DE102006016237A1

DE102006016237A1 - Federspeichervorrichtung sowie Möbel und Verschlussvorrichtung

Info

Publication number: DE102006016237A1
Application number: DE102006016237A
Authority: DE
Original assignee: Moll System & Funktionsmoebel GmbH; Moll System- und Funktionsmobel GmbH
Current assignee: Moll System & Funktionsmoebel GmbH; Moll System- und Funktionsmobel GmbH
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2026-04-01
Also published as: CN101415351B; CN101415351A; RU2008143235A; WO2007115605A1; KR20080114710A; DE102006016237B4; RU2412635C2; JP2009531095A; EP2001325A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Federspeichervorrichtung (15) zur Anbringung zwischen einem Basisteil (13) und einem relativ zu dem Basisteil (13) beweglichen Bauteil (14), mit einer Schraubenfederanordnung (50) zur Einspeicherung von Federkräften bei Betätigung des beweglichen Bauteils (14) durch Torsion mindestens eines schraubenfederartigen Torsionswicklungsabschnitts (55) der Schraubenfederanordnung (50). Die Federspeichervorrichtung weist zum Stützen der Schraubenfederanordnung (50) bei der Torsion eine stabartige Stützeinrichtung (48) auf, die in einen Innenraum (89) der Schraubenfederanordnung (50) eingreift oder den Innenraum durchgreift. Auf der Stützeinrichtung (48) ist mindestens eine Drehlagereinrichtung drehbar gelagert, über die sich der mindestens eine Torsionswicklungsabschnitt (55) bei der Torsion abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Federspeichervorrichtung zur Anbringung zwischen einem Basisteil und einem relativ zu dem Basisteil beweglichen Bauteil, mit einer Schraubenfederanordnung zur Einspeicherung von Federkräften bei Betätigung des beweglichen Bauteils durch Torsion mindestens eines schraubenfederartigen Torsionswicklungsabschnitts der Schraubenfederanordnung sowie ein Möbel und eine Verschlussvorrichtung, die mit einer derartigen Federspeichervorrichtung ausgestattet sind.
Beispielsweise sind solche Federspeicherbeschläge zum Gewichtsausgleich bei Sektionaltoren vorgesehen. Die Schraubenfederanordnung enthält eine Torsionsfeder, die durch Torsion bei Betätigung des Tors, d.h. des beweglichen Bauteils, eine Federkraft aufnimmt oder abgibt. Im idealen Zustand gibt die Torsionsfeder über die Federwelle immer soviel Kraft auf das Tor, dass dieses in jeder Lage frei steht.
Die Wicklungen der Torsionsfeder müssen einen ausreichend großen Durchmesser haben, dass die Torsionskräfte aufgenommen werden können. Bei zunehmender Torsion neigt die Torsionsfeder dazu, sich quer zu ihrer Längserstreckungsrichtung wellenartig zu verspannen. Dies führt zu Reibungen zwischen be nachbarten Wicklungen der Torsionsfeder. Ferner sind bei manchen Federspeichervorrichtungen Drehwellen zur Einspeicherung von Federkräften auf die Torsionsfeder durch die Torsionsfeder hindurch gesteckt. Wenn sich die Torsionsfeder bei einer Torsionsbelastung wellenartig verformt und verspannt, reibt sie auf der Drehwelle. Das führt zu Reibungsverlusten.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine leichtgängige Federspeichervorrichtung sowie damit ausgestaltete Vorrichtungen bereitzustellen.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Federspeichervorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass sie zum Stützen der Schraubenfederanordnung bei der Torsion eine stabartige Stützeinrichtung aufweist, die in einen Innenraum der Schraubenfederanordnung eingreift oder den Innenraum durchgreift, und dass auf der Stützeinrichtung mindestens eine Drehlagereinrichtung drehbar gelagert ist, über die sich der mindestens eine Torsionswicklungsabschnitt bei der Torsion abstützt.
Die Stützeinrichtung erstreckt sich z.B. von einem Längsende der Schraubenfederanordnung her in deren Innenraum hinein. Beispielsweise ist ein erstes Längsende der Schraubenfederanordnung drehfest bei einer Einspeicherung von Federkräften in die Schraubenfederanordnung durch eine vom Bereich ihres zweiten Längsendes ausgehende Torsion nimmt der mindestens eine Torsionswicklungsabschnitt eine Torsionsbelastung auf. Die Drehlagereinrichtung bewirkt, dass sich der mindestens eine Torsionswicklungsabschnitt bei der Torsion reibungsarm drehend an der Stützeinrichtung abstützt. Die mindestens eine Drehlagereinrichtung ist um die Stützeinrichtung mit oder ohne Spiel drehbar.
Die Schraubenfederanordnung kann beispielsweise mehrere Torsionsfedern oder Torsionswicklungsabschnitte enthalten, zwischen denen jeweils eine Drehlagereinrichtungen angeordnet ist, die sich drehbar auf der Stützeinrichtung abstützt. Die Stützeinrichtung ist beispielsweise ein feststehender Stab oder eine Drehwelle, die durch die Schraubenfederanordnung hindurch gesteckt ist. Bei einer Torsionsbelastung der Schraubenfederanordnung bildet die Stützeinrichtung sozusagen eine Führung für die Drehlagereinrichtungen. Dadurch wird eine wellenartige Verformung der Stützfederanordnung unterdrückt.
Je eine Drehlagereinrichtung ist beispielsweise axial neben einem Torsionswicklungsabschnitt angeordnet. Es versteht sich, dass beispielsweise auch zwei Torsionswicklungsabschnitte zwischen einer einzigen Drehlagereinrichtung einer erfindungsgemäßen Schraubenfederanordnung angeordnet sein kann. Zweckmäßigerweise wechseln sich die Drehlagereinrichtungen und Torsionswicklungsabschnitte in Längserstreckungsrichtung der Schraubenfederanordnung ab. Ferner kann sich der mindestens eine Torsionswicklungsabschnitt über mindestens zwei axial beabstandete Drehlagereinrichtungen hinweg erstrecken.
Das bewegliche Bauteil ist zweckmäßigerweise relativ zu dem Basisteil höhenverstellbar. Die Federspeichervorrichtung dient bei dieser Bauvariante zu einem Gewichtsausgleich bei einer Höhenverstellung des Bauteils.
Die erfindungsgemäße Federspeichervorrichtung ist besonders vorteilhaft bei Möbeln einsetzbar. Die Federspeichervorrichtung bildet z.B. einen Federspeicherbeschlag. Elektrische Antriebe, die beispielsweise für höhenverstellbare Schreibtische üblich sind, sind nicht erforderlich. Die erfindungsge mäße Federspeichervorrichtung nimmt bei einer Verstellung des beweglichen Bauteils, beispielsweise einer Schreibtischplatte nach unten Kräfte auf, die er bei einer späteren Verstellung des Bauteils bzw. der Schreibtischplatte nach oben wieder abgibt. Die Federspeichervorrichtung ist zweckmäßigerweise in der Art einer Quertraverse zwischen vertikalen Stützen des Möbels angeordnet. Die Federspeichervorrichtung kann z.B. in der Nähe des beweglichen Bauteils, direkt am beweglichen Bauteil oder am Basisteil angeordnet sein. Das erfindungsgemäße Möbel ist vorzugsweise ein Büromöbel, zum Beispiel ein Schreibtisch. Besonders bevorzugt ist der Bereich von Jugendmöbeln oder Kindermöbeln.
Ein besonders zweckmäßige Variante sieht vor, dass in einer oder mehreren vertikalen Stützen oder Füßen des Möbels ein Getriebe angeordnet ist, das die Federspeichervorrichtung mit dem beweglichen Bauteil koppelt. Die vertikalen Stützen sind vorteilhafterweise teleskopierbar. Beispielsweise ist ein äußeres Teleskopteil auf ein inneres Teleskopteil teleskopartig aufgesteckt, wobei ein Mitnehmer das innere Teleskopteil an einem Schlitz durchgreift und das Getriebe mit dem äußeren Teleskopteil verbindet. Der Schlitz ist vorteilhafterweise eng, das heißt kleiner 8 mm, so dass er nicht mit einer Hand oder einem Finger durchgriffen werden kann. Dies vermeidet Verletzungen.
Ein anderes Anwendungsgebiet der Erfindung sind Verschlussvorrichtungen zum Verschließen von Öffnungen, beispielsweise Gebäudeöffnungen. Die Federspeichervorrichtung dient z.B. zu einem Gewichtsausgleich für das bewegliche Bauteil, das beispielsweise ein Sektionaltor, ein Kipptor, ein Rollladenpanzer oder dergleichen ist. Die Verschlussvorrichtung kann auch eine Verschlussvorrichtung beispielsweise eines Möbels sein, beispielsweise eines Rollcontainers mit einem Rollladen.
Die Drehlagereinrichtungen und die Torsionswicklungsabschnitte können jeweils durch separate Baueinheiten gebildet sein, die miteinander verbunden sind. Die Drehlagereinrichtungen können z.B. durch Drehhülsenelemente und/oder Ringlager und die Torsionswicklungsabschnitte durch Schraubenfedern gebildet sein. Es können mehrere Schraubenfedern und/oder mehrere Drehlagereinrichtungen vorhanden sein.
Besonders bevorzugt ist eine zumindest teilweise einstückige Bauweise der Schraubenfederanordnung, die mindestens einen Torsionswicklungsabschnitt und mindestens einen Stützwicklungsabschnitt aufweist, der eine Drehlagereinrichtung zumindest teilweise bildet.
Es versteht sich, dass die vorgenannten Varianten auch miteinander kombiniert werden können, so dass beispielsweise eine hülsenartige Drehlagereinrichtung zwei Schraubenfedern verbindet, von denen mindestens eine einen Torsionswicklungsabschnitt aufweist.
Eine erfindungsgemäße Torsionsschraubenfeder, die an sich eine eigenständige Erfindung darstellt, hat zweckmäßigerweise mindestens einen Stützwicklungsabschnitt und einen Torsionswicklungsabschnitt, die sich einstückig aneinander anschließen und nebeneinander in Längserstreckungsrichtung der Schraubenfeder angeordnet sind. Die Wicklungen des mindestens einen Torsionswicklungsabschnitts haben einen größeren Durchmesser als die Wicklungen des mindestens einen Stützwicklungsabschnitts. Dadurch nimmt der Torsionswicklungsabschnitt bei einer Torsion eine größere Torsionsbelastung auf als der Stützwicklungsabschnitt. Der Stützwicklungsabschnitt hingegen, der durch die Torsion nicht oder nur unwesentlich belastet wird, kann sich dann drehend auf der Stützeinrichtung abstützen. Es entsteht sozusagen eine taillierte Struktur, bei der die Schraubenfeder im Bereich des mindestens einen Stützwicklungsabschnitts eine Taille und bei den Torsionswicklungsabschnitten einen größeren Durchmesser aufweist. Beispielsweise ist der Wicklungsdurchmesser des Torsionswicklungsabschnitts etwa doppelt so groß wie der Wicklungsdurchmesser des Stützwicklungsabschnitts.
Die Wicklungen des mindestens einen Torsionswicklungsabschnitts haben vorteilhafterweise einen axialen Abstand zueinander. Dieser Abstand in der Längsachse der Schraubenfederanordnung entspricht der Bauart einer Druckfeder. Bei einer Torsionsbelastung reiben die Wicklungen des mindestens einen Torsionswicklungsabschnitts bedingt durch den axialen Abstand nicht aneinander, zumindest in einem Anfangsbereich oder in einem normalen Belastungsbereich der Torsionsbelastung.
Die Wicklungen des mindestens einen Torsionswicklungsabschnitts haben vorteilhafterweise unterschiedliche Durchmesser. Beispielsweise nehmen die Durchmesser der Wicklungen von einem Bereich in der Nähe einer Drehlagereinrichtung zu einem davon entfernten Bereich zu. Bis zu einer nächsten Drehlagereinrichtung kann der Durchmesser des Torsionswicklungsabschnitts sinngemäß wieder abnehmen. Die Zunahme bzw. Abnahme sind vorteilhafterweise linear, so dass eine konische bzw. kegelartige Außenkontur gebildet ist. Es versteht sich, dass auch kugelförmige, hyperbolische oder sonstige Außenkonturen möglich sind. Auch eine gestufte Außenkontur des Torsionswicklungsabschnitts ist denkbar. Beispielsweise kann der Durchmesser der Wicklungen von der jeweiligen Drehlagereinrichtung weg zunächst stark zunehmen, beispielsweise sprungartig und dann in einem Mittelabschnitt des Torsionswicklungsabschnitts konstant oder im Wesentlichen konstant sein. Bei der einstückigen Bauart der Schraubenfederanordnung, bei der die Drehlagereinrichtungen Stützwicklungsabschnitte umfassen, ist es vorteilhaft, wenn die Wicklungsdurchmesser der Torsionswicklungsabschnitte in die Wicklungsdurchmesser der Stützwicklungsabschnitte sozusagen harmonisch ineinander übergehen.
Bei dem mindestens einen Stützwicklungsabschnitt ist es vorteilhaft, dass die Wicklungen einen kleineren axialen Abstand zueinander aufweisen als die Wicklungen des mindestens einen Torsionswicklungsabschnitts. Die Wicklungen des Stützwicklungsabschnitts sind zweckmäßigerweise in der Art einer Zugfeder gewickelt. Die Wicklungen können sich bereits berühren, wenn die Schraubenfeder noch nicht durch Torsion belastet ist. Es ist auch denkbar, dass die Schraubenfeder bereits unter einer Torsions-Vorspannung steht, bei der sich die Wicklungen des Stützwicklungsabschnitts bereits berühren. In diesem Fall ist es denkbar, dass die Wicklungen des Stützwicklungsabschnitts sich noch nicht berühren, wenn die Schraubenfeder vollständig entspannt ist.
Der Durchmesser der Wicklungen des Stützwicklungsabschnitts ist bei torsionsbelasteter und bei torsionsfreier bzw. lediglich durch Torsionsvorspannung belasteter Schraubenfederanordnung zweckmäßigerweise im Wesentlichen konstant. Dies ist beispielsweise bei der vorgenannten Variante, bei der die Stützwicklungen „auf Block" gewickelt sind. Bei zumindest normaler Torsionsbelastung, die bei Gebrauch der Federspeichervorrichtung auftritt, bleibt der Querschnitt konstant, so dass der jeweilige Stützwicklungsabschnitt auf der Stützeinrichtung frei drehend oder mit geringer Reibung drehbar gelagert ist.
Zur Drehbarkeit trägt zweckmäßigerweise ein Gleitelement bei, das an einem Innenumfang des mindestens einen Stützwicklungs abschnitts angeordnet ist. Es ist auch möglich, einen Innenumfang einer Drehlagereinrichtung oder eines Stützwicklungsabschnitts mit einer gleitfähigen Beschichtung zu versehen.
Das Gleitelement hat an seiner Innenseite zweckmäßigerweise Rippen, die auf der stabartigen Stützeinrichtung gleiten. An einem Außenumfang des Gleitelements ist vorteilhafterweise ein schraubenförmiger Vorsprung vorhanden, der in benachbarte Wicklungen des Stützwicklungsabschnitts eingreift. Das Gleitelement kann in den Stützwicklungsabschnitt sozusagen eingeschraubt werden. Vorteilhafterweise sind an mindestens einer Stirnseite des Gleitelements, das beispielsweise ringartig oder hülsenartig ist, ein Vorsprung oder mehrere Vorsprünge angeordnet, die in benachbarte Wicklungen des jeweiligen Stützwicklungsabschnitts eingreifen. Die Drehbegrenzungsvorsprünge verhindern ein unbeabsichtigtes Ausschrauben des Gleitelements.
Es wäre auch denkbar, ein Gleitelement in den Stützwicklungsabschnitt einzukleben.
Das Gleitelement ist vorteilhafterweise als ein Spannring oder als eine Spannhülse ausgestaltet, der oder die sich im montierten Zustand gegen einen Innenumfang des Stützwicklungsabschnitts spannen. Beispielsweise ist ein Spalt in Längserstreckungsrichtung der Gleitelemente bzw. der Schraubenfederanordnung vorgesehen. Das Gleitelement ist vorteilhafterweise aus Kunststoff, wobei beispielsweise auch ein beschichtetes Metallgleitelement zweckmäßig ist.
Das Gleitelement begrenzt vorteilhafterweise eine Verengung eines Innenquerschnitts des Stützwicklungsabschnitts. Dadurch ist jederzeit gewährleistet, dass der Stützwicklungsabschnitt auf der Stützeinrichtung mit oder ohne Spiel drehbar ist.
Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Drehlagereinrichtung mindestens ein Drehhülsenelement oder Ringlager umfasst. Das jeweilige Ringlager wird beispielsweise durch ein Kugellager oder Rollenlager gebildet. Das Drehhülsenelement oder das Ringlager sind vorteilhafterweise auf der Stützeinrichtung axial verschieblich gelagert. Der mindestens eine Torsionswicklungsabschnitt stützt sich auf dem Drehhülsenelement oder dem Ringlager ab. So ist es beispielsweise möglich, dass der Torsionswicklungsabschnitt entweder durch eine vorgenannte taillierte Struktur gebildet ist oder auch durch eine konventionelle Schraubenfeder, das heißt eine Schraubenfeder, deren Wicklungen in Längserstreckungsrichtung der Schraubenfeder denselben Durchmesser aufweisen. Die Schraubenfeder neigt zwar bei einer Torsion dazu, eine wellenartige Gestalt anzunehmen. Dann stützt sie sich jedoch über die Drehhülsenelemente oder Ringlager auf der stabartigen Stützeinrichtung drehend ab. Ein axiales Spiel der Ringlager oder Drehhülsenelemente wirkt Verspannungen der Torsionsfeder entgegen.
Zweckmäßigerweise hat der Torsionwicklungsabschnitt einen radialen Abstand zu dem Drehhülsenelement oder Ringlager, wenn er nicht oder nur unwesentlich torsionsbelastet ist. Erst wenn der Torsionswicklungsabschnitt eine vorbestimmte Torsion erreicht hat und/oder sich wellenartig verspannt, stützt er sich auf dem oder den Ringlagern/Drehhülsenelementen ab.
Zweckmäßigerweise ist zwischen mindestens zwei Drehhülsenelemente oder Ringlager mindestens ein Distanzelement angeordnet. Das Distanzelement kann beispielsweise ein Rohrteil sein, durch das die Stützeinrichtung hindurchgesteckt ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Distanzelement federn ist und beispielsweise eine von der Stützeinrichtung durchdrungene Feder umfasst.
Die Stützeinrichtung wird vorteilhafterweise durch eine an einer Halteeinrichtung drehbar gelagerte Drehwelle gebildet. Die Drehwelle ist vorteilhafterweise im Bereich ihrer beiden Längsenden an einem Gehäuse der Federspeichervorrichtung drehbar gelagert. Es versteht, dass auch eine Drehlagerung an anderen Stellen der Drehwelle denkbar ist.
Die Schraubenfederanordnung ist im Bereich ihres ersten Längsendes z.B. an der Halteeinrichtung drehfest festgelegt. Die Halteeinrichtung zum drehfesten Halten des Längsendes wird vorteilhafterweise durch ein Gehäuse der Federspeichervorrichtung gebildet oder ist in einem solchen Gehäuse angeordnet.
Das zweite Längsende ist vorteilhafterweise an der Drehwelle drehfest festgelegt. Eines oder beide Längsenden der Drehwelle bilden vorteilhafterweise einen Kraftabgriff für eine Kraftkopplung mit dem beweglichen Bauteil. Somit können Kräfte in die Schraubenfederanordnung über die Drehwelle eingespeichert werden bzw. an der Drehwelle wieder abgegriffen werden. Vorteilhafterweise durchdringt die Drehwelle des Gehäuses der Federspeichervorrichtung mit einem oder beiden Längsenden. Ferner ist es denkbar, dass die Drehwelle im Innenraum des Gehäuses angeordnet ist und beispielsweise ein Kraftkopplungselement durch das Gehäuse durchgesteckt und mit der Drehwelle drehfest verbunden wird.
Eine erfindungsgemäße Schraubenfederanordnung kann auch beispielsweise zwei gegensinnig gewickelte Schraubenfedern aufweisen, die an ihren beiden zweiten Längsenden durch ein Koppelelement miteinander gekoppelt sind. Das Koppelelement ist z.B. ein an der Stützeinrichtung drehbar gelagertes Drehhülsenelement. Das Koppelelement bildet zweckmäßigerweise einen Kraftabgriff, über den Torsion in die Schraubenfederanordnung eingebracht werden kann und eingespeicherte Federkräfte der Schraubenfederanordnung abgreifbar sind.
Vorteilhafterweise ist ein Getriebe, insbesondere ein Seilzuggetriebe oder ein Kettengetriebe vorgesehen, das das bewegliche Bauteil mit der Federspeichervorrichtung und/oder die Federspeichervorrichtung koppelt. Das Getriebe kann ein Untersetzungsgetriebe oder ein Übersetzungsgetriebe sein. Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Getriebe eine lineare Bewegung des beweglichen Bauteils, beispielsweise eine Höhenverstellungsbewegung, in eine Drehbewegung zur Drehbetätigung des zweiten Längsendes der Schraubenfederanordnung umsetzt und umgekehrt.
Vorteilhafterweise ist zur Einstellung von unterschiedlichen Torsionsvorspannungen der Schraubenfederanordnung eine Einstelleinrichtung vorhanden, die eine drehbare und in mindestens zwei Drehpositionen festlegbare Drehhalterung aufweist, an der die Schraubenfederanordnung festgelegt ist. Durch eine Festlegung der Drehposition der Drehhalterung ist die Schraubenfederanordnung vorspannbar, beispielsweise um eine Anpassung der Federspeichervorrichtung an das jeweilige Gewicht des beweglichen Bauteils zu ermöglichen.
Die Einstelleinrichtung hat zweckmäßigerweise ein selbsthemmendes Getriebe zur Betätigung der Drehhalterung, beispielsweise ein Schneckengetriebe, und/oder eine Verriegelungseinrichtung zum drehfesten Verriegeln der Drehhalterung.
Vorteilhafterweise hat die Einstelleinrichtung zudem eine Anzeigeeinrichtung zu einer Anzeige der jeweiligen Torsionsvorspannung der Schraubenfederanordnung. Die Anzeigeeinrichtung enthält beispielsweise ein mit der Drehhalterung oder der Schraubenfederanordnung bewegungsgekoppeltes Zählrad. Das Zählrad rastet zweckmäßigerweise in mehreren Drehpositionen ein. Dies ermöglicht eine einfache Kopplung über den Mitnehmer, der an der Drehhalterung oder der Schraubenfederanordnung angeordnet ist und in einen geeigneten Vorsprung am Zählrad eingreift und diese mitnimmt. Das Zählrad und die Drehhalterung bzw. die Schraubenfederanordnung sind vorteilhafterweise in der Art eines Unsetzungsgetriebes gekoppelt, so dass Umdrehungen der Drehhalterung weniger Umdrehungen des Zählrades bewirken. Auch ein Übersetzungsgetriebe ist denkbar.
Vorteilhafterweise ist die Drehhalterung der Einstelleinrichtung drehbar auf der stabartigen Stützeinrichtung gelagert. Es versteht sich, dass die Drehhalterung auch am Gehäuse oder an der Halteeinrichtung der Federspeichervorrichtung gelagert sein kann.
Vorteilhafterweise hat die Federspeichervorrichtung eine Lageranordnung zu einer beweglichen Lagerung an dem Basisteil oder dem beweglichen Bauteil. Die Lageranordnung ermöglicht sozusagen eine schwimmende Lagerung, um Verspannungen der Federspeichervorrichtung am an der Vorrichtung, an die er angebaut ist, zu verhindern. Die Lageranordnung ermöglicht zweckmäßigerweise Drehbewegungen um eine Drehachse parallel zur Längsachse der Schraubenfederanordnung. Auch Axialbewegungen parallel zur Längsachse der Schraubenfederanordnungen sind durch die Lageranordnung vorteilhaft möglich. Die Lageranordnung kann beispielsweise an der Halteeinrichtung, z.B. am Gehäuse, der Federspeichervorrichtung angeordnet sein. Zum Beispiel sind Lagerzapfen oder Lageraufnahmen vorhanden, die in korrespondierende Lageraufnahmen oder Lagerzapfen an dem Basisteil bzw. der beweglichen Bauteil (je nach dem wo die Federspeichervorrichtung angebaut ist) eingreifen. Eine Drehbewegung, die durch Einspeicherung von Federkräften in die Fe derspeichervorrichtung oder durch Abgabe von Federkräften bewirkt ist, wird zwar durch die "schwimmende" Lageranordnung ermöglicht, aber zweckmäßigerweise durch ein Kraftabgriffselement oder das zweite Längsende der Schraubenfederanordnung begrenzt. Beispielsweise begrenzt die stabartige Stützeinrichtung oder ein mit dieser verbundenes Kraftabgriffsteil diese Drehbewegung. Eine Axialbewegung wird beispielsweise durch vertikale Stützen oder Füße der Vorrichtung begrenzt, an der die Federspeichervorrichtung angeordnet ist.
Vorteilhafterweise ist eine lösbare Feststelleinrichtung zum Feststellen des zweiten Längsendes der Schraubenfederanordnung vorhanden. Ein Bediener kann die Feststelleinrichtung zweckmäßigerweise durch eine Betätigungseinrichtung betätigen, die beispielsweise im Bereich des beweglichen Bauteils angeordnet ist. Die Betätigungseinrichtung enthält beispielsweise einen Bowdenzug. Durch die Feststelleinrichtung kann die Federspeicheranordnung bzw. die Schraubfederanordnung gelöst oder festgestellt werden.
Zweckmäßig ist auch eine Transportsicherung, mit der die Schraubenfederanordnung im vorgespannten Zustand für einen Transport der Federspeichervorrichtung drehfest sicherbar ist. Die Transportsicherung wirkt beispielsweise auf das zweite Längsende der Schraubenfederanordnung.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Möbels,
2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Möbels gemäß 1 entlang einer Linie A-A in 1,
2a einen vergrößerten Ausschnitt aus 2,
3 eine perspektivische Ansicht einer ersten Federspeichervorrichtung des Möbels von 1,
4 die Federspeichervorrichtung gemäß 3 mit transparent gezeichnetem Gehäuse,
5 eine Querschnittsansicht der Federspeichervorrichtung aus 3 entsprechend einer Linie B-B in 3,
6 eine Querschnittsansicht der Federspeichervorrichtung gemäß 5 entlang einer Schnittlinie C-C in 5,
7 eine Querschnittsansicht der Federspeichervorrichtung gemäß 5 entlang einer Schnittlinie D-D in 5,
8 eine Querschnittsansicht der Federspeichervorrichtung gemäß 5 entlang einer Schnittlinie E-E in 5,
9 ein Gleitelement für Stützteile einer Schraubenfederanordnung der Federspeichervorrichtung gemäß 4 in perspektivischer Ansicht,
10 eine Seitenansicht des Gleitelements aus 9, und
11 ein in mindestens einer vertikalen Stütze des Möbels gemäß 1, 2 angeordnetes, perspektivisch dargestelltes Getriebe.
12 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht einer zweiten Federspeichervorrichtung für das Möbel von 1 mit transparent gezeichnetem Gehäuse und einer,
12a einen vergrößerten Ausschnitt V1 aus 12,
13 eine teilweise Darstellung der Federspeichervorrichtung gemäß 12, jedoch mit nicht geschnittener Schraubenfeder, und
14 eine Querschnittsansicht der Federspeichervorrichtung gemäß 12, etwa entsprechend einer Linie B-B in 12.
Ein Möbel 10, beispielsweise ein Büromöbel, weist eine relativ zu einem Gestell 12 höhenverstellbare Arbeitsplatte 11 auf. Die Arbeitsplatte 11 ist ein Bauteil 14, das relativ zu dem Gestell 12, das ein Basisteil 13 bildet, beweglich ist. Eine Vertikalbewegung der Arbeitsplatte 11 wird durch eine erfindungsgemäße Federspeichervorrichtung 15 unterstützt. Die Federspeichervorrichtung 15 bildet einen Gewichtsausgleich und ist zweckmäßigerweise so austariert, dass sie die Arbeitsplatte 11 in unterschiedlichen Höhenpositionen ohne Zutun oder im Wesentlichen ohne Zutun eines Bedieners hält. In 1 ist in durchgezogenen Linien eine obere und in gestrichelten Linien eine untere Position der Arbeitsplatte 11 dargestellt.
Die Federspeichervorrichtung 15 bildet z.B. einen Bestandteil des Gestells 12. Beispielsweise ist die Federspeichervorrichtung 15 zwischen zwei vertikalen Stützen oder Säulen 16 des Gestells 12 in der Art einer Quertraverse angeordnet. Die Säulen 16 stehen auf Füssen 17. Die Füße 17 stehen nach vorn vor, so dass C-Füße gebildet sind. T-Füße wäre aber auch denkbar. Die Säulen 16 sind längsverstellbar, vorteilhaft z.B. teleskopierbar, um die Höhenverstellung der Arbeitsplatte 11 zu ermöglichen. Ein oberes Säulenteil 19 ist an einem unteren Säulenteil 18 der Säulen 16 geführt. Am oberen Säulenteil 19 ist zweckmäßigerweise ein Korpus 20 befestigt, von dem beispielsweise Seitenwangen 21 dargestellt sind.
Die Arbeitsplatte 11 ist bezüglich des Korpus 20 schrägstellbar, wobei Schrägstelleinrichtungen nicht dargestellt sind. Der Korpus 20 kann weitere Elemente, beispielsweise eine nicht dargestellte Schublade oder sonstige Auszugselemente aufweisen. Somit ist bei dem Möbel 10 insgesamt der Korpus 20 mit der darauf angeordneten Arbeitsplatte 11 höhenverstellbar.
Die Federspeichervorrichtung 15 und das bewegliche Bauteil 14 sind über ein Getriebe 22 bewegungsgekoppelt. Die Säulen 16 sind vorliegend beispielsweise aus Metall, z.B. Blech, und/oder Kunststoff. Die Säulen 16 sind innen hohl. So entsteht ein Bauraum, in dem jeweils ein Getriebe 22 anordenbar ist. Beispielsweise ist bei dem Möbel 10 das Getriebe 22 in der in 1 rechten Säule 16 angeordnet und somit in einem geschützten, für einen Bediener nicht zugänglichen Innenraum 23 positioniert.
Das Getriebe 22 übersetzt eine Linearbewegung, die bei einer Höhenverstellung des Bauteils 14 stattfindet, in eine Drehbewegung zur Einspeicherung von Federkräften in die Federspei chervorrichtung 15. In der umgekehrten Kraftrichtung gibt die Federspeichervorrichtung 15 Drehkräfte auf das Getriebe 22 ab, das diese Drehkräfte in eine nach oben gerichtete, das Bauteil 14 stützende Linear-Kraft übersetzt.
Eine oder mehrere Mitnehmer 24, die am oberen Säulenteil 19 festgelegt sind, durchgreifen einen vertikalen Schlitz 25 am unteren Säulenteil 18 und sind mit einer Kette 26 verbunden. Beispielsweise sind die Mitnehmer 24 Bolzen, die durch Bohrungen am oberen Säulenteil 19 durchgesteckt und in ein Mitnehmerteil 27 der Kette 26 eingeschraubt sind. Das Mitnehmerteil 27 bildet ferner ein Kettenschloss für die Kette 26.
Die Kette 26 läuft um ein unteres und ein oberes Ritzel 28, 29 um, die an Vertikal-Stützteilen 30 drehbar gelagert sind. Die Vertikal-Stützteile 30 sind beispielsweise plattenartig, z.B. Blechteile, die durch Querverbinder 31 miteinander verbunden sind. Die Ritzel 28, 29 sind sandwichartig zwischen den Stützteilen 30 angeordnet. Zweckmäßigerweise ist mindestens eines der beiden Ritzel 28, 29 zur Justierung der Spannung der Kette 26 in vertikaler Richtung verstellbar.
An einem oberen Ende 32 des Getriebes 22 sind ferner Stützrollen 33 angeordnet, auf denen die Innenseite des oberen Säulenteils 18 abrollt. Die Stützrollen 33 stützen jeweils einander entgegengesetzte Schmalseiten des oberen Säulenteils 19, das beispielsweise eine im Wesentlichen rechteckige Innenkontur aufweist. Die Stützrollen 33 verhindern ein Verkanten des oberen Säulenteils 19, das z.B. durch den nach vorn vorstehenden Korpus 20 nicht nur vertikal, sondern auch horizontal belastet ist. Es versteht sich, dass bei einer gleichmäßigen oder symmetrischen Belastung der Säulenteile 19 die Stützrollen 33 nicht unbedingt erforderlich sind.
Zweckmäßigerweise ist auch in der in 1 linken Säule 16 ein Getriebe in der Art des Getriebes 22 und/oder ein Stützrollenanordnung, die Stützrollen in der Art der Stützrollen 33 aufweist, angeordnet. Ferner könnten anstelle der Stützrollen 33 beispielsweise auch Gleitstücke oder dergleichen vorgesehen sein.
Der Schlitz 25 ist zweckmäßigerweise so eng, insbesondere kleiner als 8 mm, dass er nicht von einem Bediener, insbesondere einem Kind, durchgriffen werden kann. Dadurch werden Verletzungen vermieden. Das Möbel 10 kann daher auch als Jugend- oder Kindermöbel eingesetzt werden.
Wie oben erläutert, kann nur in einer der beiden Säulen 16 ein Getriebe 22 angeordnet sein. Im Folgenden wird beispielhaft davon ausgegangen, dass in beiden Säulen 16 jeweils ein Getriebe 22 angeordnet ist.
Die Federspeichervorrichtung 15 ist dann mit beiden Getrieben 22 kraftgekoppelt. Zur drehfesten Koppelung der Einheiten sind Bolzen 34 in Aufnahmen 35 an den unteren Ritzeln 28 und Aufnahmen 36 der Federspeichervorrichtung 15 eingesteckt.
Die Kraftabgriffe bildende Aufnahmen 36 sind an den Stirnseiten einer Drehwelle 37 der Federspeichervorrichtung 15 angeordnet. Die Drehwelle 37 verläuft in einer Längserstreckungsrichtung 38 der Federspeichervorrichtung 15 und ist drehbar an einem Gehäuse 39 derselben gelagert. Längsenden 40, 41 der Drehwelle 37 sind an Lagern 42, 43 des Gehäuses 39 drehbar gelagert. Die Lager 42, 43 sind in Deckeln 44, 45 angeordnet, die ein Mittelteil 46 des Gehäuses 39 jeweils stirnseitig verschließen. Das Mittelteil 46 ist beispielsweise ein Stranggussteil aus Metallstrangguss. Die Deckel 44, 45 sind an das Mittelteil 46 beispielsweise mit Bolzen 47 angeschraubt.
Die Drehwelle 37 bildet eine stabartige Stützeinrichtung 48 für eine Schraubenfeder 49 einer Schraubenfederanordnung 50. Die Stützeinrichtung 48 durchdringt einen Innenraum 89 der Schraubenfeder 49. Zur Einspeicherung von Federkräften bei Betätigung des beweglichen Bauteils 14, dessen Linearbewegung durch das Getriebe 22 in eine Drehbewegung übersetzt und auf die Schraubenfederanordnung 50 übertragen wird. Die Schraubenfeder 49 ist einerseits am Gehäuse 39 und andererseits an der Drehwelle 37 drehfest festgelegt. Beispielsweise ist ein erstes Längsende 51 der Schraubenfeder 49 an einer bezüglich des Gehäuses 39 drehfest festlegbaren Halteeinrichtung 53 und im Bereich ihres zweiten Längsendes 52 mit der Drehwelle 37 drehfest verbunden. Somit führt eine Drehbewegung der Drehwelle 37 zu einer Torsion der Schraubenfeder 49, die sich an der Halteeinrichtung 53 abstützt.
Bei einer solchen Torsion neigt eine Schraubenfeder prinzipiell zu einer wellenartigen Verformung, das heißt zu einer Verformung quer zur Längserstreckungsrichtung 38 bzw. quer zur stabartigen Stützeinrichtung 48. Die Stützeinrichtung 48 begrenzt die wellenartige Verformung, wobei im vorliegenden Fall die Bauart der Schraubenfeder 49, die ihrerseits eine eigenständige Erfindung darstellt, der wellenförmigen Verformung entgegenwirkt und insbesondere für eine gleichmäßige und drehbare Abstützung an der Stützeinrichtung 48 sorgt.
Zur Abstützung auf der stabartigen Stützeinrichtung 48 bzw. der Drehwelle 37 dienen Drehlagereinrichtungen 54 der Schraubenfederanordnung 50. Zur Aufnahme von Torsion bzw. zur Abgabe von eingespeicherten Federkräften dienen Torsionswicklungsabschnitte 55 der Schraubenfederanordnung 50. Die Dreh lagereinrichtungen 54 enthalten Stützwicklungsabschnitte 56 der Schraubenfeder 49. Wicklungen 57 der Torsionswicklungsabschnitte 55 weisen im Gegensatz zu Wicklungen 58 der Stützwicklungsabschnitte 56 einen größeren Durchmesser auf.
Die Wicklungen 58 der Stützwicklungsabschnitte 56 sind zudem vorteilhaft auf Block gewickelt, das heißt sie berühren sich bereits dann, wenn die Schraubenfeder 49 nicht oder nur im Bereich ihrer üblichen Vorspannung torsionsbelastet ist, die sie bereits dann hat, wenn das bewegliche Bauteil 14 in seiner ausgefahrenen, in 1 oberen Position, ist. Die Wicklungen 57 hingegen sind in Längserstreckungsrichtung 38 axial zueinander beabstandet.
Der Innenquerschnitt der Stützwicklungsabschnitte 56 verringert sich bei der Aufnahme von Torsionskräften nicht oder nur so unwesentlich, dass die Stützwicklungsabschnitte 56 im Wesentlichen frei auf der Stützeinrichtung 48 bzw. der Drehwelle 37 drehbar sind. Somit wird die Schraubenfeder 49 durch die Stützeinrichtung 48 zwar geführt, kann aber im Wesentlichen frei drehen, so dass es nicht zu unerwünschten Reibungsverlusten kommt und die Federspeichervorrichtung 15 nicht blockiert.
Die Gleiteigenschaften der Stützwicklungsabschnitte 56 werden durch Gleitelemente 59 verbessert, die an einem jeweiligen Innenumfang 60 eines Stützwicklungsabschnitts 56 angeordnet sind. Die Gleitelemente 59 sind beispielsweise Kunststoffhülsen, die in die Stützwicklungsabschnitte 56 eingesteckt sind. Die Gleitelemente 59 können beispielsweise an die Stützwicklungsabschnitte 56 angeklebt sein. Im vorliegenden Fall sind die Gleitelemente 59 als Spannringe oder Spannhülsen ausgestaltet und haben einen in ihrer Längsrichtung verlaufenden Schlitz 61, so dass sie zusammengedrückt werden können und sich im montierten Zustand gegen einen Innenumfang des jeweiligen Stützwicklungsabschnitts 56 spannen.
Zur Befestigung der Gleitelemente 59 dienen ferner Vorsprünge 62, 63 an der Außenseite der Gleitelemente 59. Der Vorsprung 62 ist ein schraubenförmiger Vorsprung am Außenumfang 64 eines Gleitelements, der im montierten Zustand zwischen benachbarte Wicklungen 58 eines Stützwicklungsabschnitts 56 eingreift. Die Gleitelemente 59 sind in die Stützwicklungsabschnitte 56 einschraubbar oder, bei Torsionsbetätigung der Schraubenfeder 49, auch unbeabsichtigt herausschraubbar. Letzteres wird durch die Vorsprünge 63 verhindert, die im Bereich der Stirnenden der Gleitelemente 59 nach außen vor den Außenumfang 64 vorstehen und ebenfalls zwischen die Wicklungen 58 greifen.
An einem Innenumfang des Gleitelements 59 sind in Längserstreckungsrichtung 38 verlaufende Rippen 65 angeordnet, die die Gleiteigenschaften des Gleitelements 59 verbessern und ferner ein Zusammendrücken für die Funktion als Spannhülse erleichtern.
Der Durchmesser der Wicklungen 57 der Torsionswicklungsabschnitte 55 nimmt von einer Drehlagereinrichtung 54 zur nächsten zunächst zu, steigt zu einem Maximum an und nimmt dann wieder linear ab, so dass eine konische oder taillierte Außenkontur der Schraubenfeder 49 gebildet ist.
Die jeweiligen Längsenden 51, 52 sind zweckmäßigerweise als Stützwicklungsabschnitte 56 oder Drehlagereinrichtungen 54 ausgestaltet, so dass ein einfacher Kraftabgriff bzw. eine einfache Kraftkopplung mit der Halteeinrichtung 53 einerseits und im vorliegenden Fall mit der Drehwelle 37 andererseits möglich ist.
Das erste Längsende 51 der Schraubenfeder 49 ist an der Halteeinrichtung 53 bezüglich des Gehäuses 39 drehfest festgelegt. Das zweite Längsende 52 ist an einer Halteeinrichtung 66 einer Feststelleinrichtung 67 drehfest festgelegt. Die Halteeinrichtung 66 ist mit der Drehwelle 37 drehfest verbunden, beispielsweise auf diese aufgeschrumpft. Die Halteeinrichtung 53 hingegen ist bezüglich des Gehäuses 39 drehbar und drehfest festlegbar. Die Halteeinrichtung 53 bildet eine Drehhalterung 68 einer Einstelleinrichtung 70 zur Einstellung von unterschiedlichen Torsionsvorspannungen der Schraubenfeder 49. Die Drehwelle 37 durchdringt die Drehhalterung 68 und ist bezüglich dieser – anders als die Halteeinrichtung 66 – drehbar. Die Drehhalterung 68 ist mit Lagern 69 an der Drehwelle 37 drehbar gelagert.
Zur drehfesten Halterung der Schraubenfeder 49 haben die Halteeinrichtungen 53, 66 stirnseitige Nuten 71, 72 zur Aufnahme der Längsenden 51, 52. Zusätzlich sind die Längsenden 51, 52 jeweils durch mindestens einen Bolzen 73 gesichert. Die Bolzen 73 durchdringen die Nuten 71, 72 radial außen begrenzende Umfangswände 74, 75 und dringen zweckmäßigerweise jeweils zwischen zwei benachbarte Wicklungen der Schraubenfeder 59 ein. Die Nut 71 wird außen durch die Umfangswand 74 sowie innen durch eine innere Wand 76 begrenzt. Die Nut 72 wird durch die Umfangswand 75 sowie durch die Drehwelle 37 begrenzt, die die Halteeinrichtung 66 durchdringt.
Flanschartige Vorsprünge 77, 78 an einem Außenumfang 79 der Halteeinrichtung 66 haben jeweils mindestens eine Ausnehmung 80, 81, in die Riegel 82, 83 der Feststelleinrichtung 67 sowie einer Transportsicherung 84, mit der die Schraubenfederanordnung 50 im torsionsvorgespannten Zustand für einen Transport des Möbels 10 bzw. der Federspeichervorrichtung 15 drehfest sicherbar ist. Die Riegel 82, 83 greifen von radial außen in die vorliegend über den gesamten Außenumfang der Vorsprünge 77, 78 im Wesentlichen gleichmäßig verteilten Ausnehmungen 80, 81 ein, um die Halteeinrichtung 66 jeweils drehfest zu sichern.
Der Riegel 83 ist z.B. durch einen Bolzen gebildet, der in eine Bohrung 85 an einer Seitenwand des Gehäuses 39 bzw. des Deckels 45 eingeschraubt ist. Der Riegel 83 steht auch im entsicherten Zustand der Transportsicherung 84 nicht vor einen Außenumfang des Gehäuses 39 vor.
An der Oberseite des Gehäuses 39 befindet sich eine ein Befestigungsteil 86 zum Anbringen eines Bowdenzuges 87 einer Betätigungseinrichtung 88 zum Betätigen der Feststelleinrichtung 67. Der Bowdenzug 87 verläuft von der Federspeichervorrichtung 15 zu dem beweglichen Bauteil 14, nämlich beispielsweise zur Oberseite oder zu einer Seitenkante der Arbeitsplatte 11, wo er durch einen Bediener bequem betätigbar ist.
Beim Ausführungsbeispiel sind zwei ritzelartige Vorsprünge 77, 78 vorhanden. Es ist möglich, dass Riegel einer Feststelleinrichtung und einer Transportsicherung in dieselben Ausnehmungen einer drehbaren Halteeinrichtung für eine Schraubenfederanordnung eingreifen. Ferner ist es denkbar, dass Vorsprünge vor eine drehbare Halteeinrichtung vorstehen, die in Ausnehmungen an Riegelelementen zur drehfesten Sicherung eingreifen.
Die Betätigungseinrichtung 88 enthält zweckmäßigerweise eine Federanordnung, z.B. eine Feder 107 am Befestigungsteil 86 und/oder am Bowdenzug 87, die den Riegel 82 selbsttätig in eine die Halteeinrichtung 66 drehfest sichernde Verriegelungsstellung betätigt.
Die Einstelleinrichtung 70 hat ein Getriebe 90 zur Betätigung der Drehhalterung 68. Das Getriebe 90 ist zweckmäßigerweise ein selbsthemmendes Getriebe, beispielsweise ein Schneckengetriebe. Eine Schneckenwelle 91 kämmt mit einer Zahnung 92 am Außenumfang 93 der Drehhalterung 68 bzw. der Halteeinrichtung 53. Die Schneckenwelle 91 verläuft quer zur Längserstreckungsrichtung 38. Die Schneckenwelle 91 ist am Deckel 45 drehbar gelagert. An zumindest einem das Gehäuse 39 durchdringenden Längsende der Schneckenwelle 91 ist eine Betätigungseinrichtung 104 für das Getriebe 90 angeordnet, beispielsweise ein Innensechskant. Die Schneckenwelle 91 ist durch einen in den Deckel 45 eingeschraubten Sicherungsring 94 unverlierbar am Gehäuse 39 gesichert.
Eine Anzeigeeinrichtung 95 der Einstelleinrichtung 70 dient zur Anzeige einer jeweiligen Torsionsvorspannung der Schraubenfeder 49. Zur Betätigung der Anzeigeeinrichtung 95 ist am Außenumfang 93 der Drehhalterung 68 mindestens ein Mitnehmer 96 angeordnet, der beispielsweise radial von der Drehhalterung 68 absteht. Der Mitnehmer 96 ist an einem Flanschvorsprung 97 zwischen der Aufnahme-Nut 71 bzw. dem Aufnahmeabschnitt für die Schraubenfeder 49 und der Ritzel-Zahnung 92 angeordnet. Der Mitnehmer 96 betätigt ein Zählrad 98 der Anzeigeeinrichtung 95, indem er an über den Außenumfang des Zählrades 98 verteilte Ausnehmungen 99 eingreift. Die Ausnehmungen 99 sind beispielsweise zwischen stiftartigen, von einer Stirnseite des Zählrades 98 abstehenden Vorsprüngen 106 gebildet.
Das Zählrad 98 ist drehbar an dem Gehäuse 39 gelagert. Zweckmäßigerweise hat das Zählrad 98 eine Rastung, das heißt bei jeder Drehbewegung durch den Mitnehmer 96 rastet es eine Drehposition weiter. An einem Außenumfang des Zählrades 98 sind vorteilhaft Markierungen, beispielsweise Zahlen oder Symbole, vorhanden, die die Torsionsvorspannung der Schraubenfeder 49 anzeigen. Die Markierungen sind beispielsweise durch ein Fenster 100 an der Oberseite des Deckels 45 sichtbar. Das Zählrad 98 und der Flanschvorsprung 97 mit dem Mitnehmer 96 bilden ein Untersetzungsgetriebe, bei dem beispielsweise pro Umdrehung der Drehhalterung 68 das Zählrad 98 um eine Rastposition weiter betätigt wird.
Die Federspeichervorrichtung 15 könnte zwar prinzipiell zwischen den Säulen 16 starr gelagert sein. Vorliegend ist jedoch eine schwimmende Lagerung mittels einer Lageranordnung 101 vorgesehen. Die Lageranordnung 101 ermöglicht Drehbewegungen um eine Drehachse 105 parallel zur Längsachse oder Längserstreckungsrichtung 38 und ferner Axialbewegungen parallel zu der Längsachse 38.
Mindestens eine Stirnseite 103 des Gehäuses 39 ist für die Axialbewegungen von den Säulen 16 beabstandet.
Lagerbolzen 102 der Lageranordnung 101 stehen vor die Stirnseiten 103 vor. Die Lagerbolzen 102 greifen in in der Zeichnung nicht sichtbare Lagerausnehmungen an den Säulen 16 ein. Die Lagerbolzen 102 sind zu den Längsenden 40, 41 beabstandet, so dass das Gehäuse 39 um die Lagerbolzen 102 um ein vorbestimmtes Maß drehbar und in Längserstreckungsrichtung 38 bzw. Längsrichtung der Lagerbolzen 102 axial beweglich ist. Bei einer Drehbetätigung der Drehwelle 37 oder einer Kraftabgabe derselben kann die Federspeichervorrichtung 15 sich somit schwimmend bewegen, was Verspannungen vermeidet.
Bei einem in den 12–14 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel mit einer erfindungsgemäßen Federspeichereinrichtung 115, die anstelle der Federspeichervorrichtung 15 einsetzbar ist, ist ein anderes Konzept zur drehbaren Lage rung einer zur Aufnahme von Torsionskräften geeigneten Schraubenfeder 149 realisiert. Die Federspeichervorrichtung 115 weist teilweise gleichartige Komponenten auf wie die Federspeichervorrichtung 15, so dass insoweit gleiche Bezugszeichen verwendet werden und die Komponenten nicht näher beschrieben sind. Ähnliche Komponenten sind, so weit möglich, mit um 100 größeren Bezugszeichen versehen wie bei der Federspeichervorrichtung 15.
Im Unterschied zur Schraubenfeder 49 ist die Schraubenfeder 149 nicht tailliert, sondern weist über ihre gesamte Längserstreckungsrichtung im Wesentlichen dieselben Wicklungsdurchmesser auf. Die Schraubenfeder 149 ist an ihren Längsenden 151, 152 an einer Halteeinrichtung 166 und einer Drehhalterung 168 drehfest festgelegt, z.B. an Vorsprüngen 186, um Torsionskräfte aufnehmen zu können. Die Komponenten 166, 168 entsprechen ihrer Funktion den Komponenten 66 und 68. Die Schraubenfeder 149 hat z.B. einen im wesentlichen durchgehenden Torsionswicklungsabschnitt.
Bei der Torsion neigt die Schraubenfeder 149 zu einer wellenartigen Verformung. Dann werden Drehlagereinrichtungen 154 wirksam, über die sich die Schraubenfeder 149 auf der im Innenraum 189 der Schraubenfeder 149 angeordneten Stützeinrichtung 48 reibungsarm drehend abstützt. Die Drehlagereinrichtung 154 enthalten Ringlager 180, z.B. Ring-Kugellager 182, auf denen sich die Schraubenfeder 149 bei der Torsionsbelastung abstützt.
Die Ringlager 180 sind in axialen Abständen 181 zweckmäßigerweise axial verschieblich auf der Stützeinrichtung 48 angeordnet. Die Innendurchmesser innerer Lagerringe 187 der Ringlager 180 sind z.B. größer als ein Außendurchmesser der Stützeinrichtung 48. Das axiale Spiel dient einer zweckmäßi gen Verringerung von Verspannungen, wenn sich die Schraubenfeder 149 auf den Ringlagern 180 abstützt. Das axiale Spiel der Ringlager 180 auf der Stützeinrichtung 48 ermöglicht ferner eine einfache Montage der Ringlager 180. Es versteht sich, dass die Drehlagereinrichtungen 180 auch fest auf die Stützeinrichtung 48 montiert sein könnten, beispielsweise aufgeklebt oder aufgeschrumpft.
Zwischen den Ringlagern 180 sind Distanzelemente 183 angeordnet, die die axialen Abstände 181 im Wesentlichen festlegen, vorteilhaft allerdings ein axiales Spiel der Drehlagereinrichtungen 154 zulassen. Die Distanzelemente 183 sind z.B. Federn 184. Die Federn 184 stützen sich an den inneren Lagerringen 187 der Ringlager 180 ab. Die Stützeinrichtung 48 ist durch die Federn 184 durchgesteckt.
Im nicht tordierten Zustand ist die Schraubenfeder 149 von den Ringlagern 180 radial um einen Abstand 185 beabstandet. Ein Innenumfang der Schraubenfeder 149 ist größer als ein Außenumfang äußerer Lagerringe 188 der Ringlager 180. Erst wenn die Schraubenfeder torsionsbelastet ist, z.B. bei einer Vorspannung oder bei Einspeicherung von Torsionskräften, liegt einen Innenumfang der Schraubenfeder 159 ganz oder teilweise an einem Außenumfang der Ringlager 180 an. Die Kugellager 182 erlauben jedoch, dass die Schraubenfeder 149 auch im tordierten Zustand reibungsarm auf der Stützeinrichtung 48 drehen kann.

Claims

Federspeichervorrichtung zur Anbringung zwischen einem Basisteil (13) und einem relativ zu dem Basisteil (13) beweglichen Bauteil (14), mit einer Schraubenfederanordnung (50) zur Einspeicherung von Federkräften bei Betätigung des beweglichen Bauteils (14) durch Torsion mindestens eines schraubenfederartigen Torsionswicklungsabschnitts (55) der Schraubenfederanordnung (50), dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Stützen der Schraubenfederanordnung (50) bei der Torsion eine stabartige Stützeinrichtung (48) aufweist, die in einen Innenraum (89, 189) der Schraubenfederanordnung (50) eingreift oder den Innenraum (89, 189) durchgreift, und dass auf der Stützeinrichtung (48) mindestens eine Drehlagereinrichtung drehbar gelagert ist, über die sich der mindestens eine Torsionswicklungsabschnitt (55) bei der Torsion abstützt.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Torsionswicklungsabschnitt (55) zwischen zwei Drehlagereinrichtungen (54, 154) angeordnet ist und/oder die mindestens Drehlagereinrichtung (54, 154) zwischen zwei Torsionswicklungsabschnitten (55) angeordnet ist.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine Torsionswicklungsabschnitt (55) auf der mindestens einen Drehlagereinrichtung (54, 154) abstützt.
Federspeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wicklungen (57) des mindestens einen Torsionswicklungsabschnitts (55) einen axialen Abstand (A) zueinander aufweisen.
Federspeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Wicklungen (57) des mindestens einen Torsionswicklungsabschnitts (55) einen unterschiedlichen Durchmesser (D) haben.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D) von Wicklungen (57) des mindestens einen Torsionswicklungsabschnitts (55) von einem Bereich in der Nähe der mindestens einen Drehlagereinrichtung (54, 154) zu einem davon entfernten Bereich zunimmt.
Federspeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Drehlagereinrichtung (54, 154) mindestens einen Stützwicklungsabschnitt (56) der Schraubenfederanordnung (50) umfasst, dessen Wicklungen (58) einen kleineren Durchmesser (d) als der mindestens eine Torsionswicklungsabschnitt (55) aufweisen und sich einstückig an diesen anschließen, so dass bei einer Einspeicherung von Federkräften durch Torsion der mindestens eine Torsionswicklungsabschnitt (55) eine größere Torsionsbelastung aufnimmt als der mindestens eine Stützwicklungsabschnitt (56) und sich der Stützwicklungsabschnitt (56) auf der Stützeinrichtung (48) drehend abstützt.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfederanordnung (50) durch eine einzige Schraubenfeder (49) gebildet ist, bei der Torsionswicklungsabschnitte (55) und Stützwicklungsabschnitte (56) abwechselnd nebeneinander angeordnet sind.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass Wicklungen (58) des mindestens einen Stützwicklungsabschnitts (56) einen kleineren axialen Abstand (a) zueinander aufweisen als Wicklungen (57) des mindestens einen Torsionswicklungsabschnitts (55).
Federspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wicklungen (58) des mindestens einen Stützwicklungsabschnitts (56) in axialer Richtung bereits bei im wesentlichen nicht durch Einspeicherung von Federkräften torsionsbelasteter Schraubenfederanordnung (50) berühren.
Federspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Gleitelement (59) an einem Innenumfang des mindestens einen Stützwicklungsabschnitts (56) angeordnet ist und/oder ein Innenumfang des mindestens einen Stützwicklungsabschnitt (56) eine gleitfähige Beschichtung aufweist.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gleitelement (59) an seinem Außenumfang (64) einen schraubenförmigen Vorsprung (62) zum Eingreifen zwischen benachbarte Wicklungen (58) des mindestens einen Stützwicklungsabschnitts (56) aufweist.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gleitelement (59) als ein Spannring oder eine Spannhülse ausgestaltet ist, der oder die sich im montierten Zustand gegen einen Innenumfang des mindestens einen Stützwicklungsabschnitt (56) gespannt ist.
Federspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gleitelement (59) eine Verengung eines Innenquerschnitts des mindestens einen Stützwicklungsabschnitts (56) begrenzt.
Federspeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Drehlagereinrichtung (54, 154) ein Drehhülsenelement oder ein Ringlager (180), insbesondere ein Kugellager (182) oder Rollenlager, umfasst.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Drehhülsenelement oder Ringlager (180) auf der Stützeinrichtung (48) axial verschieblich ist.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Torsionswicklungsabschnitt (55) einen radialen Abstand (185) zu dem mindestens einen Drehhülsenelement oder Ringlager (180) aufweist, wenn er im wesentlichen unbelastet von Torsion belastet ist.
Federspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens zwei Drehhülsenelementen oder Ringlager (180) mindestens ein Distanzelement (183) angeordnet ist.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (183) eine insbesondere von der Stützeinrichtung (48) durchdrungene Feder (184) umfasst.
Federspeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützeinrichtung (48) durch eine an einem Gehäuse (39) oder Gestell der Federspeichervorrichtung (15, 115) drehbar gelagerte Drehwelle (37) gebildet ist.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfederanordnung (50) im Bereich des zweiten Längsendes (52) an der Drehwelle (37) drehfest festgelegt ist, und dass mindestens ein Längsende (40, 41) der Drehwelle (37) einen Kraftabgriff für eine Kraftkopplung mit dem beweglichen Bauteil (14) bildet.
Federspeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Getriebe (22), insbesondere ein Seilzuggetriebe und/oder ein Kettengetriebe, umfasst, das zwischen dem beweglichen Bauteil (14) und der Federspeichervorrichtung (15, 115) oder der Federspeichervorrichtung (15, 115) und dem Basisteil (13) angeordnet ist.
Federspeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Einstellung von unterschiedlichen Torsionsvorspannungen der Schraubenfederanordnung (50) eine Einstelleinrichtung (70) mit einer drehbaren und in mindestens zwei Drehpositionen festlegbaren Drehhalterung (68, 168) aufweist, an der die Schraubenfederanordnung (50) festgelegt ist.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung (70) ein selbsthemmendes Getriebe (90), insbesondere ein Schneckengetriebe, zur Betätigung der Drehhalterung (68, 168) aufweist.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung (70) eine Anzeigeeinrichtung (95) zu einer Anzeige der jeweiligen Torsionsvorspannung der Schraubenfederanordnung (50) aufweist.
Federspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehhalterung (68, 168) drehbar auf der stabartigen Stützeinrichtung (48) gelagert ist.
Federspeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Lageranordnung (101) zur einer beweglichen Lagerung an dem Basisteil (13) oder dem beweglichen Bauteil (14) aufweist, wobei Lageranordnung (101) Drehbewegungen um eine Drehachse parallel zur Längsachse der Schraubenfederanordnung (50) und/oder Axialbewegungen parallel zur Längsachse der Schraubenfederanordnung (50) ermöglicht.
Federspeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine lösbare Feststelleinrichtung (67) zum Feststellen des zweiten Längsendes (52) der Schraubenfederanordnung (50) aufweist.
Federspeichervorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststelleinrichtung (67) eine insbesondere im Bereich des beweglichen Bauteils (14) durch einen Bediener betätigbare Betätigungseinrichtung (88) zum Lösen und/oder Feststellen der Schraubenfederanordnung (50) aufweist.
Federspeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Transportsicherung (84) aufweist, mit der die Schraubenfederanordnung (50) im torsionsvorgespannten Zustand für einen Transport der Federspeichervorrichtung (15, 115) drehfest sicherbar ist.
Federspeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Bauteil (14) relativ zu dem Basisteil (13) höhenverstellbar ist, und dass die Federspeichervorrichtung (15, 115) zum Gewichtsausgleich bei einer Höhenverstellung des Bauteils (14) vorgesehen ist.
Möbel, insbesondere Büromöbel und/oder Jugendmöbel und/oder Schreibmöbel, mit einer Federspeichervorrichtung (15, 115) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das höhenverstellbare Bauteil (14) insbesondere durch eine Arbeitsplatte (11) des Möbels (10) gebildet ist.
Verschlussvorrichtung zum Verschließen einer Öffnung, insbesondere einer Gebäudeöffnung, mit einer Federspeichervorrichtung (15, 115) nach einem der Ansprüche 1 bis 28, zu einem Gewichtsausgleich für das bewegliche Bauteil (14), insbesondere ein Sektionaltor oder ein Rollladenpanzer, das zum Verschließen der Öffnung vorgesehen ist.