[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Höhenverstellung, mit deren Hilfe eine
Podestplatte stufenlos auf die jeweils gewünschte Nutzhöhe eingestellt werden kann.
[0002] Podeste werden für Konzerte, Theaterstücke oder andere Kultur- oder auch Sportveranstaltungen
genutzt, um eine erhöhte Bühne zu bilden. Eine solche Bühne kann eingesetzt werden,
um bessere Sicht auf die Protagonisten zu ermöglichen, wie etwa einen Künstler oder
eine Gruppe von Schauspielern, sie kann aber auch als ein erhöhter und umgrenzter
Publikumsraum genutzt werden. Häufig besitzen Podeste eine Höhenverstellung, um ihre
Höhe dem Einsatzzweck und den örtlichen Gegebenheiten entsprechend variabel anzupassen.
[0003] Zumeist wird eine größere Zahl von Podesten flächendeckend nebeneinander aufgestellt.
Besonders bei fest installierten Bühnen ist es wünschenswert, die einzelnen Podeste
in ihrer Höhe ohne Aufwand und vorteilhafterweise sogar ferngesteuert zu verstellen.
Eine solche Bühne, die somit eigentlich ein Podestfeld ist, kann dann modular beispielsweise
über einen Computer heraufund heruntergefahren werden, etwa um bestimmte Kulissenteile
zu festgelegten Zeiten zu präsentieren. Auch kann auf diese Weise die gesamte Bühne
heruntergefahren werden, wenn sie nicht benötigt wird.
[0004] In herkömmlicher Weise wird die Höhenverstellung solcher Podeste über eine Scherenkonstruktion
vorgenommen, welche die Höhe der Podestplatte in dem Maße verstellt, in dem sich die
Neigung der scherenartig angeordneten Metallarme zueinander ändert. Dabei übertragen
diese an der Podestplatte befestigten Metallarme die durch die Betätigung der Höhenverstellung,
das Eigengewicht und die auf der Podestplatte befindliche Last verursachten Kräfte
auf einen Metallrahmen und den Boden.
[0005] Als Antriebe für eine solche Höhenverstellung mit Scherenkonstruktion sind Hydrauliken
und Motoren bekannt, die auf eine Schubstange wirken. Auch kann, bei kleineren und
leichteren Konstruktionen, eine Höhenverstellung von Hand mit oder ohne Unterstützung
einer kraftreduzierenden Mechanik vorgenommen werden.
[0006] Eine Eigendrehung derartiger auf einer Scherenkonstruktion basierender Podeste ist
ausgeschlossen, da die Podestplatte gegenüber dem Rahmen prinzipiell nicht drehbar
ist. Genauso wird eine Eigendrehung auch in einem fest montierten Bühnenfeld, aber
auch schon bei zwei mit einer Kante lückenlos aneinanderstoßenden Podestplatten und
stets zwischeneinander gleicher Höhenverstellung ohne weitere Einrichtungen vermieden.
[0007] Die genannten scherenartigen Höhenverstellungen lassen sich zwar stufenlos und über
einen Antrieb einstellen. Sie haben jedoch den Nachteil, daß beim Hub die Kraft unregelmäßig
eingeleitet wird, da die benötigte Hubkraft von dem Neigungswinkel der scherenartig
angeordneten Metallarme abhängt. Die Leistung eines Motors zum Antrieb der Höhenverstellung
muß naturgemäß entsprechend der in der Spitze benötigten Hubkraft dimensioniert sein
und wird demnach nur über einen kleinen Teil der gesamten Hubstrecke ausgenutzt. Somit
werden leistungsstarke und teure Motoren eingesetzt, ohne daß die hohe Leistung vorteilhaft
genutzt werden könnte, wie beispielsweise durch eine höhere Zusatzlast.
[0008] Schließlich können sich beim Verstellen der Höhe Gegenstände oder gar Körperteile
zwischen der Podestplatte und den Metallarmen, zwischen den Metallarmen selbst oder
an deren Kontakt zum Rahmen verfangen. Damit besteht nicht nur ein Ausfallrisiko der
Höhenverstellung, sondern darüber hinaus die Gefahr einer Beschädigung solcher Gegenstände
oder gar eine Gefährdung von Personen.
[0009] Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Höhenverstellung einer Podestplatte anzugeben,
welche die aufgeführten Nachteile vermeidet und welche also eine gleichmäßige Kraftverteilung
und somit gleichmäßige Hubleistung bei hoher Zuverlässigkeit und Langlebigkeit garantiert.
[0010] Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem das Prinzip der Scherenkonstruktion mit den
einer ungleichmäßigen Krafteinleitung ausgesetzten Scherenarmen das Prinzip einer
Teleskopführung bzw. -lastaufnahme ersetzt wird. Elemente einer Führungs- bzw. Tragsäule
werden teleskopartig ineinander angeordnet und durch einen Eingriff verbunden, der
in der gewünschten Ausfuhrhöhe verriegelt wird. Ist der Eingriff als ein gegen die
Horizontale geneigtes Paar von Kraftübertragungselement und passender Führungsnut
ausgebildet, so kann die Kraft auch horizontal aufgebracht werden und wird dann von
dem Eingriff in Hub umgesetzt.
[0011] Auf diesen Prinzipien aufbauend ist die erfindungsgemäße Lösung im einzelnen durch
die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs und ihre Erweiterungen in den Unteransprüchen
angegeben. Dabei ist eine teleskopartig ausfahrbare Trag- und/oder Führungssäule vorgesehen,
der eine Verriegelungseinrichtung für die Verriegelung in einer ausgefahrenen Stellung
zugeordnet ist.
[0012] Vorteilhafterweise wird die Hubkraft für das Ausfahren der Säule zumindest teilweise
von einem elektrischen Antrieb bereitgestellt, um die Podesthöhe ohne Anstrengung
und sogar auch ferngesteuert einzustellen. Die Hubkraft wird bevorzugt über Schubketten,
eine Pneumatik, eine Hydraulik oder einen Luftbalg aufgebracht. In einer speziellen
Ausführungsform kann die Hubkraft zweckmäßigerweise auch zumindest teilweise von Hand
aufgebracht werden. Damit kann man sich von elektrischem Anschluß unabhängig machen
und die gewünschte Höhe nach Augenmaß selbst einstellen.
[0013] Bevorzugt wird zum Einfahren der Säule die Verriegelungseinrichtung an dem einen
Ende der Säule gelöst und löst sich dann beim teleskopartigen Einfahren sukzessive
automatisch. Dann braucht beim Einfahren lediglich der oberste Teil des Verriegelungseinrichtung
von Hand oder elektrisch entriegelt zu werden, und alle weiteren Verriegelungseinrichtungen
lösen sich durch eine integrierte Mechanik beim Absenken, beispielsweise durch automatisch
wirksam werdende Hacken, Bolzen oder ähnliche Einrichtungen.
[0014] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Podestplatte gegen Eigendrehung
gesichert und die Trag-/Führungssäule zusätzlich als Hubsäule ausgebildet, die einen
ersten Zylinder, der mit der Podestplatte zumindest mittelbar drehfest verbunden ist,
einen zweiten Zylinder mit von dem ersten Zylinder verschiedenem Durchmesser, der
zumindest mittelbar mit einer Bodenplatte mittels einer drehbaren Lagerung verbunden
ist, sowie eine Drehkraft-Übertragungseinrichtung aufweist, mittels derer der zweite
Zylinder mit Hilfe eines Antriebes ein Drehmoment aufnehmen und somit in eine Drehbewegung
versetzt werden kann.
[0015] Dabei weist der zweite Zylinder am Umfang ein Kraftübertragungselement, insbesondere
einen Gleitstein, und der erste Zylinder eine gegen die Horizontale geneigte Führungsnut
auf, in die das Kraftübertragungselement eingreift, und die beiden Zylinder sind derart
ineinander gesetzt, daß sie konzentrisch zu der gemeinsamen Symmetrieachse liegen
und gegeneinander durch den Eingriff des Kraftübertragungselement in die Führungsnut
abgestützt sind.
[0016] Bei Betätigung des Antriebes dreht sich der zweite Zylinder und zwingt über das Kraftübertragungselement
und die Führungsnut den ersten Zylinder und somit die Podestplatte je nach Drehrichtung
stufenlos nach oben oder nach unten.
[0017] Alternativ kann auch der zweite Zylinder zumindest mittelbar drehfest mit der Bodenplatte
verbunden und der erste Zylinder zumindest mittelbar mit einer drehbaren Lagerung
mit der Podestplatte verbunden sein, mittels derer der erste Zylinder mit Hilfe eines
Antriebs ein Drehmoment aufnehmen und somit in eine Drehbewegung versetzt werden kann.
[0018] In Weiterbildung der Erfindung ist mindestens ein weiterer konzentrisch zu der gemeinsamen
Symmetrieachse des ersten und zweiten Zylinders liegender Zylinder vorgesehen, wobei
die Zylinder kleinsten und größten Durchmessers den ersten bzw. zweiten Zylinder bilden.
Jeder Zylinder ist in dem Zylinder nächstgrößeren Durchmessers angeordnet, und die
Zylinder weisen jeweils Kraftübertragungselemente und gegen die Horizontale geneigte
Führungsnuten auf, derart, daß jeweils ein Kraftübertragungselement in die zugehörige
Führungsnut eines benachbarten Zylinders eingreift.
[0019] Bei Betätigung des Antriebs dreht sich der größte Zylinder, und diese Drehbewegung
wird durch die Kraftübertragungselemente in den Führungsnuten in eine Hub- oder Absenkbewegung
umgesetzt, bei der die Hubsäule schraubenartig wie ein Teleskop aus- oder eingefahren
wird.
[0020] Durch den Einsatz mehrerer Zylinder kann der einzelne Zylinder eine geringe Höhe
besitzen, ohne die maximale Verstellhöhe zu begrenzen. Somit kann die Vorrichtung
so hergestellt werden, daß sie im eingefahrenen Zustand prinzipiell beliebig niedrig
ist, und das Eigengewicht jedes einzelnen Zylinders kann gering bleiben.
[0021] Alternativ kann bei der ersten Weiterbildung der größte Zylinder mit der Podestplatte
und der kleinste Zylinder mit der Bodenplatte verbunden sein.
[0022] Genauso kann bei der ersten Weiterbildung alternativ die Verbindung mit der Bodenplatte
drehfest und die Verbindung mit der Podestplatte die drehbare Lagerung sein.
[0023] Der Antrieb überträgt vorteilhafterweise die Drehkraft von einer Drehantriebsquelle
über eine Kette, einen Riemen oder einen Zahnradmechanismus auf die Drehkraft-Übertragungseinrichtung.
Dadurch kann die Antriebsquelle räumlich von der Hubsäule getrennt werden.
[0024] Zweckmäßigerweise kann die Antriebsquelle für die Drehkraft einen Motor aufweisen,
um zum einen bequem die Hubleistung aufzubringen und zum anderen eine leichte Ansteuerungsmöglichkeit
für eine Fernsteuerung zu bieten. Auch hier ist zweckmäßigerweise die Möglichkeit
der manuellen Bedienung vorgesehen, beispielsweise mit Hilfe einer Handkurbel, deren
Bedienung bevorzugt durch eine Untersetzung unterstützt wird.
[0025] Die Zylinder sind bevorzugt aus Stahl, aus Messing oder aus Aluminium gefertigt,
und die Kraftübertragungselemente bestehen bevorzugt aus einem Material, das in Bezug
auf das ausgewählte Material der Zylinder einen niedrigen Gleitreibungskoeffizienten
hat, wie etwa Messing, Bronze, Stahl oder Kunststoff. Eine niedrige Gleitreibung wirkt
sich ebenso vorteilhaft auf die notwendige Antriebsleistung wie auch auf den Verschleiß
der tragenden Teile aus, also der Kraftübertragungselemente und der Führungsnuten.
Hierfür können auch Rollen als Kraftübertragungselemente sorgen.
[0026] Eine besonders gute Kraftübertragung läßt sich erreichen, indem der Neigungswinkel
der oder jeder Führungsnut gegen die Horizontale weniger als 45° beträgt und insbesondere
zwischen 10° und 35° liegt. In solchen Fällen ist der Kraftweg länger als der Lastweg,
was sich in einer geringeren Leistungsanforderung an den Antrieb niederschlägt, insbesondere
mit einem Faktor, der eine geringere notwendige Leistung mit einer immer noch raschen
Hubübertragung verbindet.
[0027] Vorteilhafterweise weist das oder weisen die Kraftübertragungselemente eine Vielzahl
von in einer Linie angeordneten Gleitsteinen auf, wobei diese Linie gegenüber der
Horizontalen unter einem Winkel geneigt ist, der demjenigen der zugehörigen Führungsnut
entspricht. Eine solche Vielzahl von Gleitsteinen sorgt für eine geringe Gleitreibung
mit den bereits genannten Vorteilen.
[0028] In Fortbildung der Erfindung sind eine oder mehrere zusätzliche Hubsäulen vorgesehen,
wobei schon die Verbindung der ersten und mindestens einer weiteren Hubsäule mit der
Podestplatte deren Eigendrehungen verhindert. Damit kann die Last unter Erhöhung der
Stabilität an mehreren Stellen abgestützt werden, eine größere Podestplatte benutzt
werden und ein Podest auch isoliert und ohne jede weitere Sicherung gegen Eigendrehungen
eingesetzt werden.
[0029] Die Hubsäulen werden dabei vorteilhafterweise mit Hilfe eines einzelnen Antriebs
angetrieben. Dies spart Platz, Gewicht und Kosten.
[0030] Eine besondere Ausführungsform der Erfindung sieht eine Höhenverstellung mit zwei
oder mehr jeweils drehfest mit der Podestplatte verbundene Hubsäulen vor, deren Führungsnuten
den gleichen Neigungswinkel aufweisen und deren Drehkraft-Übertragungseinrichtungen
über zwei oder mehr mit einem einzelnen Antrieb verbundene Ketten betätigt werden.
Dies garantiert eine synchrone Höhenveränderung der beiden oder der mehreren Hubsäulen,
die auf diese Weise automatisch die Podestplatte eben halten und gegen Eigendrehungen
sichern.
[0031] Die zuletzt genannte Ausführungsform ist besonders geeignet für eine Podestfläche
von wenigen Quadratmetern, wie sie häufig eingesetzt wird, und bietet neben einem
kompakten Aufbau eine ausgewogene gewichts- und kostensparende Höhenverstellung.
[0032] Bevorzugt ist ein Gelenk in der Verbindung zwischen der Podestplatte und dem oberen
Ende jeder Säule vorgesehen, um die Podestplatte zu neigen. Damit können nicht nur
ebene, sondern auch schräge Bühnenteile aufgebaut werden.
[0033] Bevorzugt umschließt die senkrechte Projektion der Podestplatte die Vorrichtung vollständig,
derart, daß eine Vielzahl von Podestplatten und zugehörigen Vorrichtungen eine größere
Podestfläche in modulartigem Aufbau lückenlos abdeckt. Damit entspricht die Vorrichtung
den Anforderungen eines besonders häufigen Einsatzes für größere Bühnen und Festinstallationen.
[0034] Die erfindungsgemäße Lösung sorgt somit für eine gleichmäßige Kraftverteilung auf
eine Vielzahl von Elementen der teleskopartigen Säulen. Dadurch nutzt sie die zur
Verfügung stehende Leistung des Motors optimal und vermeidet auch erhöhten Verschleiß
besonders beanspruchter Teile. Dies sichert die Langlebigkeit und ist besonders wartungsfreundlich.
[0035] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Höhenverstellung kann zudem etwaige Leistungsreserven
des Motors voll als Auftriebsreserve nutzen, um Zusatzlasten anzuheben. Schließlich
erlaubt sie gar keinen möglichen Eingriff in freiliegende Teile der Höhenverstellung,
wie bei der genannten Scherenkonstruktion, und schließt entsprechende Sicherheitsrisiken
zuverlässig aus.
[0036] Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren zeigen in:
- Fig. 1
- eine Vorderansicht eines maximal ausgefahrenen Podestes mit einer Ausführungsform
der Höhenverstellung gemäß der Erfindung,
- Fig. 2
- eine Vorderansicht des vollständig eingefahrenen Podestes gemäß Fig. 1,
- Fig. 3
- eine perspektivische Darstellung des untersten und zweier mittlerer Zylinder aus Fig.
1,
- Fig. 4a
- einen Aufriß des untersten Zylinders aus Fig. 1,
- Fig. 4b
- einen Aufriß eines mittleren Zylinders aus Fig. 1,
- Fig. 4c
- einen Aufriß des obersten Zylinders aus Fig. 1,
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf die Bodenplatte und den untersten Zylinder gemäß Fig. 1,
- Fig. 6
- eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit zwei Säulen,
- Fig. 7
- eine Draufsicht auf die Bodenplatte und die jeweils untersten Zylinder der Säulen
gemäß Fig. 6,
- Fig. 8a
- eine Vorderansicht einer weitere Ausführungsform, bei der die Säulen quadratischen
Querschnitt haben,
- Fig. 8b
- eine Draufsicht der Ausführungsform gemäß Fig. 8a,
- Fig. 8c
- eine Vorderansicht einer Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 8a mit rechteckigem
Säulenquerschnitt,
- Fig. 8d
- eine Draufsicht der Variante gemäß Fig. 8c,
- Fig. 8e
- eine Vorderansicht einer Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 8a mit nur einer
Säule,
- Fig. 8f
- eine Seitenansicht der Variante gemäß Fig. 8e und
- Fig. 9
- eine weitere Ausführungsform mit schräggestellter Podestplatte.
[0037] In Fig. 1 ist die Vorderansicht einer mit einer Podestplatte 10 montierten erfindungsgemäßen
Höhenverstellung mit einer Säule 30 als Trag-/Führungssäule, die zugleich auch als
Hubsäule dient, im maximal ausgefahrenen Zustand dargestellt. Die Säule 30 weist einen
untersten Zylinder 31, acht mittlere Zylinder 32 und einen obersten Zylinder 33 auf.
Die Zylinder besitzen Kraftübertragungselemente 34 und Führungsnuten 35, auf die unten
noch näher eingegangen wird.
[0038] Der oberste Zylinder 33 ist fest mit der Podestplatte 10 verbunden, indem ein Deckel
auf den Zylinder 33 geschweißt und dieser an der Podestplatte 10 verschraubt ist.
Der unterste Zylinder 31 ist mit einem Antriebsrad 42 durch Schweißen fest verbunden,
das seinerseits auf einer drehbaren Lagerung 22 ruht, die aus einem gefetteten Gleitlager
auf einem Messingblech besteht. Diese Lagerung 22 ist auf einer Bodenplatte 20 befestigt.
Eine Antriebskette 43 überträgt die Drehbewegung des Arbeitsrades 41 eines Antriebsmotors
40 auf das Antriebsrad 42. Der unterste Zylinder 31 ist in einer achteckigen Lagerungskassette
21 angeordnet.
[0039] Die Zylinder 31, 32, 33 sind konzentrisch zu ihrer gemeinsamen Symmetrieachse ineinandergesetzt,
so daß jeder Zylinder innerhalb des Zylinders mit nächstgrößerem Durchmesser angeordnet
ist. In Fig. 1 ist die Hubsäule ausgefahren, und somit überlappt nur jeweils der untere
Randbereich jedes Zylinders 32, 33, den untersten Zylinder 31 ausgenommen, mit dem
oberen Randbereich des Zylinders 31, 32 nächstgrößeren Durchmessers. Im vollständig
eingefahrenen Zustand der Säule 30, wie in Fig. 2 dargestellt, liegen dagegen die
Zylinder 31, 32, 33 ineinander, so daß die Höhe der Säule allein von dem Zylinder
mit der größten Höhe bestimmt wird.
[0040] Fig. 3 illustriert perspektivisch, wie die Kraftübertragungselemente 34 und die Führungsnuten
35 der untersten drei Zylinder 31, 32 ineinander eingreifen.
[0041] Der unterste Zylinder 31 ist, wie im Aufriß in Fig. 4a dargestellt, an insgesamt
vier Stellen mit Kraftübertragungselementen 34 versehen, die jeweils aus vier zu einer
geneigten Linie angeordneten Löchern mit je einem darin innen eingesetzten Gleitstein
bestehen. Fig. 4c zeigt den Aufriß des obersten Zylinders 33, der an insgesamt vier
Stellen mit Führungsnuten 35 versehen ist, deren Neigung gerade derjenigen der Linie
entspricht, in der die Gleitsteine der Kraftübertragungselemente 34 angeordnet sind.
Die mittleren Zylinder 32 weisen nun, wie in Fig. 4b zu sehen ist, sowohl Kraftübertragungselemente
34 wie auch Führungsnuten 35 auf, die ansonsten ganz genau wie diejenigen des obersten
Zylinders 33 bzw. untersten Zylinders 31 aufgebaut sind. In der Praxis genügen in
der Regel drei Stellen für die Kraftübertragungselemente, verteilt über den Umfang,
bei Bedarf können jedoch auch mehr Stellen verwendet werden.
[0042] In Fig. 5 wird die Bodenplatte 20 in der Draufsicht dargestellt. Der unterste Zylinder
31 ist nach außen mit der Lagerungskassette 21 verkleidet. Die Antriebskette 43 ist
von Kettenführungen 44 zu dem Arbeitsrad 41 des Motors 40 geführt. Da das Antriebsrad
42 fest mit dem untersten Zylinder 31 verbunden ist, versetzt also die Betätigung
des Motors 40 den untersten Zylinder 31 in eine gleichgerichtete Drehbewegung.
[0043] Im eingefahrenen Ausgangszustand ruhen die Zylinder 32, 33 innerhalb des untersten
Zylinders 31 (Fig. 2). Wird nun der Antriebsmotor 40 betätigt, so möchte sich der
unterste Zylinder 31 drehen und drückt dabei das Kraftübertragungselement 34 des untersten
Zylinders 31 mit einer horizontalen Kraft gegen die Wandungen der Führungsnut 35 des
nächstkleineren mittleren Zylinders 32. Dieser kann die horizontale Kraft nicht unmittelbar
in eine Drehbewegung umsetzen, weil er selbst durch seine Kraftübertragungselemente
34 in den Führungsnuten des wiederum nächstkleineren mittleren Zylinders 32 gehalten
wird.
[0044] Die Kraft wird also analog weiter auf die inneren Zylinder 32 und schließlich auf
den innersten, obersten Zylinder 33 übertragen. Aber auch der oberste Zylinder 33
kann sich nicht ohne Gegenkraft drehen, weil er fest mit der Podestplatte 10 verbunden
ist, die gegen Eigendrehung gesichert ist (zum Beispiel durch Anliegen an einer weiteren
Podestplatte; die Sicherung gegen Eigendrehung ist nicht dargestellt).
[0045] Diese Gegenkraft setzt sich aus Reibungskräften der Kraftübertragungselemente in
den Führungsnuten und der Gewichtskraft innenliegender Zylinder zusammen. Erst wenn
die Antriebskraft die Gegenkraft übersteigt, die an einem der Eingriffe zwischen Kraftübertragungselement
34 und Führungsnut 35 auftritt, zwingt die Antriebskraft das betreffende Kraftübertragungselement
34 zu einer Bewegung in der Führungsnut 35.
[0046] Dabei drehen sich der angetriebene unterste und die weiteren Zylinder absteigenden
Durchmessers bis zu dem und einschließlich desjenigen größeren Durchmessers der beiden,
an dem der genannte Eingriff besteht. Da die Führungnut zur Horizontalen geneigt ist,
werden dabei der Zylinder kleineren Durchmessers der beiden, an denen der Eingriff
besteht, sowie alle innerhalb liegenden einschließlich des obersten Zylinders 33 und
auch der Podestplatte 10 angehoben.
[0047] Die beschriebene schraubenartige Hubbewegung kann sich aber zunächst nur so lange
fortsetzen, bis das Kraftübertragungselement 34 das Ende der Führungsnut 35 erreicht.
Dann wird die Hubbewegung nach einem völlig analogen Mechanismus durch Bewegung eines
anderen Kraftübertragungselementes 34 eines anderen Zylinders in der Führungsnut 35
eines weiteren Zylinders fortgesetzt.
[0048] Bevorzugt wird zunächst der oberste Zylinder 33 und nachfolgend die anderen in der
Reihenfolge zunehmenden Durchmessers nach oben gezwungen werden, weil sie jeweils
die geringste entgegenwirkende Gewichtskraft erfahren. Genauso wird jeweils die Schraubbewegung
bis zum Anschlag fortgesetzt werden, ehe sie an einem anderen Eingriff zwischen Kraftübertragungselement
34 und Führungsnut 35 aufgenommen wird, weil die Gleitreibung der einmal eingesetzten
Bewegung kleiner ist als die Haftreibung der ruhenden Zylinder.
[0049] Für die Erfindung spielt es aber keine Rolle, ob sich die Zylinder in regelmäßiger
Reihenfolge oder gänzlich ungeordnet oder sogar einander vor Erreichen des Anschlags
abwechselnd nach oben bewegen. Es ist nur erfindungswesentlich, daß die Antriebsleistung
in jedem Fall in Hubarbeit umgesetzt wird. Haben bei fortgesetzter Drehbewegung des
untersten Zylinders alle Kraftübertragungselemente 34 die Enden der Führungsnuten
35 erreicht, so ist die Hubsäule maximal ausgefahren (vgl. Fig. 1).
[0050] Bei dem beschriebenen Prozess wird die Podestplatte 10 stufenlos nach oben gefahren
und kann in jeder Zwischenposition durch Unterbrechen des Antriebs und somit der Drehbewegung
stabil verharren. Dabei wirkt eine Arretierung des Motors 40 als Verriegelungseinrichtung,
weil der drehfest arretierte Motor 40 Drehbewegungen der Zylinder 31, 32 und 33 verhindert
und somit die Kraftübertragungselemente 34 sich nicht in den Führungsnuten 35 bewegen
können.
[0051] Bei Umkehrung der Drehbewegung fährt das Podest entsprechend nach unten. Wiederum
aufgrund der Gewichtskraft dürfte sich zunächst der zweitgrößte Zylinder, also der
unterste der mittleren Zylinder 32, nach unten bewegen, in gleichmäßiger durch absteigenden
Durchmesser gegebener Nachfolge der restlichen Zylinder 32, 33. Auch diese Reihenfolge
ist aber aus den aufgeführten Gründen für die Funktion der Säule 30 nicht wesentlich.
Haben alle Kraftübertragungselemente 34 das nunmehr andere Ende der Führungsnuten
35 erreicht, so ist die Säule 30 wieder vollständig eingefahren (Fig. 2).
[0052] Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Höhenverstellung gemäß der Erfindung.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten durch eine zweite Säule 130
als Hubsäule und eine Erweiterung des Antriebsmechanismus, um auch die zweite Säule
130 als Hubsäule durch den Antriebsmotor 40 anzusteuern.
[0053] Die beiden Säulen 30, 130 sind mit der Podestplatte fest und mit der Bodenplatte
20 über je ein erstes und ein zweites Antriebsrad 42, 142 gleichen Umfangs mittels
einer ersten und einer zweiten Lagerung 22, 122 verbunden. Der jeweils unterste Zylinder
31, 131 wird durch eine erste und eine zweite Lagerungskassette 21, 121 nach außen
verkleidet. Aufbau und Funktion der Säulen 30, 130 sind ansonsten identisch zu der
oben beschriebenen ersten Ausführungsform, wobei hier speziell noch alle Neigungswinkel
zweckmäßigerweise gleich sind, welche die Kraftübertragungselemente 34 und die Führungsnuten
35 jeweils mit der Horizontalen einschließen.
[0054] In Fig. 7 wird der Antriebsmechanismus veranschaulicht. Der Antriebsmotor 40 treibt
zugleich ein erstes und ein zweites Arbeitsrad 41, 141 gleichen Umfangs. Eine erste
Antriebskette 43 überträgt über ein Umlenkrad 45 und durch Kettenführungen 44 hindurch
die Drehbewegung auf das erste Antriebsrad 42.
[0055] Eine zweite Antriebskette 143 überträgt über ein Umlenkrad 145 und durch Kettenführungen
144 die Drehbewegung auf ein zweites Antriebsrad 142 mit gleichem Umfang wie das Antriebsrad
42. Da die Arbeitsräder 41, 141 und die Antriebsräder 42, 142 jeweils gleichen Umfang
haben, drehen sie sich bei gegebenem Vorschub des Motors um den gleichen Winkel.
[0056] Da auch die Führungsnuten 35 in den Zylindern der ersten und der zweiten Säule 30
bzw. 130 den gleichen Neigungswinkel haben, bewirkt eine Drehung des der untersten
Zylinders 31, 131 um den gleichen Winkel dies gleiche Hubhöhe. Die Podestplatte 10
wird somit immer von beiden Hubsäulen gleichmäßig gehoben oder abgesenkt, und durch
die starre Verbindung beider Säulen 30, 130 mit der Podestplatte 10 werden deren Eigendrehungen
wirksam und ohne äußere Hilfsmittel verhindert.
[0057] Die Funktionsweise der Höhenverstellung gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet
sich ansonsten nicht weiter von derjenigen der ersten Ausführungsform. Statt der Kettenkonstruktion,
die den Antrieb eines einzigen Motors auf beide Hubsäulen überträgt, können alternativ
auch mehrere synchronisierte Motoren Verwendung finden. Ganz analog kann auch eine
Höhenverstellung aus mehr als zwei Hubsäulen aufgebaut werden, die von einer entsprechenden
Anzahl Ketten angetrieben werden.
[0058] Die Figuren 8a bis 8f zeigen Varianten von Ausführungsformen, die von einer separaten
Hubeinrichtung 40a aus- und eingefahren werden, die zwischen der Podestplatte 10 und
der Bodenplatte 20 angeordnet ist. Die als Trag- bzw. Führungssäulen ausgebildeten
Säulen 30 sind Prismen und dienen der Führung der Hubbewegung bzw. tragen nach Verriegelung
der zwischen den Säulenelementen angebrachten Verriegelungseinrichtungen die Podestplatte
in einem ausgefahrenen Zustand.
[0059] In den Figuren 8a und 8b sind zwei derartige Säulen 30 von quadratischem Querschnitt
vorgesehen. Fig. 8c und Fig. 8d zeigt eine ähnliche Ausführungsform mit zwei Säulen
von rechteckigem Querschnitt, während in den Figuren 8e und 8f eine einzige Säule
30 vorgesehen ist, die wie gezeigt zweckmäßigerweise rechteckigen Querschnitt haben
kann und bei der die Hubeinrichtung 40a in ihrem Innenraum vorgesehen ist.
[0060] Fig. 9 erläutert eine weitere Ausführungsform, bei der die Säulen 30 drehfest, aber
über ein Gelenk 11 mit der Podestplatte 10 verbunden sind. Durch unterschiedliche
Ausfahrhöhe der beiden Säulen kann damit auch die Neigung der Podestplatte 10 gegen
die Horizontale variiert werden.
[0061] Insgesamt löst die Erfindung die beschriebene Aufgabe, indem sie die Last gleichmäßig
auf die große Zahl der Säulenelemente verteilt und damit eine zuverlässige und wartungsärmere,
folglich auch langlebigere Funktion der Höhenverstellung sichert. Die eingeleitete
Kraft wird nahezu gleichmäßig in Hubhöhe umgesetzt, und die Dimensionierung eines
Antriebsmotors muß sich nicht nach Lastspitzen ausrichten. Jede Leistungsreserve des
Motors kann somit voll als Auftriebsreserve für zusätzliche Lasten ausgenutzt werden.
Schließlich verhindert die Erfindung, indem die beweglichen Teile der Vorrichtung
zur Höhenverstellung von vorneherein nicht von außen durchdringbar gemacht sind, wirksam
Störungen oder gar Verletzungen durch in die Vorrichtung eindringende Fremdkörper.
[0062] Obwohl die Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele mit bestimmten Merkmalskombinationen
beschrieben worden ist, so umfaßt sie doch auch solche Ausführungsformen, bei denen
die genannten Merkmale in anderer vorteilhafter Weise miteinander kombiniert werden.
Bezugszeichen
[0063]
- 10 -
- Podestplatte
- 11 -
- Gelenk
- 20 -
- Bodenplatte
- 21 -
- Lagerungskassette
- 22 -
- drehbare Lagerung
- 30 -
- Säule
- 31 -
- erster Zylinder
- 32 -
- mittlere Zylinder
- 33 -
- zweiter Zylinder
- 34 -
- Kraftübertragungselement
- 35 -
- Führungsnut
- 40 -
- Antriebsmotor
- 40a -
- Hubeinrichtung
- 41 -
- Arbeitsrad
- 42 -
- Antriebsrad
- 43 -
- Antriebskette
- 44 -
- Kettenführung
- 45 -
- erstes Umlenkrad
- 121 -
- zweite Lagerungskassette
- 130 -
- zweite Säule
- 131 -
- unterster Zylinder
- 141 -
- zweites Arbeitsrad
- 142 -
- zweites Antriebsrad
- 143 -
- zweite Antriebskette
- 144 -
- zweite Kettenführung
- 145 -
- zweites Umlenkrad
1. Vorrichtung zur Höhenverstellung einer Podestplatte (10), gekennzeichnet durch
eine teleskopartig ausfahrbare Säule (30) als Trag- und/oder Führungssäule, der eine
Verriegelungseinrichtung für die Verriegelung in einer ausgefahrenen Stellung zugeordnet
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen Antrieb (40, 40a), insbesondere einen elektrischer Antrieb, der die Hubkraft
für das Ausfahren der Säule (30) zumindest teilweise bereitstellt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch,
einen Antrieb (40, 40a), der über Schubketten, eine Hydraulik, eine Pneumatik oder
einen Luftbalg die Kraft überträgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch
eine Kraftübertragungs-Einrichtung für manuellen Antrieb.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch,
eine Verriegelungseinrichtung, die zum Einfahren der Säule (30) an dem einen Ende
der Säule (30) gelöst wird und sich dann beim teleskopartigen Einfahren sukzessive
automatisch löst.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Podestplatte gegen Eigendrehung gesichert ist und daß die Säule (30) zusätzlich
als Hubsäule ausgebildet ist, welche einen ersten Zylinder (31), der zumindest mittelbar
mit der Podestplatte (10) verbunden ist, und einen zweiten Zylinder (33) mit von dem
ersten Zylinder (31) verschiedenem Durchmesser, der zumindest mittelbar mit einer
Bodenplatte (20) verbunden ist, wobei die Verbindung entweder des ersten oder des
zweiten Zylinders (31 oder 33) drehfest und die des anderen Zylinders (33 oder 31)
eine drehbare Lagerung (22) ist, sowie eine Drehkraft-Übertragungseinrichtung (42)
aufweist, mittels welcher der drehbar gelagerte Zylinder (33 oder 31) mit Hilfe eines
Antriebes (41, 43) ein Drehmoment aufnehmen und somit in eine Drehbewegung versetzt
werden kann,
wobei einer der beiden Zylinder (31 oder 33) am Umfang ein Kraftübertragungselement
(34), insbesondere einen Gleitstein, und der andere (33 oder 31) eine gegen die Horizontale
geneigte Führungsnut (35) aufweist, in die das Kraftübertragungselement (34) eingreift,
und die beiden Zylinder (31, 33) derart ineinander eingesetzt sind, daß sie konzentrisch
zu der gemeinsamen Symmetrieachse liegen und gegeneinander durch den Eingriff des
Kraftübertragungselementes (34) in die Führungsnut (35) abgestützt sind und bei einer
Drehbewegung des drehbar gelagerten Zylinders ihre relative Höhenlage verändert wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch
mindestens einen weiteren konzentrisch zu der gemeinsamen Symmetrieachse des ersten
und zweiten Zylinders liegenden Zylinder (32), wobei die Zylinder größten oder kleinsten
Durchmessers (31 oder 33) den ersten und zweiten Zylinder bilden, jeder Zylinder in
dem Zylinder nächstgrößeren Durchmessers angeordnet ist und die Zylinder jeweils Kraftübertragungselemente
(34) und gegen die Horizontale geneigte Führungsnuten (35) aufweisen, so daß jeweils
ein Kraftübertragungselement (34) in eine zugehörige Führungsnut (35) eines benachbarten
Zylinders eingreift.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb (41, 43) eine Drehantriebsquelle (41) aufweist, die über eine Kette (43),
einen Riemen oder einen Zahnradmechanismus auf die Drehkraft-Übertragungseinrichtung
(42) wirkt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehantriebsquelle (41) einen Motor (40) oder eine manuelle Bedieneinrichtung
aufweist, insbesondere eine Handkurbel.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zylinder (31, 32, 33) aus Stahl, aus Messing oder aus Aluminium bestehen und
die Kraftübertragungselemente (34) aus einem Material bestehen, das in Bezug auf das
ausgewählte Material der Zylinder einen niedrigen Gleitreibungskoeffizienten hat,
insbesondere aus Messing, Bronze, Stahl oder Kunststoff.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
gekennzeichnet durch
einen Neigungswinkel der oder jeder Führungsnut (35) gegen die Horizontale, der weniger
als 45° beträgt und der bevorzugt zwischen 10° und 35° liegt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kraftübertragungselement (34) eine Vielzahl von in einer Linie angeordneten Gleitsteinen
aufweist, wobei diese Linie gegenüber der Horizontalen unter einem Winkel geneigt
ist, der demjenigen der zugehörigen Führungsnut (35) entspricht.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
gekennzeichnet durch
mehr als eine Säule (30) als Hubsäule, wobei schon die Verbindung der ersten und mindestens
einer weiteren Säule (130) als Hubsäule mit der Podestplatte (10) deren Eigendrehungen
verhindert.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Säulen (30, 130) mit Hilfe eines einzigen Antriebes (40, 41, 141) angetrieben
werden.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
gekennzeichnet durch
zwei oder mehr Säulen (30, 130), die mit Hilfe von zwei oder mehreren mit einem einzigen
Antrieb (40, 41, 141) verbundenen Ketten (43, 143) angetrieben werden, wobei alle
Führungsnuten (35) den gleichen Neigungswinkel aufweisen und die drehfesten Verbindungen
der Säulen (30, 130) mit der Podestplatte (10) deren Eigendrehung verhindern.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
gekennzeichnet durch
ein Gelenk (11) in der Verbindung zwischen der Podestplatte (10) und dem oberen Ende
jeder Säule (30, 130), um die Podestplatte (10) zu neigen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die senkrechte Projektion der Podestplatte die Vorrichtung vollständig derart umschließt,
daß eine Vielzahl von Podestplatten (10) und zugehörigen Vorrichtungen eine größere
Podestfläche in modulartigem Aufbau lückenlos abdeckt.