Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hubsäule für ein Möbel, insbesondere für
einen Tisch, welche über eine Kompensation der Gewichtskraft des Möbels verfügt. Ferner
betrifft die Erfindung ein Möbel, insbesondere einen Tisch mit mindestens einer Hubsäule
mit einer Kompensation der Gewichtskraft des Möbels.
Stand der Technik
[0002] Im Stand der Technik sind unterschiedliche Hubsäulen bzw. höhenverstellbare Beine
für Möbel, insbesondere für Tische bekannt. Die Verstellung der Länge der Hubsäule
bzw. des Beines kann motorisch oder manuell erfolgen. Insbesondere bei der manuellen
Verstellung ist es vorteilhaft, wenn die Hubsäule bzw. das höhenverstellbare Bein
über Mittel verfügt, mit denen die Gewichtskraft des Möbels, insbesondere die Gewichtskraft
einer Tischplatte kompensiert werden können.
[0003] Die
US 7,658,359 offenbart beispielsweise Einrichtungen zur Tischhöhenverstellung. Das Tischbein umfasst
ein erstes, äusseres Säulenelement und ein zweites, inneres Säulenelement, eine Gewichtsausgleichseinrichtung,
eine Sperreinrichtung und am inneren Säulenelement angeordnete Rollen, welche mit
Laufbahnen im äusseren Säulenelement zusammenwirken. Die Gewichtsausgleichseinrichtung
umfasst u. a. eine Feder, ein Schneckenrad zum Ausgleich der veränderlichen Federkraft
und ein Seil, welches mit dem Schneckenrad zusammenwirkt und an der Innenseite des
äusseren Säulenelements befestigt ist. Die Vorspannung einer auf die Lagerung des
Seils wirkenden Druckfeder lässt sich mittels einer über einen Knopf betätigbaren
Spule einstellen.
Darstellung der Erfindung
[0004] Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet
zugehörende Hubsäule zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist und eine Gewichtskraftkompensation
aufweist.
[0005] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der
Erfindung umfasst die Hubsäule ein erstes Element sowie ein zweites Element. Das zweite
Element ist mindestens teilweise in das erste Element eingeführt. Das erste Element
verfügt über eine Spindel, welche sich entlang der Längsachse des ersten Elements
erstreckt und mindestens teilweise in das zweite Element ragt. Das zweite Element
verfügt über ein in diesem drehbar gelagerten Rotor, welcher mindestens einen Wälzkörper
aufweist, der in oder auf einem Gewindegang der Spindel läuft. Durch eine Drehung
des Rotors relativ zur Spindel erfolgt eine lineare Bewegung des zweiten Elements
relativ zum ersten Element. Das zweite Element verfügt ferner über eine Arretierung,
welche in einem ersten Zustand die Drehung des Rotors relativ zur Spindel blockiert
und in einem zweiten Zustand die Drehung des Rotors relativ zur Spindel freigibt.
Zwischen Rotor sowie einem Befestigungselement, welches am zweiten Element befestigt
ist, ist mindestens eine Schenkelfeder eingespannt, so dass diese auf den Rotor eine
Vorspannkraft ausübt.
[0006] Durch die Vorspannkraft der mindestens einen Schenkelfeder kann die Gewichtskraft
eines mit der Hubsäule verbundenen Möbels zumindest teilweise kompensiert werden.
Die Verwendung mindestens einer Schenkelfeder vereinfacht zudem den Aufbau der Hubsäule.
Zudem ist der erfindungsgemässe Aufbau der Hubsäule sehr wartungsarm.
[0007] Als Hubsäule wird in der vorliegenden Anmeldung eine Vorrichtung verstanden, welche
einerseits auf eine Unterlage, insbesondere auf einen Boden gestellt und andererseits
mit einem Möbel verbunden werden kann, wobei die Länge der Vorrichtung zwecks Höheneinstellung
des Möbels verändert werden kann.
[0008] Die erfindungsgemässe Hubsäule wird insbesondere für einen Tisch verwendet. In diesem
Fall wird die Hubsäule vorzugsweise mit einer Tischplatte verbunden. Ein Tisch verfügt
vorzugsweise über eine, zwei oder auch vier erfindungsgemässe Hubsäulen.
[0009] Das erste und das zweite Element sind als Hohlkörper ausgestaltet, wobei beide Elemente
im Querschnitt dieselbe Form aufweisen. Damit das zweite Element in das erste Element
eingeführt werden kann, weist dieses im Querschnitt leicht kleinere Dimensionen auf.
Vorzugsweise sind die Dimensionen des Querschnitts des ersten und des zweiten Elements
derart gewählt, dass bei in das erste Element eingeführtem zweiten Element zwischen
den Elementen ein Spalt von einigen Millimetern, jedoch insbesondere ein Spalt von
weniger als 1 cm besteht. Das zweite Element ist konzentrisch im ersten Element eingeführt,
das heisst, dass die Längsachse des ersten Elements mit der Längsachse des zweiten
Elements übereinstimmt.
[0010] Das erste und das zweite Element weisen im Querschnitt vorzugsweise eine runde, rechteckige
oder polygonale Form auf. Das erste sowie das zweite Element sind vorzugsweise aus
einem Metall oder aus einer Metalllegierung gebildet, insbesondere aus rostfreiem
Stahl oder aus Aluminium. Die beiden Elemente sind vorzugsweise länglich ausgestaltet,
das heisst, dass deren Länge erheblich grösser ist als deren Querschnitt. Vorzugsweise
weisen das erste sowie das zweite Element jeweils eine Länge von mindestens 35 cm,
insbesondere von mindestens 45 cm. Deren maximale Dimension im Querschnitt beträgt
vorzugsweise 3 cm, weiter bevorzugt 5 cm.
[0011] Das erste Element verfügt an einem ersten Ende vorzugsweise über eine geschlossene
Fläche, mit welcher das erste Element auf eine Unterlage, insbesondere auf einen Boden
gestellt werden kann. Am dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende ist das erste
Element offen, so dass in dieses zweite Ende des ersten Elements ein erstes Ende des
zweiten Elements eingeführt werden kann. Am dem ersten Ende gegenüberliegendem zweiten
Ende des zweiten Elements verfügt dieses vorzugsweise über Mittel zum Befestigen des
zweiten Elements mit einem Möbel. Diese Mittel sind vorzugsweise als Löcher oder Langlöcher
für Schrauben oder Bolzen ausgestaltet.
[0012] Durch das Hinein- bzw. Hinausbewegen des zweiten Elements in das bzw. aus dem ersten
Element kann eine Längenverstellung der Hubsäule erzielt werden. Durch diese Längenverstellung
lässt sich die Höhe eines mit der Hubsäule verbundenen Möbels einstellen. Je nach
Längeneinstellung der Hubsäule wird somit das zweite Element über einen längeren oder
kürzeren Abschnitt seiner Länge in das erste Element eingeführt sein. Die Spindel
ist vorzugsweise mittig im ersten Element angeordnet und erstreckt sich vom ersten
Ende zum zweiten Ende des ersten Elements hin. Die Spindel erstreckt sich somit entlang
der Längsachse des ersten Elements. Die Spindel kann sich entlang der gesamten Länge
des ersten Elements, das heisst von dessen erstem Ende zum zweiten Ende erstrecken.
Bevorzugt erstreckt sich die Spindel jedoch nur über einen Teil der Länge des ersten
Elements.
[0013] Die Spindel verfügt vorzugsweise über ein Steilgewinde. Unter dem Begriff "Steilgewinde"
wird in der folgenden Anmeldung ein Gewinde mit einer Steigung (Ganghöhe) von mindestens
10 mm, vorzugsweise von mindestens 20 mm verstanden. Vorzugsweise verfügt die Spindel
über einen Gewindegang. Alternativ kann die Spindel jedoch auch über mehr als einen
Gewindegang verfügen, insbesondere über zwei Gewindegänge.
[0014] Der Rotor ist vorzugsweise über ein Wälzlager drehbar im zweiten Element gelagert,
so dass sich der Rotor relativ zum zweiten Element drehen kann. Der Rotor ist derart
ausgerichtet, dass sich dieser um die Längsachse des zweiten Elements drehen kann.
Der mindestens eine Wälzkörper des Rotors ist vorzugsweise in einem Winkel angeordnet,
der dem Steigungswinkel der Spindel entspricht. Vorzugsweise verfügt der Rotor über
mehr als einen Wälzkörper, insbesondere über drei Wälzkörper, welche in Umfangsrichtung
des Rotors jeweils in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind.
[0015] Durch eine Drehung des Rotors wird dieser - da der mindestens eine Wälzkörper im
oder auf dem Gewindegang der Spindel läuft - relativ zur Spindel linear verschoben
werden. Da der Rotor am zweiten Element drehbar gelagert ist, führt ein Verschieben
des Rotors relativ zur Spindel auch zu einem linearen Verschieben des zweiten Elements
relativ zum ersten Element.
[0016] Wenn die Arretierung die Drehung des Rotors blockiert, kann eine unbeabsichtigte
Längenverstellung der Hubsäule verhindert werden. Wenn die Hubsäule an einem Möbel
befestigt ist, verbleibt die Arretierung im ersten Zustand und wird nur dann in den
zweiten Zustand versetzt, wenn das Möbel in der Höhe verstellt werden soll. Für das
Umschalten zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand (und zurück) verfügt
die Arretierung vorzugsweise über ein Betätigungselement, insbesondere über einen
Hebel oder eine Taste, welche durch eine Person betätigt werden kann.
[0017] Die Längenverstellung der erfindungsgemässen Hubsäule erfolgt vorzugsweise manuell.
Das heisst, dass eine Person durch Ziehen oder Drücken des zweiten Elements aus dem
oder in das erste Element eine Längenverstellung erzielt. Sofern ein Möbel mit der
Hubsäule verbunden ist, kann durch Hochziehen oder Runterdrücken des Möbel eine Längenverstellung
der Hubsäule und letztendlich eine Höhenverstellung des Möbels erfolgen. Im ersten
Zustand blockiert die Arretierung die Drehung des Rotors und dadurch auch die Längenverstellung
der Hubsäule bzw. die Höhenverstellung eines mit der Hubsäule verbundenen Möbels.
[0018] Alternativ kann der Rotor jedoch mit einem elektrischen oder elektromechanischen
Antrieb in Drehung versetzt werden, womit eine automatische Längenverstellung der
Hubsäule bzw. eine automatische Höhenverstellung eines mit der Hubsäule verbundenen
Möbels erzielt werden kann.
[0019] Das Befestigungselement ist vorzugsweise fest mit dem zweiten Element verbunden,
das heisst, dass sich das Befestigungselement nicht um die Längsachse des zweiten
Elements drehen kann. Ein erster Schenkel der mindestens einen Schenkelfeder ist mit
dem Befestigungselement verbunden oder liegt an diesem an, während ein zweiter Schenkel
drehfest mit dem Rotor verbunden ist.
[0020] Eine Schenkelfeder verfügt über zwei Schenkel, zwischen denen sich eine Vielzahl
an Windungen der Feder befinden. Vorzugsweise ist die mindestens eine Schenkelfeder
derart innerhalb des zweiten Elements angeordnet, dass die Längsachse der Schenkelfeder
mit der Längsachse des zweiten Elements zusammenfällt.
[0021] Durch die Vorspannkraft der Schenkelfeder wird auf den Rotor ein Drehmoment ausgeübt.
Durch dieses Drehmoment wird der Rotor in eine Richtung gedreht, sofern die Drehung
des Rotors durch die Arretierung freigegeben ist. Die Schenkelfeder ist dabei derart
angeordnet, dass die Vorspannkraft auf den Rotor ein Drehmoment ausübt, welches zu
einer Bewegung des zweiten Elements aus dem ersten Element heraus, das heisst zu einer
Verlängerung der Hubsäule führt. Dabei wirkt auf das zweite Element eine in die entsprechende
Richtung gerichtete Kraft. Bei einem bestimmungsgemässen Gebrauch der Hubsäule steht
das erste Element auf einem Untergrund, insbesondere auf einem Boden, wobei die Längsachse
des ersten sowie des zweiten Elements senkrecht zum Untergrund stehen. Die Längsachsen
des ersten und des zweiten Elements sind demnach im Wesentlichen parallel zur Wirkrichtung
der Schwerkraft ausgerichtet. Die auf das zweite Element wirkende Kraft ist demnach
im Wesentlichen senkrecht nach oben gerichtet. Dadurch wirkt diese Kraft einer Gewichtskraft
eines mit der Hubsäule verbundenen Möbels entgegen. Hierdurch kann die Gewichtskraft
des Möbels zumindest teilweise kompensiert werden, was insbesondere die Verlängerung
der Hubsäule bzw. das Höherstellen des Möbels erleichtert. Durch eine entsprechende
Einstellung der Vorspannkraft der Schenkelfeder kann somit auch die Gewichtskraft
eines mit der Hubsäule verbundenen Möbels gänzlich kompensiert werden. In diesem Fall
wird das Möbel selbst dann, wenn die Arretierung im zweiten Zustand ist, ohne äussere
Krafteinwirkung nicht in der Höhe verstellt, da sich die Gewichtskraft und die auf
das zweite Element wirkende Kraft gegenseitig aufheben.
[0022] Vorzugsweise ist der mindestens eine Wälzkörper als Kugel, Zylinderrolle, Kegelrolle
oder Tonnenrolle ausgestaltet.
[0023] Sofern der mindestens eine Wälzkörper als Kugel oder als Zylinderrolle ausgestaltet
ist, läuft der mindestens eine Wälzkörper in einem Gewindegang oder greift in diesen
ein. Bei der Ausgestaltung des mindestens einen Wälzkörpers als Kegelrolle oder Tonnenrolle
läuft der mindestens eine Wälzkörper vorzugsweise auf einem Gewindegang der Spindel.
[0024] Vorzugsweise ist zur Einstellung der Vorspannkraft der mindestens einen Schenkelfeder
das Befestigungselement kreisbogenförmig um die Längsachse der Schenkelfeder bewegbar.
[0025] Durch die kreisförmige Bewegung des Befestigungselements lässt sich die Vorspannkraft
der Schenkelfeder, welcher der Federkraft entspricht, einstellen. Das Befestigungselement
verfügt hierbei über Mittel, mit denen sich die Drehung des Befestigungselements blockieren
lässt. Dadurch kann eine eingestellte Vorspannkraft beibehalten werden. Die Mittel
weisen insbesondere einen Hebel oder Griff auf, der durch eine Person bedient werden
kann. Ferner verfügt das zweite Element vorzugsweise über Einstellmittel, mit denen
sich das Befestigungselement kreisförmig um die Längsachse der Schenkelfeder in Bewegung
versetzten lässt.
[0026] Das Befestigungselement ist vorzugsweise an einem Schneckenrad angeordnet, welches
mittels einer drehfest am zweiten Element verbundenen Schnecke in eine Drehbewegung
versetzt werden kann.
[0027] Dadurch wird eine besonders einfache Ausführung eines kreisförmig um die Längsachse
der Schenkelfeder bewegbaren Befestigungselements erzielt. Zusätzlich kann durch die
den Schneckengetrieben innewohnenden Selbsthemmung auf zusätzliche Mittel zum Blockieren
der kreisförmigen Bewegung des Befestigungselements um die Längsachse der Schenkelfeder
verzichtet werden.
[0028] Vorzugsweise weisen das erste Element und das zweite Element einen runden Querschnitt
auf, wobei das zweite Element einen kleineren Durchmesser aufweist als das erste Element.
[0029] Das zweite Element ist vorzugsweise durch mindestens eine Linearführung innerhalb
des ersten Elements linear bewegbar geführt. Durch die Linearführung kann ein Verdrehen
des zweiten Elements innerhalb des ersten Elements verhindert werden. Vorzugsweise
wird das zweite Element durch mehr als eine Linearführung innerhalb des ersten Elements
geführt, insbesondere durch zwei, drei oder vier Linearführungen. Die Linearführung
kann beispielsweise als einen in einer Nut laufenden Stift oder als Rollenführung
ausgestaltet sein.
[0030] Vorzugsweise verfügt das zweite Element über mindestens ein Wälzlager, wobei ein
Aussenring des Wälzlagers in eine Nut des ersten Elements eingeführt ist um die mindestens
eine Linearführung zu bilden. Dadurch lässt sich auf eine einfache Weise eine Linearführung
mit einem sehr geringen Widerstand realisieren, welche zudem platzsparend ist.
[0031] Als Wälzlager wird vorzugsweise ein Kugellager verwendet. Alternativ kann jedoch
auch ein Zylinderrollenlager oder ein Nadellager verwendet werden. Vorzugsweise verfügt
das zweite Element über mehrere um dessen Umfang verteilte Wälzlager, welche in einer
entsprechenden Anzahl an Nuten des ersten Elements eingeführt sind.
[0032] In einer bevorzugten Ausführungsform verfügt das erste Element über drei Wälzlager,
welche jeweils in einem Winkel von 120° relativ zueinander um die Längsachse des zweiten
Elements herum angeordnet sind.
[0033] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zwei der drei Wälzlager in einem
Winkel von 90° relativ zueinander angeordnet, wobei diese beiden Wälzlager je in einem
Winkel von 135° zum dritten Wälzlager um die Längsachse des zweiten Elements herum
angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform verfügt das erste Element vorzugsweise
über 8 Nuten, welche jeweils in einem Winkel von 45° relativ zueinander um die Längsachse
des ersten Elements herum angeordnet sind. Dadurch lässt sich das zweite Element in
8 verschiedenen Winkelpositionen in das erste Element einführen.
[0034] Der Rotor ist vorzugsweise mit einer Hohlwelle verbunden, welche sich innerhalb des
zweiten Elements koaxial zu diesem zu einem zweiten Ende des zweiten Elements hin
erstreckt, welches nicht in das erste Element eingeführt ist, wobei die Hohlwelle
im Bereich des zweiten Endes des zweiten Elements über eine Verzahnung verfügt.
[0035] Vorzugsweise greift die Arretierung im ersten Zustand mit einer am zweiten Element
befestigten Zahnstange oder einem drehfest mit dem zweiten Element verbunden Zahnrad
in die Verzahnung ein. Dadurch kann sich die Drehwelle und damit auch der mit dieser
verbundene Rotor nicht drehen. Durch Anheben, Wegschieben oder Wegschwenken der Zahnstange
oder des Zahnrads von der Verzahnung weg kann im zweiten Zustand die Drehung der Hohlwelle
sowie des Rotors freigegeben werden.
[0036] Ferner kann mittels der Verzahnung die Längenverstellung von mehreren Hubsäulen synchronisiert
werden, indem diese mittels mindestens einer Welle verbunden werden, die mit Zahn-
oder Kegelrädern jeweils in die Verzahnung der jeweiligen Hubsäulen eingreifen.
[0037] Vorzugsweise verfügt der Gewindegang der Spindel über eine variable Steigung. Dadurch
kann die je nach Einführtiefe des zweiten Elements in das erste Element unterschiedliche
Federkraft der Schenkelfeder kompensiert werden.
[0038] Durch die Bewegung des zweiten Elements relativ zum ersten Element wird der Rotor
um die Spindel gedreht. Das heisst, dass die Spiralfeder je nach Position des zweiten
Elements relativ zum ersten Element mehr oder weniger gespannt ist, was dazu führt,
dass die auf den Rotor ausgeübte Federkraft bzw. das durch dieses verursachte Drehmoment
variiert. Durch eine entsprechende Variation der Steigung des Gewindeganges kann trotz
dieses Umstandes das Ziel erreicht werden, dass durch die Schenkelfeder eine konstante
Kraft auf den Rotor und somit auf das zweite Element ausgeübt wird. In Bereichen,
in denen die Schenkelfeder weniger gespannt ist und somit eine geringere Federkraft
ausgeübt wird, ist die Steigung des Gewindeganges kleiner als in Bereichen, in denen
die Schenkelfeder eine höhere Spannung und somit eine höhere Federkraft aufweist.
[0039] Vorzugsweise ist der mindestens eine Wälzkörper eine Zylinderrolle, Kegelrolle oder
Tonnenrolle, welche als Wälzlager ausgestaltet ist, bei welchem ein Aussenring die
Zylinderrolle, Kegelrolle oder Tonnenrolle bildet und im bzw. auf dem Gewindegang
der Spindel läuft. Durch diese Anordnung lässt sich eine einfach ausgestaltete, wartungsarme
Ausgestaltung des mindestens einen Wälzkörpers erzielen, welche zudem über einen sehr
geringen Rollwiderstand verfügt.
[0040] Bei dieser Ausführungsform bildet somit der Aussenring des Wälzlagers den Wälzkörper,
der im bzw. auf dem Gewindegang der Spindel läuft. Dementsprechend kann der als Wälzlager
ausgebildete Wälzkörper über seinen Innenring mit dem Rotor verbunden sein. Der Aussenring
weist eine der Form des Wälzkörpers entsprechende Form auf.
[0041] Als Wälzlager wird vorzugsweise ein Kugellager verwendet. Alternativ kann jedoch
auch ein Zylinderrollenlager oder ein Nadellager verwendet werden. Vorzugsweise weist
der Aussenring des Wälzlagers eine diesen umlaufende Ausbuchtung auf, welche zum Profil
des Gewindeganges komplementär ist. Dadurch wird ein besonders guter Eingriff des
mindestens einen Wälzkörpers in den Gewindegang der Spindel erzielt.
[0042] Zwischen Rotor und Befestigungselement sind vorzugsweise mehrere Schenkelfedern,
insbesondere zwei Schenkelfedern, parallel eingespannt. Das heisst, dass alle dieser
mehreren Schenkelfedern mit einem Schenkel am Rotor befestigt sind, während der andere
Schenkel am Befestigungselement anliegt oder mit diesem verbunden ist.
[0043] Durch diese Anordnung kann die durch die Vorspannkraft, die die Schenkelfedern erzeugt
auf den Rotor ausüben, verstärkt werden.
[0044] Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Möbel mit mindestens einer oben beschriebenen
Hubsäule sowie mindestens einem Möbelelement, welches mit der mindestens einen Hubsäule
befestigt ist. Das Möbel ist vorzugsweise ein Tisch, wobei in diesem Fall das Möbelelement,
an welchem die mindestens eine Hubsäule befestigt ist, eine Tischplatte ist.
[0045] Vorzugsweise verfügt das Möbel über mehr als eine Hubsäule, insbesondere über zwei
oder vier Hubsäulen. Beispielsweise kann das Möbel ein höhenverstellbarer Schreibtisch
sein, welcher über zwei Hubsäulen verfügt, die an einer rechteckigen Tischplatte befestigt
sind.
[0046] Vorzugsweise ist am Möbelelement eine Welle angebracht, welche über ein Kegelrad
verfügt, welches in die Verzahnung der Hohlwelle der mindestens einen Hubsäule eingreift.
[0047] Über diese Welle kann die Drehung von Rotoren von mehreren am Möbelelement befestigten
Hubsäulen synchronisiert werden. Die Welle verfügt vorzugsweise an beiden Enden über
ein Kegelrad, so dass mittels der Welle die Drehung von Rotoren von zwei am Möbelelement
befestigten Hubsäulen synchronisiert werden kann. Sofern mehr als zwei Hubsäulen am
Möbelelement befestigt sind, werden entsprechend auch mehrere Wellen mit zwei Kegelrädern
eingesetzt.
[0048] Vorzugsweise ist die Welle mittels einer Halterung am Möbelelement angebracht, wobei
die Halterung über eine Doppelschlingfederbremse verfügt, welche auf die Welle einwirkt.
Die Doppelschlingfederbremse wirkt dabei als Arretierung, da diese die Drehung der
Hohlwelle und somit des mit dieser verbundenen Rotors blockieren und freigeben kann.
Vorzugsweise verfügt die Halterung über ein Betätigungselement, beispielsweise ein
Hebel mit welchem die Bremswirkung der Doppelschlingfederbremse auf die Welle gelöst
werden kann.
[0049] Vorzugsweise ist am Möbelelement eine Kurbelwelle angebracht, mit welcher die Schnecke
angetrieben werden kann. Dies vereinfacht eine Höhenverstellung des mindestens einen
Möbelelements, da dies durch eine Drehung der Kurbelwelle erzielt werden kann.
[0050] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben
sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0051] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- ein Schnittbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Hubsäule;
- Fig. 2
- die Hubsäule gemäss Fig. 1 in einer perspektivischen Sicht;
- Fig. 3
- eine Detailansicht des zweiten Endes des zweiten Elements;
- Fig. 4a, 4b
- Detailansichten einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Hubsäule mit
als Kugeln ausgebildeten Wälzkörpern;
- Fig. 5a, 5b
- Detailansichten einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Hubsäule mit
als Kegelrollen ausgebildeten Wälzkörpern.
[0052] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0053] Die Fig. 1 zeigt ein Schnittbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Hubsäule
1. Die Hubsäule 1 umfasst ein erstes Element 2, welches eine umlaufende erste Wandung
6 aufweist, die einen Innenraum umschliesst. Ein zweites Element 3 mit einer zweiten
umlaufenden Wandung 7 ist teilweise in das erste Element 2, das heisst in den Innenraum
des ersten Elements 2 eingeführt. Ein erstes Ende des zweiten Elements 3 befindet
sich innerhalb des ersten Elements 2, während ein zweites Ende des zweiten Elements
3, welches dem ersten Ende gegenüberliegt, aus diesem herausragt.
[0054] Bei der gezeigten Ausführungsform weisen beide Elemente 2, 3 einen runden Querschnitt
auf, wobei der Durchmesser des zweiten Elements 3 kleiner ist als der Durchmesser
des ersten Elements 2. Das zweite Element 3 ist im ersten Element 2 linear verschiebbar.
Das heisst, dass das zweite Element 3 entlang einer Längsachse A des ersten Elements
in diesem linear bewegbar ist. Das zweite Element 3 weist dieselbe Längsachse A auf
wie das erste Element 3.
[0055] Das zweite Element 3 ist über Linearführungen im ersten Element 2 verschiebbar gelagert.
Die Linearführungen weisen an der zum Innenraum gerichteten Seite der ersten Wandung
2 Nuten 19.1, 19.2 auf, in denen jeweils ein Aussenring von Wälzlagern 18.1, 18.2,
welche an einem ersten Ende des zweiten Elements 3 angeordnet sind, laufen. Bei der
gezeigten Ausführungsform weist das erste Element acht Nuten 19.1, 19.2 auf, von denen
in der Fig. 1 nur zwei sichtbar sind, welche jeweils um 45° zueinander versetzt um
die Längsachse A an der ersten Wandung 6 verteilt sind. Ferner verfügt das zweite
Element 3 über drei Wälzlager 18.1, 18.2, von denen in der Fig. 1 nur zwei sichtbar
sind. Das erste Wälzlager 18.1 und das zweite Wälzlager 18.2 stehen in einem Winkel
von 135° um die Längsachse A zueinander, während das dritte, hier nicht sichtbare
Wälzlager jeweils in einem Winkel von 90° relativ zum ersten Wälzlager 18.1 und zum
zweiten Wälzlager 18.2 steht.
[0056] Das erste Element 2 verfügt ferner über eine geschlossene Fläche 24 an ihrem ersten
Ende. Mittels dieser geschlossenen Fläche 24 kann das erste Element 2 auf einen Boden
gestellt werden. An dieser geschlossenen Fläche 24 ist mittig innerhalb des ersten
Elements 2 eine Spindel 4 befestigt. Die Spindel 4 erstreckt sich entlang der Längsachse
A des ersten Elements 2 nicht ganz bis zu dessen zweiten Ende. Das heisst, die Spindel
4 ragt nicht aus dem Innenraum des ersten Elements 2. Die Spindel 4 verfügt über einen
Gewindegang 5 mit variabler Steigung. Die Steigung des Gewindegangs 5 nimmt vom ersten
Ende der Spindel 4 zu dessen zweiten Ende hin ab.
[0057] Im zweiten Element 3 ist im Bereich von dessen erstem Ende ein Rotor 8 angeordnet.
Der Rotor 8 ist drehbar am zweiten Element 3 gelagert, so dass dieser um die Längsachse
A frei drehen kann, jedoch relativ zum zweiten Element 3 nicht verschoben werden kann.
Am Rotor 8 sind drei als Zylinderrollen ausgebildete Wälzkörper 9.1 angeordnet (von
denen in der Fig. 1 nur eine sichtbar ist), welche in den Gewindegang 5 der Spindel
4 eingreifen. Die Wälzkörper 9.1 sind in einem Winkel relativ zum Rotor 8 angebracht,
so dass diese im Wesentlichen spielfrei in den Gewindegang 5 eingreifen können. Durch
eine Drehung des Rotors 8 wird über den Eingriff der Wälzkörper 9.1 in den Gewindegang
5 bewegt sich das zweite Element 3 linear relativ zum ersten Element 2.
[0058] Im Bereich des zweiten Endes verfügt das zweite Element 3 über zwei Befestigungselemente
15.1, 15.2. Zwischen den Befestigungselementen 15.1, 15.2 und dem Rotor 8 sind zwei
Schenkelfedern 14.1, 14.2 eingespannt. Die Schenkelfedern 14.1, 14.2 sind rotationsfest
mit dem Rotor 8 sowie dem jeweiligen Befestigungselement 15.1, 15.2 befestigt. Die
Schenkelfedern 14.1, 14.2 üben eine Vorspannkraft auf den Rotor 8 aus. Diese Vorspannkraft
erzeugt auf den Rotor 8 ein Drehmoment. Die Schenkelfedern 14.1, 14.2 sind dabei derart
vorgespannt, dass das Drehmoment den Rotor 8 in jene Richtung dreht, welche eine Bewegung
des zweiten Elements 3 aus dem ersten Element 2 erzeugt. Sofern die Hubsäule 1 auf
einem Boden steht, bewirkt die Vorspannkraft somit eine Verlängerung der Hubsäule
1. Durch die Vorspannkraft kann nun das Gewicht eines an der Hubsäule 1 befestigten
Möbels kompensiert werden. Das heisst, dass die Vorspannkraft derart gewählt wird,
dass diese im Wesentlichen der Gewichtskraft des mit der Hubsäule 1 verbundenen Möbels
entspricht. So lässt sich die Höhe des Möbels durch eine Person relativ einfach und
ohne grösseren Kraftaufwand einstellen.
[0059] Die Vorspannkraft, die die Schenkelfedern 14.1, 14.2 auf den Rotor 8 ausüben, ist
je nach Position des Rotors 8 entlang der Spindel 4 unterschiedlich, da die Schenkelfedern
14.1, 14.2 durch die Drehung des Rotors 8 mehr oder weniger aus ihrer Ruhelage verdreht
sind. Um die vom Rotor 8 auf das zweite Element 3 wirkende Vorspannkraft in jeder
Position des Rotors 8 entlang der Länge der Spindel 4 im Wesentlichen konstant zu
halten weist die Spindel 4 die oben erwähnte variable Steigung des Gewindeganges auf.
[0060] Im Bereich des zweiten Endes des zweiten Elements 3 ist ein Schneckenrad 16 angeordnet
mit welchem die Befestigungselemente 15.1, 15.2 verbunden sind. Durch Drehen einer
Schnecke 15 (siehe Fig. 3) kann das Schneckenrad 16 gedreht werden. Durch diese Drehung
lässt sich die Vorspannkraft der Schenkelfedern 14.1, 14.2 variieren, da gleichzeitig
die Befestigungselemente 15.1, 15.2 gedreht werden.
[0061] Der Rotor 8 ist mit einer Hohlwelle 12 verbunden, welche sich innerhalb der Windungen
der Schenkelfedern 14.1, 14.2 in Richtung des zweiten Endes des zweiten Elements 3
erstreckt. Im Bereich des zweiten Endes des zweiten Elements 3 weist die Hohlwelle
12 eine Verzahnung 13 auf. In diese Verzahnung 13 greift ein Kegelrad 11 ein. Das
Kegelrad 11 sowie die Verzahnung 13 bilden zusammen eine Arretierung 10, mit welcher
in einem ersten Zustand die Drehung des Rotors 8 relativ zur Spindel 4 blockiert und
in einem zweiten Zustand freigegeben wird. Im ersten Zustand wird die Drehung des
Kegelrades 11 blockiert und im zweiten Zustand freigegeben. Dies kann durch das Vorsehen
eines geeigneten Mechanismus erzielt werden. Beispielsweise kann das Kegelrad 11 mit
einer Welle (nicht gezeigt) verbunden werden, mit welcher eine Doppelschlingfederbremse
zusammenwirkt.
[0062] Am zweiten Ende des zweiten Elements 3 ist ein Befestigungselement 21 angeordnet,
mit welchem die Hubsäule 1 an einem Möbel, insbesondere an einer Tischplatte befestigt
werden kann. Im Bereich des zweiten Endes des ersten Elements 2 ist ferner ein Flansch
angeordnet.
[0063] Die Fig. 2 zeigt die Hubsäule gemäss Fig. 1 in einer perspektivischen Sicht, wobei
die erste Wandung 6 und die zweite Wandung 7 aus darstellerischen Gründen weggelassen
wurden. In dieser Darstellung gut ersichtlich ist die Anordnung der drei Wälzlager
18.1, 18.2, 18.3, welche zusammen mit den Nuten 19.1, 19.2 des ersten Elements 2 die
Linearführungen bilden. Auch gut ersichtlich ist die geneigte Anordnung der als Zylinderrollen
ausgebildeten Wälzkörper 9.1, 9.2 des Rotors 8, welche in den Gewindegang 5 der Spindel
4 eingreifen.
[0064] Im Unterschied zum Schnittbild gemäss Fig. 1 ist das Schneckenrad 16 bei der perspektivischen
Sicht gemäss Fig. 2 besser zu erkennen. Die Schnecke 17 wird durch eine Halterung
22 relativ zum zweiten Element 3 drehfest gehalten.
[0065] Die Fig. 3 ist eine Detailansicht des zweiten Endes des zweiten Elements 3 in einer
perspektivischen Sicht. Gut zu erkennen ist die Schnecke 17, welche mit dem Schneckenrad
16 im Eingriff steht. Das Schneckenrad 17 verfügt über einen Innen-Sechskant Antrieb
25. Über diesen Innen-Sechskant Antrieb 25 kann die Schnecke 17 mit einem Sechskantschlüssel
in Drehung versetzt werden.
[0066] Das Kegelrad 11 ist im Deckel 23 drehbar gelagert und steht mit der Verzahnung 13
der Hohlwelle 12 im Eingriff. Das Kegelrad 11 weist eine zentrale Bohrung 26 auf,
mit welcher das Kegelrad 17 mit einer Welle (nicht gezeigt) in Eingriff gebracht werden
kann.
[0067] Die Figuren 4a und 4b zeigen Detailansichten einer zweiten Ausführungsform einer
erfindungsgemässen Hubsäule 1, bei welcher die Wälzkörper 9.1 - 9.3 als Kugeln ausgebildet
sind. Fig. 4a zeigt eine perspektivische Ansicht der Spindel 4, welche drei Gewindegänge
5.1 - 5.3 aufweist, in denen jeweils ein als Kugel ausgebildeter Wälzkörper 9.1 -
9.3 läuft. Die drei Wälzkörper 9.1 - 9.3 sind jeweils in einem Winkel von 120° zueinander
angeordnet, was auf dem Schnittbild der Fig. 4b gut ersichtlich ist. Die Gewindegänge
5.1 - 5.3 der Spindel 4 weisen einen runden Querschnitt auf, so dass die als Kugeln
ausgebildeten Wälzkörper 9.1 - 9.3 möglichst spielfrei in diese laufen können.
[0068] Die Figuren 5a und 5b zeigen Detailansichten einer dritten Ausführungsform einer
erfindungsgemässen Hubsäule 1, bei welcher die Wälzkörper 9.1 - 9.3 als Kegelrollen
ausgebildet sind. Die Fig. 5a stellt eine perspektivische Ansicht der Spindel 4 mit
den Wälzkörpern 9.1 - 9.3 dar, während die Fig. 5b ein Schnittbild ist. Diese Wälzkörper
9.1 - 9.3 laufen auf den Gewindegängen 5.1 - 5.3 der Spindel 4, welche als Flächen
auf der Oberfläche der Spindel 4 ausgebildet sind. Jede der als Kegelrollen ausgebildeten
Wälzkörper 9.1 - 9.3 weist eine Achsen 27.1 - 27.3, mit denen die Wälzkörper 9.1 -
9.3 mit dem Rotor 8 verbunden.
1. Hubsäule für ein Möbel, insbesondere für einen Tisch, umfassend ein erstes Element
sowie ein zweites Element, welches mindestens teilweise in das erste Element eingeführt
ist, wobei das erste Element über eine Spindel verfügt, welche sich entlang der Längsachse
des ersten Elements erstreckt und mindestens teilweise in das zweite Element ragt,
und wobei das zweite Element über ein in diesem drehbar gelagerten Rotor verfügt,
welcher mindestens einen Wälzkörper aufweist, der in oder auf einem Gewindegang der
Spindel läuft, wobei durch eine Drehung des Rotors relativ zur Spindel eine lineare
Bewegung des zweiten Elements relativ zum ersten Element erfolgt, wobei das zweite
Element über eine Arretierung verfügt, welche in einem ersten Zustand die Drehung
des Rotors relativ zur Spindel blockiert und in einem zweiten Zustand die Drehung
des Rotors relativ zur Spindel freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Rotor sowie einem Befestigungselement, welches am zweiten Element befestigt
ist, mindestens eine Schenkelfeder eingespannt ist, so dass diese auf den Rotor eine
Vorspannkraft ausübt.
2. Hubsäule gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wälzkörper als Kugel, Zylinderrolle, Kegelrolle oder Tonnenrolle
ausgestaltet ist.
3. Hubsäule gemäss einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Vorspannkraft der mindestens einen Schenkelfeder das Befestigungselement
kreisbogenförmig um die Längsachse der Schenkelfeder bewegbar ist.
4. Hubsäule gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement an einem Schneckenrad angeordnet ist, welches mittels einer
drehfest am zweiten Element verbundenen Schnecke in eine Drehbewegung versetzt werden
kann.
5. Hubsäule gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element und das zweite Element einen runden Querschnitt aufweisen, wobei
das zweite Element einen kleineren Durchmesser aufweist als das erste Element.
6. Hubsäule gemäss Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element durch mindestens eine Linearführung innerhalb des ersten Elements
linear bewegbar geführt ist.
7. Hubsäule gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element über mindestens ein Wälzlager verfügt, wobei ein Aussenring des
Wälzlagers in eine Nut des ersten Elements eingeführt ist um die mindestens eine Linearführung
zu bilden.
8. Hubsäule gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor mit einer Hohlwelle verbunden ist, welche sich innerhalb des zweiten Elements
koaxial zu diesem zu einem zweiten Ende des zweiten Elements hin erstreckt, welches
nicht in das erste Element eingeführt ist, wobei die Hohlwelle im Bereich des zweiten
Endes des zweiten Elements über eine Verzahnung verfügt.
9. Hubsäule gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindegang der Spindel über eine variable Steigung verfügt.
10. Hubsäule gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wälzkörper eine Zylinderrolle, Kegelrolle oder Tonnenrolle ist,
welche als Wälzlager ausgestaltet ist, bei welchem ein Aussenring die Zylinderrolle,
Kegelrolle oder Tonnenrolle bildet und im bzw. auf dem Gewindegang der Spindel läuft.
11. Hubsäule gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Rotor und Befestigungselement mehrere Schenkelfedern, insbesondere zwei
Schenkelfedern, parallel eingespannt sind.
12. Möbel, insbesondere Tisch mit mindestens einer Hubsäule gemäss einem der Ansprüche
1 bis 11 sowie einem Möbelelement, insbesondere einer Tischplatte, an welcher das
zweite Element der Hubsäule befestigt ist.
13. Möbel gemäss Anspruch 12 sowie 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Möbelelement eine Welle angebracht ist, welche über ein Kegelrad verfügt, welches
in die Verzahnung der Hohlwelle der mindestens einen Hubsäule eingreift.
14. Möbel gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle mittels einer Halterung am Möbelelement angebracht ist, wobei die Halterung
über eine Doppelschlingfederbremse verfügt, welche auf die Welle einwirkt.
15. Möbel gemäss Anspruch 13 oder 14 sowie Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Möbelelement eine Kurbelwelle angebracht ist, mit welcher die Schnecke angetrieben
werden kann.