzer nach korrekter Arbeitshöhe entweder in sitzender oder stehender Arbeitsposition zu erfüllen. Der Bedarf nach einem Wechsel zwischen sitzender und stehender Arbeitsposition - d. h. eine Höhenverstellung im Intervall von 70 cm bis 120 cm Tischhöhe - läßt sich mit den bekannten Tischsystemen nur selten erfüllen.

Höheneinstellbare Arbeitstische basieren in der Regel auf zwei verschiedene Einstell- oder Führungsverfahren für die Tischplatte: 1) Parallelogrammführung und 2) Säulenführung (Linearführung). Eine Parallelogrammführung läßt sich - vorausgesetzt die Gelenkarme der Führungsvorrichtungen haben eine ausreichende Länge - so einrichten, daß sie das gewünschte Einstellintervall abdeckt (70-120 cm Tischhöhe). Es ist jedoch problematisch, die Gelenkvorrichtungen an den Seiten des Tisches zur Einhaltung der Sicherheitsvorschriften des Arbeitsschutzgesetzes genügend effektiv abzuschirmen. Ein weiterer Nachteil beim Parallelogrammführungsprinzip besteht darin, daß sich die Tischplatte bei einer Höhenveränderung horizontal verschiebt. Diese horizontale Verschiebung beruht auf dem Parallelogrammprinzip an sich, bei dem die Schwenkbewegung der Gelenkarme während der Höhenverschiebung gleichzeitig eine Verschiebung der tragenden Gelenkpunkte in der vertikalen Ebene bewirkt. Wenn der Arbeitstisch zusammen mit anderen Tischen z. B. an einer Wand aufgestellt werden soll, ist diese horizontale Verschiebung ein großer Nachteil oder direkt hinderlich für die vorgesehene Tischaufstellung.

Das andere Höheneinstellungsprinzip für Arbeitstische der hier behandelten Art: Säulenführungen, sie basieren auf linearen, vertikalen Führungen im Tischuntergestell, oft in Kombination mit einer motorisierten Einstellbewegung. Diese Art von Führungen läßt sich nicht unmittelbar für Tische verwenden, bei denen ein Wechsel zwischen sitzender und stehender Arbeitsposition möglich sein soll, da die Führungen ein so großes Einstellintervall nicht erlauben, ohne Beeinträchtigung der Stabilität, wenn sich der Tisch in der höchsten Position befindet. In dieser Position ist der verschiebbare Teil der Säulenführung fast aus dem Eingriff mit dem festen Teil der Führung gebracht, das heißt, daß der Eingriff zur Sicherung der erforderlichen Stabilität im Tischuntergestell nicht ausreicht. Alternativ läßt sich die Säulenführung mit einer dreiteiligen Teleskopführung einrichten, aber diese Lösung stellt sehr hohe Anforderungen an die technische und konstruktive Ausführung und ist bereits aus diesem Grund ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Parallelführungsvorrichtung anzuweisen, die den Bedarf nach abwechselnd sitzender und stehender Arbeitsposition bei einem Arbeitstisch oder einem ähnlichen Inventargegenstand der hier behandelten Art erfüllt, d. h. eine Parallelführungsvorrichtung mit einem dem Zweck entsprechend genügend großen Einstellungsintervall. Gleichzeitig ist es Zweck der Erfindung, den Mängeln und Nachteilen bekannter Führungsvorrichtungen entsprechender Art abzuhelfen, vgl. obige Bemerkungen.

Das Neue an der Erfindung besteht darin, daß die Parallelführungsvorrichtung aus zwei verbundenen und einander überlagernden Parallelogramm-Gelenkvorrichtungen zusammengesetzt ist, wobei die Arme der beiden Gelenkvorrichtungen gegensätzlich gerichtet und gegenseitig verbunden sind zwecks einer erzwungenen Synchronbewegung. Beide Parallelogrammgelenkvorrichtungen umfassen jeweils ein Basisteil, das als Lagerbasis für zwei parallele in einem Abstand voneinander angeordneten Gelenkarme dient, die jeweils am einen Ende gelenkartig mit dem Basisteil und am anderen Ende mit einem gemeinsamen Parallelarm verbunden sind, so daß das Basisteil, die beiden Gelenkarme und der Parallelarm zusammen eine Parallelogrammführung bilden. Das Basisteil der anderen Parallelogramm-Gelenkvorrichtung ist der Parallelarm der ersten Parallelogrammführung. Die Gelenkarme der beiden Parallelogramm- Gelenkvorrichtungen sind entgegengesetzt gerichtet und hauptsächlich gleich lang, so daß sich der zweite Parallelarm (seitenversetzt) gegenüber dem ersten Basisteil und in einer variablen Position im Verhältnis zu diesem befindet.

Durch ein Längsverschieben (d. h. vertikal zu einem Arbeitstisch) des anderen Parallelarms im Verhältnis zum ersten Basisteil wird die durch die Schwenkbewegung des Gelenkarmes erzeugte Seitenverschiebung (d. h. Verschiebung in der horizontalen Ebene) in den beiden Parallelogramm-Gelenkvorrichtungen entgegengesetzt sein und sich daher ausgleichen. Das Ergebnis ist eine lineare (vertikale) Bewegung in der Führung.

Die erzwungene Bewegungssynchronisierung (Verbindung) zwischen den beiden Gelenkvorrichtungen kann nach der Erfindung mit Vorteil mittels eines Verbindungsarms erzeugt werden, der eine gelenkartige Verbindung zwischen einem festen Gelenkpunkt (z. B. einem festen Gelenkpunkt am Tischuntergestell), und einem anderen Gelenkpunkt (Synchronisierungsgelenkpunkt) bildet, der sich auf einer Verlängerung der einen der beiden zur anderen Parallelogrammführung gehörenden Gelenkarme befindet. Die Verlängerung muß entgegengesetzt zum Gelenkpunkt am anderen Parallelarm gerichtet sein, und zwar so, daß der Gelenkpunkt am Basisteil sich genau in der Mitte zwischen dem Synchronisierungsgelenkpunkt und dem Gelenkpunkt am Parallelarm befindet. Die Geometrie der Gelenkvorrichtung wird dann dafür sorgen, daß sich der andere Parallelarm annähernd linear, d. h. mit minimaler Seitenverschiebung, bewegen wird, wenn eine Positionsveränderung (Höhe) der Gelenkvorrichtung erfolgt. Die Seitenverschiebung läßt sich nach der Erfindung durch einen Verbindungsarm mit größtmöglicher Länge minimieren, d. h. mit der durch die praktischen Gegebenheiten um das Tischuntergestell möglichen Maximallänge, wobei gleichzeitig der Verbindungsarm vorwiegend parallel zur Parallelführungsrichtung angeordnet wird, vgl. Anspruch 5. Die geometrischen Gegebenheiten um die Bewegungsvorrichtung der Parallelführung gehen unmittelbar aus der Zeichnung hervor.

Alternativ läßt sich die Parallelführung so einrichten, daß der erwähnte Synchronisierungsgelenkpunkt mit einer linearen Führung verbunden ist, deren Führungsrichtung sich vertikal zur Führungsrichtung der Parallelführungsvorrichtung befindet (Anspruch 6). Oder die Gelenkarme lassen sich gegenseitig synchronsieren mittels Zahnräder oder Zahnradsegmente, vgl. Anspruch 7. Die konstruktive Ausführung dieser Synchronsierungsmaßnahmen basiert auf herkömmlichen mechanischen Konstruktionsprinzipien und wird hier nicht näher beschrieben. Unter allen Umständen und ungeachtet der gewählten Synchronisierungsmethode wird durch die Parallelführungsvorrichtung nach der Erfindung der Vorteil erzielt, sehr kompakt zu sein, daß die erforderliche Abschirmung oder Einkapselung der beweglichen Teile in der Führung leicht vorzunehmen sind und auf eine solche Art, daß gleichzeitig der Bedarf nach einem einfachen und ansprechenden Design berücksichtigt wird. Ferner zeichnet sich die Parallelführungsvorrichtung dadurch aus, daß sie die erwünschte Linearität in der Führungsbewegung sicherstellt. Die Seitenverschiebung, die vom Verbindungsarm in den Fällen bewirkt wird, in denen die Synchronisierungsvorrichtung vgl. Anspruch 4 benutzt wird, ist von einer Größenordnung, daß sie in diesem Zusammenhang bedeutungslos ist.

Die Erfindung und insbesondere vorteilhafte Ausführungsformen und Details dieser Erfindung werden in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen höhenverstellbaren Tisch mit Parallelführungsvorrichtung nach der Erfindung, von der Seite gesehen, teilweise als Schnitt und mit dem Tisch in abgesenkter Ausgangsposition.

Fig. 2 zeigt den Tisch in mittlerer Position.

Fig. 3 zeigt den Tisch in der obersten Position und

Fig. 4 zeigt eine Parallelführungsvorrichtung nach der Erfindung in einer Ausführung mit einer Querlinearführung als Synchronisierungsmaßnahme.

In der in Fig. 1-3 gezeigten Ausführung, wo der höhenverstellbare Tisch von der Seite in unterschiedlichen Höheneinstellungen gezeigt ist, ist 1 das feste Untergestell des Arbeitstisches, 2 die Parallelführungsvorrichtung des Tisches und 3 die höhenverstellbare Tischplatte. Die Parallelführungsvorrichtung 2 besteht aus einem ersten Basisteil 4, einem ersten Satz Gelenkarme 5a und 5b, einem ersten Parallelarm 6, einem zweiten Satz Gelenkarme 7a und 7b sowie einem zweiten Parallelarm 8. Der zweite Parallelarm 8 trägt die Tischplatte 3 mit Hilfe eines horizontalen Trägerrahmens 9, der am oberen Ende des Parallelarms 8 befestigt ist. Die beiden Enden des Tisches haben gemeinsam den Trägerrahmen 9. Das erste Basisteil 4 ist angeschweißt, verschraubt oder auf andere Weise an dem festen Tischuntergestell 1 befestigt.

Der untere 7b der beiden Gelenkarme des zweiten Gelenkarmsatzes 7 ist im Verhältnis zum Parallelarm 8 nach hinten verlängert und an dem Ende, das sich entgegengesetzt zum Gelenkpunkt 10 mit dem Parallelarm 8 befindet, mit einem anderen Gelenkpunkt 11 verbunden. 12 ist die Verlängerung. Der Abstand zwischen dem Gelenkpunkt 11 und dem mittleren Gelenkpunkt 13 am Arm 7b (Gelenkpunkt mit dem Parallelarm 6) entspricht dem Abstand zwischen dem Gelenkpunkt 10 und dem Gelenkpunkt 13. Der Gelenkpunkt 11 ist mit einem festen Gelenkpunkt 14 am Tischuntergestell über einen schwenkbaren Verbindungsarm 15 verbunden, so daß sich der Gelenkpunkt 11 gezwungenermaßen in der mit einer gestrichelten Linie angegebenen flachen Kurve 16 bewegt, wenn die Tischplatte zwischen der niedrigsten und höchsten Position bewegt wird. Aufgrund der Geometrie der Gelenkvorrichtung wird der Verbindungsarm auf diese Weise den Parallelarm 8 zu einer Bewegung in einer annähernd linearen Bahn zwingen, d. h. daß sich die Tischplatte 3 direkt auf- und abwärts bewegen wird ohne Seitenverschiebung.

Die überlagerte Positionierung der Gelenkarme 5 und 7 im Verhältnis zueinander bewirkt, daß die Führung sehr kompakt wird. Eine Einkapselung der Führungsvorrichtung, wie bei 17 angedeutet, ermöglicht daher eine kompakte Konstruktion, sowie ein einfaches, modernes Design. Die einzelnen Gelenkpunkte der Gelenkvorrichtungen sind Kunststofflager (Zapfenlager) oder ähnliche Lagertypen mit schlupffreier Funktion. Die Gleichgewichtsvorrichtungen des Tisches (Feder oder Gasdruckzylinder) sind nicht auf der Zeichnung abgebildet.

In Fig. 4 ist die Parallelführungsvorrichtung in einer Ausführungsform dargestellt, bei der der Verbindungsarm 15 durch eine lineare Führung 18 ersetzt ist. In dieser Ausführungsform wird die Führung exakt linear.

Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die in der Abbildung gezeigten und im obigen beschriebenen Ausführungsform. Andere Materialkombinationen, andere Detailgestaltungen und andere konstruktive Lösungen der einzelnen Bauteile und Zubehörteile der Parallelführungsvorrichtung sind im Rahmen dieser Erfindung denkbar. Ferner ist eine Ausdehnung der Anwendung der Parallelführungsvorrichtung auf andere Bereiche als den angegebenen denkbar. Beispielsweise läßt sich die Parallelführungsvorrichtung auch als Führung höhenverstellbarer Arbeitsplattforme verwenden, die u. a. in Verbindung mit Kundenschaltern etc. benutzt werden, und eine Verwendung der Parallelführungsvorrichtung für andere Arten von höhen- und seitenverstellbarem Inventar ist ebenfalls denkbar, z. B. Werkstattinventar, Arbeitsplatzinventar, Krankenhausinventar, Behindertenhilfsmittel etc. etc.

Claims (10)

1. Parallelführungsvorrichtung, insbesondere für einen höhenverstellbaren Tisch oder einen ähnlichen Inventargegenstand und näher bestimmt des Typs, der auf einem Parallelogrammprinzip basiert, d. h. wo die Parallelführungsbewegung von zwei (oder noch mehr) drehbaren Gelenkarmen bestimmt ist, die Bestandteil einer parallelogrammähnlichen Gelenkvorrichtung sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer ersten Parallelogrammführung (4, 5, 6) und einer zweiten Parallelogrammführung (6, 7, 8) besteht, wobei die beiden Parallelogrammführungen so verbunden und angeordnet sind, daß sie einander überlagern mit entgegengesetzten Gelenkarmen (5 bzw. 7), und daß die Gelenkvorrichtungen in den beiden Parallelogrammführungen gegenseitig verbunden sind zwecks Erzwingung einer synchronen Bewegung.

2. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Parallelogrammführung hauptsächlich aus einem Basisteil (4, 6) besteht, das die Gelenkbasis für zwei (oder mehr) parallele Gelenkarme (5a, 5b bzw. 7a, 7b) bildet, die in einem gegenseitigen Abstand angeordnet sind und die jeweils mit dem einen Ende durch ein Gelenk mit dem Basisteil (4 bzw. 6) und mit dem anderen Ende über einen gemeinsamen Parallelarm (6 bzw. 8) verbunden sind, so daß das Basisteil, die beiden Gelenkarme und der Parallelarm zusammen eine Parallelogrammführung mit dem Parallelarm als verschiebbarem Teil ausmachen,

• - daß der Parallelarm (6) der ersten Parallelogrammführung das Basisteil (6) der zweiten Parallelogrammführung ist, so daß die Bewegung des anderen Parallelarms (8) ein Ergebnis der gesamten Bewegung der beiden Parallelogrammführungen ist, und
• - daß die Gelenkarme (5, 7) der beiden Sätze von Parallelogrammführungen entgegengesetzt gerichtet sind und im Prinzip die gleiche Länge haben, so daß sich der andere Parallelarm (8) (seitenversetzt) gegenüber dem ersten Basisteil (4) und in einer variablen Position in Verhältnis zu diesem befindet.

3. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Gelenkarmsätze auf versetzten Ebenen befinden, so daß die Gelenkarme in der Lage sind, eine "scherende" Bewegung im Verhältnis zueinander auszuführen, d. h. ohne sich gegenseitig zu blockieren, wenn die Parallelführungsvorrichtung zwischen den beiden Außenpositionen bewegt wird.

4. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte erzwungene Bewegungssynchronisierung (Verbindung) zwischen den beiden Gelenkvorrichtungen von einem Verbindungsarm (15) bewirkt wird, der eine gelenkartige Verbindung zwischen einem ersten Gelenkpunkt (14), der im Verhältnis zum ersten Basisteil (z. B. einem festen Gelenkpunkt am Tischuntergestell 1), und einem anderen Gelenkpunkt (Synchronisierungsgelenkpunkt 11) bildet, der sich auf einer Verlängerung (12) einer der beiden zur anderen Parallelogrammführung gehörenden Gelenkarme (7b) befindet, deren Verlängerung sich am einen dem anderen Parallelarm (8) entgegengesetzten Ende des Gelenkarms befindet, so daß sich der Gelenkpunkt (13) am Basisteil in der Mitte zwischen dem Synchronisierungsgelenkpunkt (11) und dem Gelenkpunkt (10) am Parallelarm befindet.

5. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsarm (15) maximale Länge hat, d. h. eine so große Länge, wie die praktischen Umstände des Tischuntergestells (1) es ermöglichen, und daß sich der Verbindungsarm hauptsächlich parallel zur Parallelführungsvorrichtung befindet, wenn die Parallelführung eine Mittelposition einnimmt.

6. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Anspruch 4 angegebene Synchronisierungsgelenkpunkt (11) mit einer linearen Führung (18) verbunden ist, deren Führungseinrichtung sich vertikal zur Führungsrichtung der Parallelführungsvorrichtung befindet.

7. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierung aus einem Zahnrad oder aus Zahnradsegmenten besteht, die zu zweit im Anschluß an die Gelenkarme und in deren gemeinsamen Gelenkpunkten am ersten Parallelarm angeordnet sind, welche Zahnräder oder Zahnradsegmente miteinander im Eingriff sind und durch diesen Eingriff die beabsichtigte Bewegungssynchronisierung (Verbindung) gegenseitig zwischen den Gelenkarmen bewirkt, so daß diese in die entgegengesetzten Richtungen zwangsgeführt werden, wenn die Parallelführungsvorrichtung bewegt wird.

8. Parallelführungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Führungsvorrichtung (2) Teil eines höhenverstellbaren Tisches ist, der aus einem festen Untergestell (1) und einer im Verhältnis dazu höhenverstellbaren Tischplatte (3) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Basisteil (4) der Führungsvorrichtung das feste Untergestell (1) des Tisches ausmacht oder an diesem befestigt ist, daß der zweite Parallelarm (8) als Unterstützung der Tischplatte (3) dient (entweder direkt oder über einen dafür vorgesehenen Trägerrahmen oder Trägerkonsole (9) dient, und daß in Verbindung mit den Gelenkvorrichtungen in der Führung geeignete Gleichgewichtsvorrichtungen, beispielsweise Federn, Gasdruckzylinder oder Gegengewichte, zum Ausbalancieren des Gewichts der Tischplatte angeordnet sind, damit diese in allen Höhenpositionen stabil wird.

9. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er motorisiert ist z. B. durch einen elektrischen Linearmotor (Spindelmotor).

10. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gelenkvorrichtungen (2) an beiden Seiten des Tisches befinden, eingekapselt von Plattenabschirmungen (17) oder ähnlicher Abschirmung.