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Die Erfindung betrifft eine Objektträgersäule mit einem Standrohr, das in seinem einen Endbereich einen Stützboden aufweist und in dessen anderem Endbereich eine Führungsbuchse eingesetzt ist, einer in der Führungsbuchse entlang einer Mittellängsachse verschiebbar geführten Gasfeder, einem Druckzylinder der Gasfeder, dessen Innenraum mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt ist, einen den Innenraum des Druckzylinders in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilenden Kolben, einem betätigbaren Ventil zum miteinander verbinden der beiden Arbeitskammern, einer am Kolben angeordneten Kolbenstange, die sich konzentrisch zu einer Mittellängsachse durch die zweite Arbeitskammer hindurch erstreckt und abgedichtet aus dem Druckzylinder herausgeführt sowie mit ihrem freien Ende an dem Stützboden befestigt ist, mit einem ersten, ortsfest mit dem Standrohr verbundenen ersten Anschlagring, der entlang seiner einen Stirnseite eine axial gerichtete, wendelförmige erste Anschlagfläche besitzt, und einem zweiten Anschlagring mit einer weiteren wendelförmigen Anschlagfläche an seiner der ersten Anschlagfläche zugewandten Stirnseite.
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Derartige Objektträgersäulen sind bereits seit vielen Jahren in Drehstühlen bekannt. So offenbart die
DE 10 2004 034 219 B3 eine derartige Objektträgersäule, die sich, nachdem der Benutzer den Stuhl verlassen hat, in ihre Ausgangsposition selbsttätig zurückstellen kann. Dies ist z. B. von Vorteil, wenn mehrere derartige Stühle in einem Raum angeordnet sind und sich im unbenutzten Zustand in bestimmter Ausrichtung und gegebenenfalls auch in einheitlicher Höhe befinden sollen, um einen ordentlich aufgeräumten Eindruck des Raums zu vermitteln. Diese Drehstühle weisen aber den Nachteil auf, dass eine Rückstellung des Sitzes über die Ausschubkraft der in der Objektträgersäule eingesetzten Gasfeder erfolgt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die selbsttätige Rückdrehfunktion einer Objektträgersäule in eine Grundstellung von der Ausschubkraft einer in der Objektträgersäule angeordneten Gasfeder zu entkoppeln.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an dem innerhalb des Standrohrs befindlichen Ende des Druckzylinders ein mit dem Druckzylinder ortsfest verbundener Mitnehmer angeordnet ist, der Übertragungsmittel zum Übertragen eines Drehmoments zum Drehen der Gasfeder in eine Grundstellung umfasst, wobei die Übertragungsmittel mit Übertragungsmitteln einer Führungshülse zusammenwirken und die Führungshülse weitere Übertragungsmittel zum Übertragen des Drehmoments umfasst, die mit Übertragungsmitteln an dem zweiten Anschlagring zusammenwirken.
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Dadurch ist die Entkopplung der Rückdrehfunktion von der Gasfederausschubkraft möglich, da die benötigte Kraft für die Rückdrehung in Grundposition auf den Sitzträger und die Gasfederkraft zur Stuhlhöhenverstellung unabhängig dazu auf die jeweilige Benutzergruppe abgestimmt werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung drängt ein Federelement den zweiten Anschlagring gegen den ersten Anschlagring, wobei durch das Zusammenwirken der Anschlagflächen der Anschlagringe ein Drehmoment auf den zweiten Anschlagring bewirkt wird.
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Erfindungsgemäß sind die Übertragungsmittel zum Übertragen eines Drehmoments als Stege oder Axialnuten ausgebildet.
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Vorteilhafterweise sind der zweite Anschlagring und der Mitnehmer drehsicher aber axial verschiebbar mit der Führungshülse verbunden.
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In weiterer Ausgestaltung stützt sich die Führungshülse auf einer Scheibe ab.
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Um hohe Reibungsverluste in der Drehbewegung zu erreichen stützt sich die Scheibe drehbar auf einem Wälzlager ab.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Stuhlsäule, teilweise im Schnitt
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2 eine vormontierte Baueinheit von Führungsbuchse und erstem Anschlagring der Stuhlsäule nach 1 im Schnitt
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3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Anschlagrings nach 1
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4 eine perspektivische Ansicht einer Führungshülse nach 1
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5 eine Gasfeder der Stuhlsäule nach 1 im Schnitt
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6 eine perspektivische Ansicht eines Mitnehmers nach 1
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Die in der 1 dargestellte Stuhlsäule besitzt ein Standrohr 1, in dessen oberem Endbereich eine vormontierte Baueinheit 2 aus einer Führungsbuchse 3, einer Hülse 4 und einem ersten Anschlagring 5 eingesetzt ist. In der inneren zylindrischen Führungsöffnung 6 der Führungsbuchse 3 ist eine Gasfeder 7 mit ihrem Druckzylinder 8 entlang einer Mittellängsachse A verschiebbar geführt.
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Eine Kolbenstange 9 ragt an dem einen, in das Standrohr 1 ragenden Ende der Gasfeder 7 durch das Innere des Standrohrs 1 bis zu einem Stützboden 10 an dessen unterem Endbereich. Der Stützboden 10 ist durch Verformen des unteren Endbereichs des Standrohrs 1 an diesem befestigt und besitzt eine zentrische Durchgangsbohrung 11. Diese Durchgangsbohrung 11 wird von dem freien Ende der Kolbenstange 9 durchragt und ist durch eine an der Außenseite des Stützbodens 10 abgestützte Klammer 12 gegen Einfahren in das Innere des Standrohres 1 gesichert. Über ein an der Innenseite des Stützbodens 10 abgestütztes Wälzlager 13 stützt sich die Kolbenstange 9 axial am Stützboden 10 ab und kann dabei auch drehbar gelagert sein, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist.
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Zum Innenraum des Standrohres 1 hin stützt sich an dem Wälzlager 13 eine Scheibe 14 ab, über die die Scheibe 14 drehbar gelagert ist. Weiter zum Innenraum des Standrohres 1 hin ist ein die Kolbenstange 9 umschließender ringförmiger elastischer Puffer 15 angeordnet.
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Der untere Endbereich des Standrohres 1 ist stufig mit reduziertem Durchmesser zur Befestigung eines nicht dargestellten Stuhlfußes ausgebildet. Das der Kolbenstange 9 entgegengesetzte Ende der Gasfeder 7 ragt aus dem oberen Ende des Standrohres 1 heraus und ist zur Befestigung eines nicht dargestellten Sitzes konisch ausgebildet.
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Aus dem äußeren Ende der Gasfeder 7 ragt ein Betätigungsstößel 16 zum Betätigen eines in der 5 gezeigten Ventils 17 der Gasfeder 7 axial heraus.
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Die Führungsbuchse 3 besitzt an ihrem oberen Endbereich einen zylindrischen Kragen 18, mit dem sie in das Standrohr 1 bis zur axialen Anlage eines ringförmigen radial hervorstehenden Ansatzes 19 an der Stirnseite des Standrohres 1 in das Standrohr 1 eingeführt ist. Im Bereich des Kragens 18 ist in der Führungsbuchse 3 eine durchgehende Radialbohrung 20 ausgebildet, die sich bei in das Standrohr 1 eingesetzter Führungsbuchse 3 koaxial zu einer im Standrohr 1 durchgehend ausgebildeten gleichen Radialbohrung 21 erstreckt. Zur sowohl axial als auch radial gesicherten Verbindung von Führungsbuchse 3 und Standrohr 1 ist ein Spannstift 22 in die Radialbohrungen 20 und 21 eingesetzt.
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In den Bereich des Kragens 18 vom anderen Ende der Führungsbuchse 3 hineinragend ist eine radial umlaufende koaxiale Ringnut 23 ausgebildet, in die das eine Ende der Hülse 4 mit Presspassung eingesetzt ist. Die Hülse 4 umschließt fest den zum Inneren des Standrohres 1 gerichteten Bereich 24 der Führungsbuchse 3, der mit gegenüber dem Kragen 18 reduziertem Durchmesser ausgebildet ist, und ragt axial über das Ende des Bereichs 24 hinaus. Mit diesem über das Ende des Bereichs 24 hinausragenden Teil ist die Hülse 4 mit Presspassung in eine radial umlaufende koaxiale Ringnut 25 des ersten Anschlagrings 5 eingesetzt.
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Der erste Anschlagring 5 umschließt mit Spiel den Druckzylinder 8 der Gasfeder 7 und weist an seiner zum Inneren des Standrohrs 1 gerichteten stirnseitigen Ringfläche eine Anschlagfläche auf, die durch zwei sich symmetrisch gegenläufig über jeweils etwa 180° erstreckende, wendelförmig axial ansteigende Teilanschlagflächen 26 gebildet werden, wie auch in 2 gezeigt. An der der Baueinheit 2 näheren Stelle des Zusammentreffens der Teilanschlagflächen 26 ist eine axial gerichtete Vertiefung 27 ausgebildet.
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Wie weiter in 1 zu sehen, liegt an dem ersten Anschlagring 5 ein zweiter Anschlagring 28 an, der eine Anschlagfläche aufweist, die ebenfalls durch zwei sich symmetrisch gegenläufig über jeweils etwa 180° erstreckende, wendelförmig axial ansteigende Teilanschlagflächen 29 gebildet werden, wie auch in 3 gezeigt. An der der Baueinheit 2 entfernten Stelle des Zusammentreffens der Teilanschlagflächen 29 ist eine axial gerichtete Vertiefung 30 ausgebildet.
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In der Grundstellung, d. h. wenn die Teilanschlagflächen 26 des ersten Anschlagrings 5 an den Teilanschlagflächen 29 des zweiten Anschlagrings unmittelbar aneinander liegen, ragt der Scheitelpunkt 31 der Teilanschlagflächen 26 ein wenig in die Vertiefung 30 des zweiten Anschlagrings 28 und der Scheitelpunkt 32 der Teilanschlagflächen 29 ein wenig in die Vertiefung 27 des ersten Anschlagrings 5.
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Der zweite Anschlagring 28 ist in axialer Richtung verschiebbar, jedoch verdrehsicher an einem Ende einer Führungshülse 33 angeordnet. Dazu weist der Anschlagring 28, wie in 3 gezeigt, an seiner Innenwand mehrere, sich in Axialrichtung erstreckende Übertragungsmittel 34 in Form von Stegen auf, die in entsprechende an der Außenseite der in der 4 detailliert gezeigten Führungshülse 33 ausgebildete Übertragungsmittel 35 in Form von Axialnuten eingreifen. Am anderen Ende der Führungshülse 33 ist ein Flansch 36 ausgebildet, über den sich die Führungshülse 33 an der Scheibe 14 abstützt.
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Wie weiter in 1 dargestellt, ist über der Führungshülse 33 ein Federelement 37, hier in Form einer Schraubendruckfeder, angeordnet, die den Flansch 36 der Führungshülse 33 und einen an der den Teilanschlagflächen 29 gegenüberliegenden Seite des zweiten Anschlagrings 28 angeordneten Flansch 38 mit einer Kraft beaufschlagt.
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Die in der 5 dargestellte Gasfeder 7 besitzt innerhalb des Druckzylinders 8 ein Führungsrohr 39, in dem ein Kolben 40 verschiebbar angeordnet und durch eine radial umlaufende Kolbendichtung 41 gegenüber dem Führungsrohr 39 abgedichtet ist. Mit dem Kolben 40 ist die Kolbenstange 9 verbunden, die durch ein Dichtungspaket 42 und eine Durchgangsöffnung 43 in einem zylindrischen Ansatz 44 eines Mitnehmers 45 aus der Gasfeder 7 herausgeführt ist.
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Wie der 6 in Verbindung mit der 1 zu entnehmen, weist der Mitnehmer 45 wenigstens eine oder, wie hier dargestellt, mehrere Ausnehmungen 46 auf. Nach dem Einsetzen des zylindrischen Ansatzes 44 in das kolbenstangenseitige Ende des Druckzylinders 8 werden durch Knaggen radial nach innen gerichtete Verformungen 47 der Wand des Druckzylinders 8 erzeugt, die in die Ausnehmungen 46 hineinragen und eine formschlüssige Verbindung des Mitnehmers 45 mit dem Druckzylinder 8 erzeugen. Damit ist der Mitnehmer 45 sowohl gegen Verdrehen um die Mittellängsachse A der Gasfeder 7 als auch gegen axiales Verschieben gesichert.
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Der Ansatz 44 weist einen Außendurchmesser auf, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Druckzylinders 8 entspricht oder geringfügig kleiner ist. Der Mitnehmer 45 umfasst ferner einen sich an den Ansatz 44 anschließenden Fortsatz 48 mit größerem Durchmesser, wobei die Stirnseite an einem Ende des Druckzylinders 8 an dem Fortsatz 48 anliegt. Zusätzlich weist der Fortsatz 48 an seiner Außenumfangsseite wenigstens eine, vorzugsweise jedoch mehrere sich in Axialrichtung erstreckende Übertragungsmittel 49 in Form von Stegen auf, die in entsprechende an der Innenseite der Führungshülse 33 ausgebildete, am besten in der 4 sichtbare Übertragungsmittel 50 in Form von Axialnuten eingreifen. Dadurch sind die Gasfeder 7 und die Führungshülse 33 gegeneinander axial verschiebbar, jedoch drehsicher zueinander angeordnet.
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Es versteht sich, dass die Axialnuten durch Stege und die Stege durch Axialnuten ersetzt werden können.
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Wie weiter in 5 gezeigt, trennt der Kolben 40 das Führungsrohr 39 in eine kolbenstangenferne erste Arbeitskammer 51 und eine kolbenstangenseitige zweite Arbeitskammer 52, die mit einem unter Hochdruck stehenden Gas gefüllt sind. Über einen Bypass 53, der weitgehend durch den Ringspalt zwischen dem Führungsrohr 39 und dem Druckzylinder 8 gebildet ist, sind die beiden Arbeitskammern 51 und 52 miteinander verbindbar. In dem Bypass 53 ist das Ventil 17 angeordnet, durch das der Bypass 53 offenbar oder schließbar ist. Dieses Ventil 17 umfasst einen Ventilstößel 54 mit einer radial umlaufenden Ventilstößeleinschnürung 55, die mit einer Ventildichtung 56 zusammenwirkt.
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Die Schließung des Ventils 17 erfolgt durch den Gasdruck in der ersten Arbeitskammer 51, der die Stirnseite des Ventilstößels 54 in Schließrichtung beaufschlagt. Die Öffnung wird durch manuelle Beaufschlagung des Betätigungsstößels 16 bewirkt, durch den der Ventilstößel 54 entgegen dem Druck in der ersten Arbeitskammer 51 in Öffnungsrichtung verschoben wird.
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Bei geschlossenem Ventil 17 und von einem Benutzer beaufschlagtem Sitz ist die Stellung der Kolbenstange 9 und des Kolbens 40 gegenüber dem Führungsrohr 39 durch die voneinander getrennten Gasvolumina in den Arbeitskammern 51 und 52 festgelegt. Bei Öffnung des Ventils 17 fährt die Kolbenstange 9 unter der Wirkung der Beaufschlagung des Sitzes in das Führungsrohr 39 ein, bis in der gewünschten Position das Ventil 17 wieder geschlossen wird.
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Je nach Anwendungsfall kann der Kolben 40 so ausgelegt werden, dass bei unbelastetem Sitz und damit unbelastetem Standrohr 1 die Kolbenstange 9 blockiert bleibt. Alternativ kann der Kolben 40 derart ausgebildet werden, dass die um den Querschnitt der Kolbenstange 9 größere Wirkfläche des Kolbens 40 auf der Seite der ersten Arbeitskammer 51 gegenüber der Wirkfläche des Kolbens 40 auf der Seite der zweiten Arbeitskammer 52 bewirkt, dass der Kolben 40, die Kolbenstange 9 ausfahrend, verschoben wird.
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Im letztgenannten Fall wird dabei die Kolbendichtung 41 aus ihrer dargestellten Dichtposition zu einer der ersten Arbeitskammer 51 näheren Umströmposition verschoben, so dass Gas die Kolbendichtung 41 umströmend aus der zweiten Arbeitskammer 52 in die erste Arbeitskammer 51 gelangt. Diese selbsttätige Ausfahrbewegung der Kolbenstange 9 erfolgt so lange, bis eine geeignete Anschlagseinrichtung die Ausfahrbewegung beendet.
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Damit gelangt nach einer Benutzung des Stuhls dessen Sitz, der nach Belieben um die Längsachse der Stuhlsäule verdrehbar ist, selbsttätig wieder in seine maximale Ausgangsstellung.
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Eine selbsttätige Rückstellung des Sitzes in eine Grundstellung bei beliebiger Höheneinstellung wird dadurch erreicht, dass das Federelement 37 den zweiten Anschlagring 28 gegen den ersten Anschlagring 5 drängt. Durch das Zusammenwirken der Teilanschlagfläche 26 und 29 der Anschlagringe 5 und 28 wird ein Drehmoment auf den zweiten Anschlagring 28 bewirkt. Das Drehmoment wird mittels der Übertragungsmittel 34 an der Innenwand des zweiten Anschlagrings 28 und der Übertragungsmittel 35 an der Außenwand der Führungshülse 33 auf die Führungshülse 33 und gleichzeitig über die Übertragungsmittel 50 an der Innenwand derselben und die Übertragungsmittel 49 am Fortsatz 48 des Mitnehmers 45 übertragen. Dadurch wird auch die Gasfeder 7 und somit der daran angebrachte Sitz in Drehung versetzt, bis der Scheitelpunkt 32 der Teilanschlagflächen 29 des zweiten Anschlagrings 28 bis zur Vertiefung 27 der Teilanschlagflächen 26 des ersten Anschlagrings 5 gelangt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Standrohr
- 2
- Baueinheit
- 3
- Führungsbuchse
- 4
- Hülse
- 5
- erster Anschlagring
- 6
- Führungsöffnung
- 7
- Gasfeder
- 8
- Druckzylinder
- 9
- Kolbenstange
- 10
- Stützboden
- 11
- Durchgangsbohrung
- 12
- Klammer
- 13
- Wälzlager
- 14
- Scheibe
- 15
- Puffer
- 16
- Betätigungsstößel
- 17
- Ventil
- 18
- Kragen
- 19
- Ansatz
- 20
- Radialbohrung
- 21
- Radialbohrung
- 22
- Spannstift
- 23
- Ringnut
- 24
- Bereich
- 25
- Ringnut
- 26
- Teilanschlagflächen
- 27
- Vertiefung
- 28
- zweiter Anschlagring
- 29
- Teilanschlagflächen
- 30
- Vertiefung
- 31
- Scheitelpunkt
- 32
- Scheitelpunkt
- 33
- Führungshülse
- 34
- Übertragungsmittel
- 35
- Übertragungsmittel
- 36
- Flansch
- 37
- Federelement
- 38
- Flansch
- 39
- Führungsrohr
- 40
- Kolben
- 41
- Kolbendichtung
- 42
- Dichtungspaket
- 43
- Durchgangsöffnung
- 44
- zylindrischer Ansatz
- 45
- Mitnehmer
- 46
- Ausnehmung
- 47
- Verformung
- 48
- Fortsatz
- 49
- Übertragungsmittel
- 50
- Übertragungsmittel
- 51
- erste Arbeitskammer
- 52
- zweite Arbeitskammer
- 53
- Bypass
- 54
- Ventilstößel
- 55
- Ventilstößeleinschnürung
- 56
- Ventildichtung
