Die Erfindung bezieht sich auf ein Teleskopgerät umfassend ein äußeres Teleskopteil mit einem Hohlraum, der eine Achse hat, ein von dem Hohlraum wenigstens teilweise aufgenommenes inneres Teleskopteil mit einer äußeren Führungsfläche, welches in Richtung der Achse relativ zu dem äußeren Teleskopteil linear und im wesentlichen taumelfrei beweglich ist und eine in das äußere Teleskopteil eingesetzte, ringförmige Führungseinheit mit einer inneren Führungsflächenanordnung zur Anlage an der äußeren Führungsfläche des inneren Teleskopteils.
Solche Teleskopgeräte treten insbesondere bei Stuhlsäulen auf, bei denen das äußere Teleskopteil von einem Standrohr der Stuhlsäule und das innere Teleskopteil von einem Mantelrohr einer Gasfeder gebildet ist, während die Kolbenstange der Gasfeder mit einem Boden des Standrohrs in axialer Richtung fest verbunden ist.
Durch die DE-PS I 931 012 ist eine willkürlich blockierbare Gasfeder bekannt, deren Zylinderaußenfläche in einer mit einem Standrohr verbundenen Führungsbuchse gleitend angeordnet ist. Die Führungsbuchse ist in das Standrohr eingepreßt und bildet somit eine weitestgehend starre Gleitführung, auch wenn sie aus einem Kunststoff besteht. Insbesondere bei Anwendung einer derartigen Führung als Stuhlsäule ergibt sich infolge außermittiger Belastung eine Biegebeanspruchung, wodurch Verkantungen zwischen der Zylinderaußenfläche und dem Standrohr auftreten, die sich durch hohe Losbrechkräfte sowie erhöhte Reibung und damit hohe Axialkräfte auf die Führung auswirken. Diese Schwierigkeiten treten auch bei nicht genauer Fluchtung der Gasfeder zum Standrohr auf, wo durch eine aufwendige Nacharbeit erforderlich wird. Nachteilig ist ferner, daß beim Höhenverstellen und bei der Drehbewegung eines mit dem Gasfederzylinder verbundenen Stuhlsitzes relativ zu dem mit einem Stuhlfuß vereinigten Standrohr durch die Reibung und Kantenpressung ein erhöhter Verschleiß der Führungsbuchse auftritt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfidnung ist es ein Teleskopgerät, insbesondere zur Anwendung als Stuhlsäule zu schaffen, bei dem ein einwandfreies Gleiten und Drehen des inneren Teleskopteils relativ zu dem äußeren Teleskopteil ermöglicht und damit axiale Bewegungswiderstände wesentlich verringert sind. Fluchtungsfehler sollen ausgeglichen werden, ohne daß eine höhere Reibung oder Kantenpressung entsteht. Über eine sehr lange Betriebsdauer soll der Verschleiß der beteiligten Elemente möglichst gering sein. Der Zusammenbau des Teleskopgeräts soll vereinfacht werden.
Die Erfindung geht aus von einem Teleskopgerät umfassend ein äußeres Teleskopteil mit einem Hohlraum, der eine Achse hat, ein von dem Hohlraum wenigstens teilweise aufgenommenes inneres Teleskopteil mit einer äußeren Führungsfläche, welches in Richtung der Achse relativ zu dem äußeren Teleskopteil linear und im wesentlichen taumelfrei beweglich ist und eine in das äußere Teleskopteil eingesetzte, ringförmige Führungseinheit mit einer inneren Führungsflächenanordnung zur Anlage an der äußeren Führungsfläche des inneren Teleskopteils.
Dabei ist vorgesehen, daß mindestens ein innerer Führungsflächenabschnitt der inneren Führungsflächenanordnung an einem Führungsringkörper ausgebildet ist, welcher universalgelenkig an einer Trägerhülse der Führungseinheit gelagert ist.
Da das innere Teleskopteil innerhalb des äußeren Teleskopteils taumelfrei beweglich sein soll, muß mit zwei in axialer Richtung beabstandeten Führungsstellen zwischen der äußeren Führungsfläche und der inneren Führungsflächenanordnung gerechnet werden. Diese Führungsstellen sind Zylinderflächen und müssen im Hinblick auf eine einwandfreie, reibungsarme Führung in möglichst genauer, axialer Flucht liegen. Wenn nun entsprechend der Erfindung mindestens ein innerer Führungsflächenabschnitt der inneren Führungsflächenanordnung an einem Führungsringkörper ausgebildet ist, welcher universalgelenkig an einer Trägerhülse der Führungseinheit gelagert ist, so stellen sich die beiden axial beabstandeten Führungsstellen selbsttätig auf annähernd genaue Flucht ein, so daß eine einwandfreie Führung ohne wesentliche Verkantungsreibung gewährleistet ist.
Der Führungsringkörper kann in einer Innenumfangsnut an der Innenseite der Trägerhülse aufgenommen sein.
Um eine von Rückstellkräften freie, universalgelenkige Lagerung des Führungsringkörpers in der Trägerhülse zu erhalten, kann man die Umfangsnut mit einer Hohlkugelteilfläche ausführen und den Führungsringkörper mit einer teilkugelförmigen Außenoberfläche versehen, welche an der Hohlkugelteilfläche anliegt.
Um den Führungsringkörper leicht in die Trägerhülse einbauen zu können wird vorgesehen, daß die Trägerhülse aus zwei Halbschalen gebildet ist, welche nach Aufnahme des Führungsringkörpers in den Hohlraum eingeschoben und dadurch zusammengehalten sind.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind innerhalb der Trägerhülse in axialem Abstand zwei Führungsringkörper angeordnet, deren jeder gegenüber der Trägerhülse universalgelenkig gelagert ist. Bei dieser Ausführungsform ist eine einwandfreie Axialflucht auf zwei zylindrischen Führungsflächenabschnitten gewährleistet, da sich diese Führungsflächenabschnitteselbsttätig gegeneinander in genaue Achsflucht zentrieren lassen. Damit ist gewährleistet, daß die äußere Führungsfläche des inneren Teleskopteils in zwei in axialer Richtung beabstandeten Zylinderflächen reibungsarm geführt ist.
Eine andere einfache Möglichkeit des Einbaus eines, oder mehrerer Führungsringkörper in eine Trägerhülse ergibt sich dadurch, daß die Trägerhülse auf einem Teilabschnitt ihrer axialen Länge mit an einem Ende offenen Schlitzen versehen ist und daß die Innenumfangsnut in diesem Teilabschnitt ausgebildet ist. Der Führungsringkörper kann dann in die Innenumfangsnut unter Spreizung des geschlitzten Abschnitts der Trägerhülse eingeschnappt werden.
Die Trägerhülse kann aus Kunststoff oder Metall, insbesondere Leichtmetall ausgebildet sein, insbesondere in Form eines Spritzgußkörpers.
Der Führungsringkörper besteht bevorzugt aus Metall, oder Sintermetall und kann auf seiner Innenoberfläche eine Beschichtung aus gleitgünstigem Werkstoff tragen. Diese Beschichtung aus gleitgünstigem Werkstoff muß nicht unmittelbar auf der Innenoberfläche des Führungsringkörpers angebracht werden, sondern kann auch auf der Innenfläche einer Gleitbuchse angeordnet sein, welche mit ihrer Außenfläche in den Führungsringkörper eingesetzt ist.
Das äußere Teleskopteil kann etwa von einem Standrohr einer Stuhlsäule gebildet sein, welches an seinem unteren Ende einen Boden besitzt und an seinem oberen Ende offen ist, während andererseits das innere Teleskopteil von einem Mantelrohr einer Gasfeder gebildet sein kann, welche eine an dem Boden des Standrohrs axial befestigte Kolbenstange aufweist.
Bei solchen Standrohren ist es unerwünscht, die Gasfederkolbenstange zur radialen Festlegung der Gasfeder heranzuziehen. Es ist deshalb notwendig, das Mantelrohr der Gasfeder in der Führungseinheit an zwei in axialem Abstand befindlichen Führungsstellen zu führen. Bevorzugt wird jede dieser Führungsstellen von einem universalgelenkig in der Trägerhülse gelagerten Führungsringkörper gebildet. Es ist aber grundsätzlich auch denkbar, nur eine der Führungsstellen von einem universalgelenkig gelagerten Führungsringkörper zu bilden, vorzugsweise die obere Führungsstelle und die andere Führungsstelle als eine an der Trägerhülse starr angeordnete, in axialer Richtung möglichst kurze zylindrische Führungsfläche auszubilden. Um die Einleitung von Biegekräften in den aus dem Mantelrohr und der Kolbenstange gebildeten Stabkörper zu vermeiden empfiehlt es sich, die Kolbenstange an dem Boden des Standrohrs mit radialem Spiel zu befestigten.
Die verschiedenen neuen Merkmale der Erfindung werden insbesondere in den angeführten Patentansprüchen herausgestellt. Diese Patentansprüche sind ein Teil der Offenbarung. Zum besseren Verständnis der Erfindung, ihrer Vorteile und ihrer spezifischen Wirkungen, wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen und auf die Beschreibung dieser Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.
Die Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
In Fig. I ist eine Stuhlsäule gezeigt, die eine willkürlich blockierbare Gasfeder I umfaßt. Ein inneres Teleskopteil oder Mantelrohr 2 der Gasfeder I ist in einer Führungseinheit 9 geführt, welche in das obere Ende eines äußeren Teleskopteils oder Standrohrs 8 eingepreßt ist. Die Gasfeder besitzt eine Kolbenstange 3, die mit ihrem unteren Ende an einem Boden 8a des Standrohrs 8 drehbar, axial fest und mit radialem Spiel gelagert ist. Das Mantelrohr 2 besitzt an seinem oberen Ende einen konischen Befestigungsabschnitt 2a, welcher in eine entsprechend konische Hohlnabe eines Stuhlsitzes eingeführt werden kann. Das Standrohr 8 besitzt an seinem unteren Ende einen konischen Abschnitt 8b, welcher in eine entsprechend konische Bohrung eines Stuhlfußes eingeführt werden kann. Die Kolbenstange 3 ist innerhalb der Gasfeder 1 mit einem Kolben 4 verbunden, welcher zwei Arbeitsräume 5 und 6 innerhalb der Gasfeder voneinander trennt. Die beiden Arbeitsräume 5 und 6 sind wenigstens zum Teil mit unter Druck stehendem Gas gefüllt. Die beiden Arbeitsräume 5 und 6 sind durch eine den Kolben 4 überbrückende Überströmverbinddung 20 miteinander verbindbar. Diese Überströmverbindung 20 ist durch eine Ventileinrichtung 7 abgesperrt. Durch axialen Druck auf die Ventileinrichtung 7 kann die Überströmverbindung 20 geöffnet werden, so daß ein Fluidaustausch zwischen den beiden Arbeitsräumen 5 und 6 stattfinden kann. Wenn die Ventileinrichtung 7 geschlossen ist, so ist eine bestimmte Ausschublänge der Gasfeder I eingestellt. Um die Ausschublänge zu verändern, muß die Ventileinrichtung 7 geöffnet werden. Dann sucht das Druckmedium innerhalb der Arbeitskammern 5 und 6 die Kolbenstange 3 aus der Gasfeder auszuschieben, bis die Ventileinrichtung 7 wieder geschlossen wird. Ein Teil der Arbeitsräume 5 und 6 kann auch von Flüssigkeit erfüllt sein.
Beim Höhenverstellen des Mantelrohrs 2 gegenüber dem Standrohr 8 gleitet das Mantelrohr 2 in der Führungseinheit 9 Ein Gleiten findet auch dann statt, wenn durch Wechselbelastung auf dem Stuhlsitz das Druckgas innerhalb des Arbeitsraums 6 mehr oder minder stark komprimiert wird.
Die Führungseinheit 9 ist in Fig. 2 und 3 im Detail dargestellt. Sie umfaßt eine Trägerhülse 10, die sich aus zwei Teilschalen 10a und 10b zusammensetzt. An der Innenseite der Trägerhülse 10 sind in axialem Abstand voneinander zwei Innenumfangsnuten 12 ausgebildet, die jeweils eine Hohlkugelteilfläche 13 besitzen. In die Innenumfangsnut 12 ist ein Führungsringkörper II eingesetzt, welcher eine teilkugelförmige Außenoberfläche besitzt. In den Führungsringkörper II ist eine Gleitbuchse 14 eingesetzt, welche eine Kunststoffbeschichtung 15 trägt. Die Innenumfangsfläche der Kunststoffbeschichtung 15 hat einen kleineren Radius als die Innenumfangsfläche der Trägerhülse 10.
Bei der Montage wird wie folgt vorgegangen. Das Mantelrohr 2 der Gasfeder I wird durch die beiden Führungsringkörper II hindurchgesteckt. Die Führungsringkörper werden sodann in die Innenumfangsnuten 12 der einen Halbschale 10a eingelegt.
Die andere Halbschale 10b wird aufgelegt unter Vervollständigung der Trägerhülse 10. Die Trägerhülse 10 wird sodann in das Standrohr 8 eingeschoben, wobei das untere Ende der Kolbenstange 3 den Boden 8a des Standrohrs 8 durchsetzt. Nunmehr wird das untere Ende der Kolbenstange 3 an dem Boden 8a durch einen Sicherungsring 21 befestigt.
Wie aus Fig. I erkennbar, hat das untere Ende der Kolbenstange 3 in dem Boden 8a radiales Spiel. Die Führungsringköper II fluchten sich beim Einlegen des Mantelrohrs 2 selbsttätig aus. Sind sie einmal ausgefluchtet, so ist das Mantelrohr 2 biegesteif und taumelfrei von der Trägerhülse 10 und damit von dem Standrohr 8 aufgenommen. Da die Kolbenstange 3 in dem Boden 8a radiales Spiel hat, besteht keine Möglichkeit der Biegemomenteinwirkung auf die Kolbenstange 3, auch dann nicht, wenn der Stuhlsitz außermittig belastet wird. Da die Führungsringkörper II mit ihren Kunststoffgleitschichten 15 zwangsfrei an dem Mantelrohr 2 anliegen, ist eine reibungsarme Führung gewährleistet. Etwaige temperaturbedingte Ausdehnungen der Trägerhülse 10 beeinflußen die Führungseigenschafen nicht. Da die Führungsringkörper II aus Metall, insbesondere Stahl, oder Sintermetall bestehen, bleibt der Innendurchmesser der Gleitschichten 15 im wesentlichen konstant.
Die Führungseinheit 109 nach den Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von der Führungseinheit 9 nach den Fig. I bis 3 im wesentlichen dadurch, daß ein einziger Führungsringkörper III universalgelenkig in eine Innenumfangsnut 112 bzw. in deren Hohlkugelteilfläche 113 eingesetzt ist. Die Trägerhülse II0 besitzt einen geschlossenen Ringabschnitt 117, und oberhalb des geschlossenen Ringabschnitts 117 Schlitze 119, welche Federzungen 119a bilden. Dank dieser Schlitze 119 kann der obere Teilabschnitt der Trägerhülse 110 durch Eindrücken des Führungsringkörpers III von oben gespreizt werden, bis der Führungsringkörper III in die Innenumfangsnut 112 einschnappt. Der Führungsringkörper III ist bei dieser Ausführungsform unmittelbar mit einer gleitgünstigen Kunststoffschicht 115 beschichtet. Bei dieser Ausführungsform kann das Mantelrohr neben seiner Führung in dem Führungsringkörper III noch eine direkte Führung in dem geschlossenen Ringabschnitt 117 besitzen. Auf diese Weise wird wiederum eine taumelfreie Führung des Mantelrohrs gewonnen. Da sich der Führungsringkörper III auch hier selbst einstellen kann, wird auch hier eine reibungsarme Führung erhalten.
Es wurden spezielle Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben um die Verwendbarkeit des Erfindungsprinzips zu erläutern. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch auf andere Weise verwirklicht werden kann, ohne daß von dem in den Ansprüchen definierten Prinzip abgewichen wird.
Die Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen nur zur Erleichterung des Verständnisses und sind nicht als Beschränkung zu verstehen.