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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zur teleskopischen Führung eines
Innenrohrs in einer äußeren röhrenförmigen Hülle, wobei
das System im Wesentlichen über
Reihen von Kugeln, die zwischen dem Außenumfang des Innenrohrs und
dem Innenumfang oder der Innenausstattung der äußeren Hülle angeordnet sind, auf Führungen
ruht.
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Damit
die Führung
unter guten Bedingungen erfolgen kann, was bedeutet, dass zwischen
dem Innenrohr und der äußeren Hülle kein
Spiel vorhanden ist, wurde bei den herkömmlichen Lösungen, die dieses Prinzip,
das an sich seit langem bekannt ist, anwenden, der Wahl der Kugeln
ganz besondere Aufmerksamkeit geschenkt.
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Da
die Abmessungstoleranzen sowohl der äußeren Hülle als auch des Innenrohrs
zwangsläufig nicht
sehr genau sind, da sie im Allgemeinen mittels eines gefalzten Blechs
oder Rohren hergestellt werden, muss als Ausgleich die sorgfältige Wahl
der Kugeln den Mangel an Genauigkeit von diesen beheben. Diese Wahl
erfolgt im Allgemeinen manuell, wobei das Kaliber jeder Kugel dann
in Abhängigkeit
von dem auszustattenden Paar äußere Hülle/Innenrohr individuell
gewählt
wird.
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Die
daraus resultierende Montage führte
zu einer spürbaren
Verlängerung
der Herstellungsdauer, derart, die mit den wirtschaftlichen Zwängen, die heutzutage
mit dieser Art von Fertigung verbunden sind, wenig verträglich ist.
Die rein manuelle Wahl jeder zwischen das Innenrohr und die äußere röhrenförmige Hülle einzuführenden
Kugel könnte überdies zu
Ungenauigkeiten führen,
die sich vor allem auf Grund der Beschaffenheit der zusammenzubauenden
Teile, die für
eine genaue Bewertung der entsprechenden Kaliber nicht sehr günstig sind,
aus stets möglichen
menschlichen Fehlern ergeben.
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Um
das Montageverfahren zu verbessern und dieses für die industriellen Zwänge passender
zu machen, ist eine Lösung
vorgeschlagen worden, die diesen Sorgen begegnet und ein Entfallenlassen
der individuellen Wahl der Kugeln, um diese an die jeweiligen Abmessungen
der inneren und äußeren Rohre anzupassen,
zulässt.
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Diese
Lösung
ist insbesondere in dem Patent
DE
196 23 437 beschrieben, das sich auf Führungsvorrichtungen anwenden
lässt,
die einen polygonalen äußeren Rohrstutzen
einsetzen, in dem ein innerer Rohrstutzen mit einem Querschnitt,
der insbesondere konvexe Abschnitte aufweist, gleitet, wobei die
Kugeln zur Lagerung so ausgelegt sind, dass während ihres Laufs in Bezug
auf die Außenfläche des
inneren Rohrstutzens der Letztere eine plastische Verformung erfährt.
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Mit
anderen Worten, während
einer Gleitbewegung bilden die Kugeln ihre eigene longitudinale Führungsbahn
durch "Austiefen" einer Rille, die
der Gleitachse folgt.
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Diese
Lösung
ermöglicht
ein wesentliches Beschleunigen der Herstellung der Führungssysteme,
da es sich nicht mehr um die individuelle Wahl jeder Kugel in Abhängigkeit
von den jeweiligen Abmessungen der beiden ineinander gleitenden
Rohre handelt. Die Kugeln besitzen alle tatsächlich Abmessungen, die größer als
das Lagervolumen sind, das ihnen im Prinzip zwischen dem inneren
und dem äußeren Rohrstutzen
zugedacht ist.
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Der
wirtschaftliche Vorteil, der sich aus dieser Lösung ergibt, ist deutlich,
da er vor allem zu einer industrialisierten Fertigung führt, die
viel kostengünstiger
ist, als wenn eine herkömmliche
Lösung umgesetzt
würde.
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Die
vorliegende Erfindung ist außerdem
frei von jeglichem Schritt einer manuellen Wahl und führt zu einem
industriell ebenso vorteilhaften Montageverfahren wie das obige,
indem sie eine Lösung
anwendet, die zudem keine plastische Verformung des inneren röhrenförmigen Elements
erfordert.
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Bei
der Erfindung erfordern die Hauptelemente des Systems, nämlich die äußere röhrenförmige Hülle, das
Innenrohr und die Kugeln zur Lagerung folglich keine Verformung,
wobei die notwendige Spielbeseitigung durch eine von ihnen verschiedene Komponente
des Systems übernommen
wird.
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Des
Weiteren akzeptiert die Erfindung im Vergleich zu dem System, das
den Gegenstand des Dokuments
DE
196 23 437 bildet, größere Toleranzen
für die
Teile, aus denen sie gebildet ist, ohne den Zusammenbauaufwand zu
erhöhen.
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Das
System der Erfindung, das, wie bereits erwähnt worden ist, die teleskopische
Führung
eines Innenrohrs in einer äußeren röhrenförmigen Hülle ermöglicht,
umfasst außerdem
Reihen von Kugeln, die in wenigstens einem Käfig parallel zur Gleitachse
angeordnet sind, wobei die Reihen durch Gruppierung in n Paare,
durch die eine durch die Gleitachse verlaufende vertikale Medianebene
verläuft,
entgegengesetzte Wirkungen ausüben.
Diese Kugeln sind ferner auch dazu vorgesehen, zwischen der Außenwand
des Innenrohrs und zwei gegenüberliegenden Wänden, die
sich auf Seiten der äußeren Hülle befinden,
zu rollen, wobei die Wände
zusammen eine Rollführung
definieren.
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Das
Vorhandensein einer elastischen Verkleidung, die das Verformen der
röhrenförmigen Elemente
erübrigt,
ist in dem Dokument DE-26 56 822 A in einer Konfiguration beschrieben,
bei der die Zonen der Außenwand
des Innenrohrs und die Zonen der Innenwand der äußeren röhrenförmigen Hülle, die mit den Kugeln in
Kontakt sind, jeweils mit einer Schicht aus einem absorbierenden
oder dämpfenden elastischen
Werkstoff überzogen
sind.
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In
dem gezeigten Beispiel besitzen die Querschnitte der Innen- und
Außenrohre
eine rechtwinklige Form, wobei dann die Anzahl der zu verkleidenden
Zonen acht (8) beträgt.
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Das
Dokument DE-31 24 927, das eine rotatorisch wirkende Vorrichtung
zum Koppeln von Wellen offenbart, zeigt eine Konfiguration, bei
der die Kugeln durch äußere Platten,
die mittels Federn, die in innerhalb der äußeren Hülle ausgebildeten Hohlräumen angeordnet
sind, gegen die Kugeln vorbelastet sind, an Ort und Stelle gehalten
werden.
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Diese
Platten und ihre Rückstellmittel
bedecken den gesamten Umfang der äußeren Hülle, da sie zur Definition
der Führungskanäle der Kugeln
beitragen.
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Im
Gegensatz dazu ist das System der Erfindung hauptsächlich dadurch
gekennzeichnet, dass eine der zwei Wände, die mit n Reihen benachbarter Kugeln
aus verschiedenen Paaren zusammenwirkt, zu einem Teil gehört, wovon
wenigstens ein Abschnitt aus einem elastischen Werkstoff besteht,
wobei das Teil mit der äußeren röhrenförmigen Hülle fest
verbunden ist und der elastische Werkstoff die n Reihen von Kugeln
gegen das Innenrohr drängt.
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Die
Spielbeseitigung erfolgt somit in diesem Fall durch ein zusätzliches
Teil, das ein elastisches Verhalten aufweist und dessen mechanische
Eigenschaften das Aufnehmen der Überdimensionierung der
zur Vermeidung der Spiele bestimmten Kugeln ermöglicht.
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Wegen
der Form der äußeren röhrenförmigen Hülle sollte
ein Teil mit einer komplexen Form vorgesehen werden, wobei die industrielle
Sicht jedoch im Allgemeinen dazu führt, zu vereinfachen und nur
ein Teil mit einer einfachen Form zu verwenden.
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Gemäß einer
Möglichkeit
kann das durch die Hülle
und das elastische Teil gebildete Innenvolumen aus diesem Grund
die Form eines Polygons annehmen, wobei sich die Reihen von Kugeln
dann in den Ecken des Polygons befinden. Die Kugeln rollen somit
zwischen drei Wänden,
die ihren Rollkanal definieren.
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In
diesem Fall kann das elastische Teil aus einem Kunststoff gebildet
sein, wovon wenigstens die Oberfläche, auf der sich die Kugeln
abstützen,
aus Elastomer ist. Dieser Werkstoff erweist sich tatsächlich als
gut geeignet, d. h. als genügend
hart, um den Kugeln, wenn sie auf seiner Oberfläche rollen, einen ausreichenden
Widerstand zu bieten, und als genügend elastisch, um das Restspiel,
das durch die Überdimensionierung
der Kugeln bedingt ist, aufzunehmen.
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Alternativ
kann das elastische Teil die Form einer elastischen Blattfeder,
beispielsweise aus Federstahl, oder gar die Form eines nicht elastischen Organs,
das mit einer elastischen Platte, beispielsweise aus Elastomer,
gekoppelt ist, annehmen.
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Außerdem besitzt
der Käfig
gemäß einer möglichen
Konfiguration, die in den meisten Strukturen bevorzugt verwendet
wird, vier axiale Reihen von Kugeln, die in Kontakt mit dem Innenrohr
angeordnet sind. Dieser kann gemäß einer
Möglichkeit
eine geometrische Konfiguration mit ovalem Verlauf annehmen.
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Die
elastische Platte schmiegt sich vorzugsweise einem Abschnitt des
von der äußeren röhrenförmigen Hülle eingeschlossenen
Volumens an und schafft so eine Art innerer Überdicke, die das Innenvolumen,
in dem sich das Innenrohr bewegt, verkleinert, wobei diese Überdicke
die Spielbeseitigungsfunktion erfüllt, die im Stand der Technik
von den in dem Innenrohr ausgebildeten Rillen übernommen wird.
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Gemäß einer
möglichen
Variante könnte
die äußere röhrenförmige Hülle zwei
gegenüberliegende Platten
mit parallelem Verlauf umfassen, wovon jede dieselbe Funktion hätte. Um
zu Zwecken der Industrialisierung die Montage zu vereinfachen, wird
vorzugsweise eine einzige Platte verwendet, deren gewählter Werkstoff
dann ausreichende mechanische Eigenschaften besitzt, um unter guten
Bedingungen das gesamte Restspiel aufzufangen.
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Die
vorliegende Erfindung kann bei vielen Anwendungen, bei denen ein
teleskopisches Führungssystem
eines Innenrohrs in Bezug auf ein Außenrohr erforderlich ist, verwendet
werden.
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Beispielhalber
umfassen der Möbelbereich und
insbesondere der Büromöbelbereich
eine gewisse Anzahl von gebräuchlichen
Strukturen, bei denen ein solches Führungssystem vorteilhaft verwendet werden
kann. So gilt dies bei Schreibtischen mit verstellbarer Höhe, die
folglich verstellbare Fußgestelle verwenden,
die eine Arbeitsplatte tragen, deren Höhe in Bezug auf den Boden durch
Einwirkung auf diese Fußgestelle
eingestellt werden kann. Eine solche Einstellung kann je nach vorgeschlagenem Schreibtischprogramm
manuell oder zwecks Automatisierung motorisiert erfolgen, wobei
die für
die Motorisierung verwendeten Lösungen
bekannt sind.
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Das
teleskopische Führungssystem
der Erfindung kann außerdem
bei jeder Art von Anwendung, die eine in der Höhe verstellbare Stütze des Typs
Pult, Datenverarbeitungselementstütze usw. benötigt, verwendet
werden.
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genau beschrieben,
unter denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Schreibtischfußgestells ist, das mit einem
Führungssystem
gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgestattet ist;
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2 eine
transparente Seitenansicht der Konfiguration von 1 ist;
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die 3 und 4 einen
Querschnitt eines Fußgestells
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen, wobei das elastische Teil eine Platte aus Elastomer
ist;
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5 ebenfalls
einen Querschnitt eines Fußgestells
zeigt, wobei das elastische Teil in diesem Fall eine Blattfeder
ist; und
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6 eine
mögliche
Kombination von in den vorangehenden Figuren gezeigten Lösungen ist.
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In 1 umfasst
das Fußgestell
eine äußere röhrenförmige Hülle (1),
in der über
Kugeln (7), die insbesondere durch einen Käfig (8)
gehalten sind, ein Innenrohr (3) geführt ist. Bei der in 1 gezeigten Konfiguration
besteht das Teil, das elastische Eigenschaften besitzt, die das
Beseitigen des Spiels ermöglichen,
aus einer Platte (4), beispielsweise aus einem elastomeren
Werkstoff, die an der äußeren Hülle (1)
befestigt ist und auf der die Hälfte
der Kugeln (7) des Käfigs
(8) rollt.
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Die
anderen Kugeln (7) sind direkt mit der Innenwand der äußeren röhrenförmigen Hülle (1)
in Kontakt. 2 zeigt dieselben Elemente unter
einem anderen Winkel, was die Funktion der Platte (4) hinsichtlich
des Auffangens des Spiels noch deutlicher macht.
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In 3,
die in einem Querschnitt ein Schreibtischfußgestell zeigt, begrenzt die äußere röhrenförmige Hülle (1)
ein erstes Volumen mit einer im Wesentlichen rechtwinkligen Gestalt,
das durch einen säulenförmigen Abschnitt
(2), der über
eine Schmalseite hinausführt,
verlängert
ist. Das Innenrohr (3) besitzt einen ovalen Verlauf und
ist innerhalb des rechtwinklig gestalteten Hauptabschnitts der äußeren Hülle (1)
angeordnet.
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Eine
Platte (4) aus elastischem Werkstoff belegt die Schmalseite,
die jener, die von der die Säule (2)
wegführt,
gegenüberliegt.
Diese Platte (4) schmiegt sich der durch die äußere röhrenförmige Hülle (1)
in dieser Zone begrenzten inneren Form an, wobei sie bewirkt, dass
die Innenwand zum Inneren des durch die Hülle (1) begrenzten
geschlossenen Volumens hin versetzt wird.
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Abgesehen
von dem bestimmten Volumen, das von dem säulenförmigen Teil (2) gebildet
wird, wird das Innenrohr (3) beim Eindringen der Kugel
auf den Kern des rechwinklig gestalteten Innenvolumens, das zwischen
den zwei Schultern (5, 6) der Innenfläche der
Platte (4) definiert ist, zentriert. Die vier Ecken dieses
Volumens sind durch Kugeln (7) belegt, die durch einen
Käfig (8)
aus Kunststoff gehalten sind. Diese Kugeln (7) sind in
Reihen angeordnet, die zu der im vorliegenden Fall zur Zeichnungsebene senkrechten
Gleitachse parallel sind.
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Wie
oben angegeben worden ist, sind die Kugeln zu Vermeidung jeglichen
Spiels in einer zur Gleitachse senkrechten Ebene so gewählt, dass
ihre Abmessungen derart sind, dass der Raum, den sie belegen, in
Kombination mit den Abmessungen des Innenrohrs (3) nur
eine Belegung des wirklichen Innenvolumens, wie es zuvor definiert
worden ist, d. h. die elastische Platte (4) umfassend,
durch erzwungenes Einführen
zulässt.
In diesem Fall erfolgt eine plastische Verformung, die durch die
Abschnitte der Kugeln (7), die auf Höhe ihres Schnittbereichs (9)
mit dem Volumen der Platte (4) gestrichelt gezeichnet sind,
angedeutet ist.
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Die
Letztere ist aus einem Werkstoff hergestellt, der nach seinen elastischen
Eigenschaften ausgewählt
ist und dessen Dicke insbesondere so gewählt ist, dass er das durch
die Überdimensionierung
der Kugeln (7) bedingte Restspiel auffangen kann. Das gesamte
Spiel wird somit aufgefangen, ohne dass es erforderlich wäre, eine
Verformung des Innenrohrs (3) vorzunehmen.
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Die
durch einen wiederholten Betrieb bedingte Abnutzung kann dennoch
das Vorhandensein einer Spur auf Höhe der Rollzone der Kugeln
(7) an dem Innenrohr (3) nachsichziehen. Diese
Abnutzung rührt
von dem Härteunterschied
zwischen den einerseits für
die Kugeln (7) und andererseits für das Rohr (3) verwendeten
Metallen her. Sie ist jedoch im Rahmen der Erfindung, in dem sie
zudem funktional unnütz
ist, da das gesamte Spiel durch die elastische Platte (4)
aufgefangen wird, nicht ausgesucht.
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4 zeigt
eine Konfiguration, die ebenfalls auf einer elastischen Platte (4)
basiert, wobei sich die Geometrie der äußeren röhrenförmigen Hülle (1) jedoch von
jener der vorhergehenden und der Konfiguration der 1 und 2 entsprechenden
Version geringfügig
unterscheidet.
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Wie
in 5 gezeigt ist, ist das elastische Teil (4') aus einem
Federstahlprofil gebildet, dessen Enden (10, 10') ebene Flächen bilden,
auf denen sich die Kugeln abstützen.
Diese Enden (10, 10')
sind durch Schlaufen (11, 11) weitergeführt, die
dem Teil eine mit den dem verwendeten Werkstoff eigentümlichen
elastischen Eigenschaften kombinierte elastische Wirkung verleihen.
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6 schlägt eine
Lösung
vor, bei der sich ein nicht elastisches Teil (12) an einer
Platte (4'') aus einem
Werkstoff, der im Wesentlichen dieselben Eigenschaften wie jener,
der bei der Lösung
nach 1 verwendet worden ist, besitzt, beispielsweise aus
einem Elastomer, abstützt.
Die Verlagerung der seitlichen Flügel (13, 13') des harten
Teils (12) ergibt sich dann aus den elastischen Eigenschaften
der Platte (4'').
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Die
Erfindung, wie sie durch die Figuren veranschaulicht ist, repräsentiert
jedoch nur einige Beispiele, die keineswegs erschöpfend sind.
Im Gegenteil umfasst die Erfindung Varianten mit Formen und Konfigurationen,
die im Ermessen des Fachmanns liegen.