DE102011055416A1 - Teleskopierbare Hubsäule eines Möbelteils - Google Patents

Teleskopierbare Hubsäule eines Möbelteils

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DE102011055416A1
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DE102011055416A
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Uwe Sobolewski
Stefan Andschus
Thomas Prior
Oliver Schael
Alexander Gorges
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Paul Hettich GmbH and Co KG
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Paul Hettich GmbH and Co KG
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47BTABLES; DESKS; OFFICE FURNITURE; CABINETS; DRAWERS; GENERAL DETAILS OF FURNITURE
    • A47B9/00Tables with tops of variable height
    • A47B9/04Tables with tops of variable height with vertical spindle

Abstract

Eine teleskopierbare Hubsäule (1) eines Möbelteils, insbesondere höhenverstellbares Möbelbein weist ein erstes Säulenprofil (6) auf, eine erste drehbare Spindel (26), die über eine drehgesicherte erste Spindelmutter (28) mittelbar mit dem ersten Säulenprofil (6) in Wirkverbindung steht, eine zu der ersten Spindel (26) in Längsrichtung der ersten Spindel (26) verfahrbare zweite drehbare Spindel (27), die über eine drehgesicherte zweite Spindelmutter (29) mittelbar mit einem zweiten Säulenprofil (5) in Wirkverbindung steht, in dem das erste Säulenprofil (6) in Längsrichtung (Z) der ersten Spindel (26) verfahrbar ist, ein drittes Säulenprofil (4), das die zweite Spindel (27) umgibt und in dem das zweite Säulenprofil (5) in Längsrichtung (Z) der zweiten Spindel (27) verfahrbar ist, eine Antriebseinheit (37), wobei die Antriebseinheit (37) mit einem Antriebsrohr (24) gekoppelt ist, in dem die erste Spindel (26) mit gleicher Drehrichtung des Antriebsrohres (24) und in Längsrichtung (Z) relativ zu dem Antriebsrohr (24) verfahrbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine teleskopierbare Hubsäule eines Möbelteils, insbesondere eines höhenverstellbaren Möbelbeins gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Gattungsgemäße teleskopierbare Hubsäulen werden beispielsweise als höhenverstellbare Tischbeine eingesetzt und weisen einen mehrstufigen Spindelantrieb mit mehreren, insbesondere zwei Spindeln auf, der von mehreren ineinander versenkbaren Säulenprofilen umgeben ist, die durch den Spindelantrieb entlang ihrer Längsachse relativ zueinander verfahrbar sind.
  • Um bei möglichst kurzem Bauraum eine möglichst große Höhenvariabilität der Hubsäule zu erreichen, ist es beispielsweise aus der EP 1 097 657 B1 bekannt, einen die Spindeln antreibenden Motor bzw. eine aus Motor und Getriebe bestehende Antriebseinheit außerhalb der beispielsweise als Tischbein eingesetzten Hubsäule am Möbel zu befestigen, beispielsweise an der Unterseite einer Tischplatte eines Tisches mit höhenverstellbaren Tischbeinen, was schon allein aus ästhetischen Gesichtspunkten als nachteilig empfunden wird. Außerdem wird die Designfreiheit entscheidend eingeschränkt. Die bei gängigen Hubsäulen verwendeten Schneckengetriebe weisen zudem einen schlechten Wirkungsgrad auf.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine teleskopierbare Hubsäule eines Möbelteils bereitzustellen, die über ein großes Hubmaß bei kleinem Bauraum verfügt, einfach aufgebaut ist und mit der bei einer vorgegebenen Leistungsanforderung ein größtmöglicher Wirkungsgrad erreicht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine teleskopierbare Hubsäule eines Möbelteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße teleskopierbare Hubsäule weist ein erstes Säulenprofil auf, eine erste drehbare Spindel, die über eine drehgesicherte erste Spindelmutter mittelbar mit dem ersten Säulenprofil in Wirkverbindung steht, eine zu der ersten Spindel in Längsrichtung der ersten Spindel verfahrbare zweite drehbare Spindel, die über eine drehgesicherte zweite Spindelmutter mittelbar mit einem zweiten Säulenprofil in Wirkverbindung steht, in dem das erste Säulenprofil in Längsrichtung der ersten Spindel verfahrbar ist, ein drittes Säulenprofil, das die zweite Spindel umgibt und in dem das zweite Säulenprofil in Längsrichtung der zweiten Spindel verfahrbar ist sowie eine Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit der teleskopierbaren Hubsäule mit einem Antriebsrohr gekoppelt ist, in dem die erste Spindel mit gleicher Drehrichtung des Antriebsrohres und in Längsrichtung relativ zu dem Antriebsrohr verfahrbar ist.
  • Mit derart in gleicher Richtung drehenden Spindeln ist eine gleichmäßige Belastung der Bauteile in allen Phasen des Teleskopiervorgangs der Hubsäule ermöglicht.
  • Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung sind das Antriebsrohr, die erste Spindel und die zweite Spindel derart miteinander gekoppelt, dass das Antriebsrohr, die erste Spindel und die zweite Spindel mit gleicher Drehzahl und in gleicher Drehrichtung rotierend antreibbar sind, wobei sich durch die Rotation eine positive oder negative Längserstreckung der aus Antriebsrohr, erster Spindel und zweiter Spindel bestehenden Einheit in Längsrichtung relativ zu dem Antriebsrohr ergibt. Auch durch die gleichzeitige Rotation der Spindeln und des Antriebsrohrs wird eine gleichmäßige Belastung der Bauteile der Hubsäule in allen Phasen des Teleskopiervorgangs gefördert.
  • Die erste Spindel ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung als Hohlspindel und die zweite Spindel als Vollspindel ausgebildet, so dass die Hohlspindel in dem Antriebsrohr und die Vollspindel in der Hohlspindel verfahrbar ist.
  • Die drehgesicherten Spindelmuttern und das erste und zweite der Säulenprofile sind gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante über einen Mitnehmer miteinander gekoppelt.
  • Durch den Einbau der Antriebseinheit am oberen Ende des innersten Säulenprofils wird ein Eintauchen der Antriebseinheit in Längsrichtung der anderen Säulenprofile ermöglicht, so dass eine sehr kompakte Bauweise bei gleichzeitig maximalem Hub bewirkt wird. Dieser Einbau in dem innersten Säulenprofil wird ermöglicht, da durch den Einsatz des die erste Spindel antreibenden und von der Antriebseinheit angetriebenen Antriebsrohrs oberhalb des Antriebsrohrs genügend Raum zur Unterbringung der Antriebseinheit vorhanden ist. Somit weist das Antriebsrohr eine kürzere Bauweise auf als die erste und/oder zweite Spindel mit ihren jeweiligen Anbauteilen.
  • Das Antriebsrohr weist nach einer weiteren Ausführungsvariante eine Innenkontur auf, in die ein erster und/oder zweiter Spindeladapter zur Antriebskopplung zwischen der Antriebseinheit und dem Antriebsrohr und/oder der ersten Spindel und dem Antriebsrohr eingreift. Dadurch ist eine bewegungsssichere Kopplung des Antriebsrohrs mit der/den Spindeln gegeben.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante besteht die Antriebseinheit aus einem Motor und einem Planetengetriebe, wobei das Planetengetriebe ein über einen Motor oder mit dem Motor gekoppeltes Hohlrad mit einer schrägen Innenverzahnung, einen in dem Hohlrad einliegenden Planetenträger mit darin aufgenommenen Planetenrädern und einer an dem Planetenträger integriert angeordneten Antriebswelle sowie eine das Hohlrad verschließende Getriebeplatte aufweist, wobei die Abtriebswelle den ersten Spindeladapter antreibt.
  • Durch die integrierte Abtriebswelle sind keine zusätzlichen Montageschritte notwendig, wie sie bei einem mehrteiligen Planetenträger erforderlich wären. Die durch die Schrägverzahnung entstehenden axialen Kräfte auf den Planetenträger werden in einer Richtung gegen die Getriebeplatte abgestützt und in einer dieser entgegengesetzten Richtung gegen das Hohlrad, wobei die betragsmäßig größere Kraft bei der Aufwärtsbewegung der Hubsäule gegen das Hohlrad und nicht gegen die Getriebeplatte wirkt, da dieses Hohlrad zur Ableitung von Kräften besser geeignet ist. Die Schrägverzahnung weist gegenüber einer Geradverzahnung neben einer geringeren Geräuschentwicklung eine höhere Zahnüberdeckung auf, so dass eine geringere Zähnezahl und somit weniger Bauraum benötigt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist der Motor an einer das erste Säulenprofil verschließenden Anbindungsplatte befestigt, wobei die Anbindungsplatte eine Aufnahme aufweist, in der ein Kupplungselement zur Schallentkopplung einliegt.
  • Das Hohlrad ist bevorzugt mit der Getriebeplatte ultraschallverschweißt und weist dazu eine Passung und umlaufende Energierichtungsgeber auf. Durch die Ultraschallverschweißung ist eine Reduktion der benötigten Bauteile und somit des Bauraums ermöglicht.. Des Weiteren werden die Montageprozesse vereinfacht, wodurch die Kosten in erheblichem Maß gesenkt werden.
  • Der Momentaufnehmer ist bevorzugt so ausgebildet, dass er in entsprechende Nuten des Hohlrades eingreifende innere Ausstellungen sowie in entsprechende Gegenelemente des ersten Säulenprofils eingreifende äußere Ausstellungen aufweist. Die separate Anordnung des Momentaufnehmers zwischen Hohlrad und Motor dient insbesondere dazu, flexibel auf Änderungen des äußeren Säulenprofils reagieren zu können.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante sind die Mitnehmer und die Spindelmuttern separate Bauteile und insbesondere mehrteilig ausgebildet, wodurch bei einer Änderung des Querschnitts des Säulenprofils lediglich die auf die Spindelmuttern aufgesetzten Mitnehmer angepasst werden müssen, ohne dass die Antriebsvorrichtung und die Spindelmuttern geändert werden müssen. Dies gewährleistet eine relative Designfreiheit und Skalierbarkeit der äußeren Säulenprofile. Zudem wird eine einfache Montage ermöglicht.
  • Nachfolgend werden Ausführungsvarianten der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsvariante einer Hubsäule,
  • 2 eine Schnittansicht durch die Hubsäule aus 1 im eingefahrenen Zustand der Hubsäule,
  • 3 eine perspektivische Explosionsansicht der Hubsäule aus 1,
  • 4 eine Schnittansicht der Hubsäule im ausgefahrenen Zustand,
  • 5 eine perspektivische Ansicht der Hubsäule im ausgefahrenen Zustand,
  • 6 eine perspektivische Ansicht der Antriebseinheit im zusammengesetzten Zustand,
  • 7 eine Explosionsdarstellung der Antriebseinheit aus 6,
  • 8 ein Tisch mit zwei als Tischbeinen dienenden Hubsäulen,
  • 9a bis 9c perspektivische Detailansichten der zweiten Spindel mit an dieser angebrachtem Spindeladapter und Lagerfuß,
  • 10 eine perspektivische Detailansicht des an der ersten Spindel angebrachten zweiten Spindeladapters im Eingriff im Hohlprofil des Antriebsrohrs,
  • 11 eine Schnittdarstellung des in 10 gezeigten Details,
  • 12 eine perspektivische Detaildarstellung des auf der zweiten Spindel befestigten dritten Spindeladapters im Eingriff mit dem Hohlprofil der ersten Spindel und
  • 13 eine Schnittdarstellung des in 11 gezeigten Details.
  • In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position der Hubsäule, des Säulenprofils, der Spindel und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, das heißt, durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.
  • In der 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 insgesamt eine Hubsäule bezeichnet, welche beispielsweise als höhenverstellbares Möbelbein, beispielsweise eines Tischbeins mit Tischfüßen 47, wie es in 8 beispielhaft dargestellt ist, eingesetzt wird. Die teleskopierbare Hubsäule 1 weist dabei drei ineinander gesteckte Säulenprofile 4, 5, 6 auf, welche die darin untergebrachte Antriebseinheit von außen verdecken.
  • In dem innersten Säulenprofil 6 ist eine Anbindungsplatte 12 eingelassen, mit der die Hubsäule 1 beispielsweise an der Unterseite einer Tischplatte 46 befestigt werden kann.
  • In den 2, 3 und 4 ist der Innenaufbau der Hubsäule 1 zu erkennen.
  • Am oberen Ende des innersten Säulenprofils 6 ist die Anbindungsplatte 12 in einer dazu angeformten Tasche 44 am oberen Ende des Säulenprofils 6 eingelassen und vorzugsweise mithilfe von Schrauben 22, gezeigt in der die Antriebseinheit 37 in einer Explosionsdarstellung zeigenden 7, verschraubt. An diese Anbindungsplatte 12 ist die Antriebseinheit 37 mit Schrauben 13 angeschraubt. An dem der Anbindungsplatte 12 entgegen gesetzten Ende der Antriebseinheit 37 steht eine Abtriebswelle 30 als Bestandteil eines Planetenträgers 18 der Getriebeeinheit 42 hervor, auf die ein erster Spindeladapter 20 aufgesetzt ist, der in die Innenkontur eines Antriebsrohrs 24 eingreift und dieses antreibt. Das Antriebsrohr 24 ist dabei von dem innersten ersten Säulenprofil 6 umgeben.
  • In Längsrichtung des Antriebsrohrs 24 ist eine erste Spindel 26 verfahrbar, die über eine erste drehgesicherte Spindelmutter 28 und einen ersten Mitnehmer 7 mit dem ersten Säulenprofil 6 gekoppelt ist.
  • Diese erste Spindel 26 ist dabei vorzugsweise als Hohlspindel ausgebildet, in der eine vorzugsweise als Vollspindel ausgebildete zweite Spindel 27 in Längsrichtung Z verfahrbar ist. Die zweite Spindel 27 ist dabei über eine zweite drehgesicherte Spindelmutter 29 und einen zweiten Mitnehmer 8 mit dem zweiten Säulenprofil 5 gekoppelt, in dem das erste Säulenprofil 6 in Längsrichtung des Antriebsrohrs 24 verfahrbar ist.
  • Schließlich weist die Hubsäule 1 ein drittes Säulenprofil 4 auf, welches über einen an einem Ende der zweiten Spindel 27 befestigten Fußadapter 9 die zweite Spindel 27 umgibt und in dem das zweite Säulenprofil 5 in Längsrichtung des Antriebsrohrs 24 verfahrbar ist. In der Einfahrstellung der Hubsäule 1 ist somit im Wesentlichen nur das dritte Säulenprofil 4 zu sehen, in das die weiteren Säulenprofile 5 und 6 eingefahren sind und nur am oberen, der Anbindungsplatte 12 nahen Ende geringfügig hervorstehen.
  • Der Anbindungsplatte 12 nahe obere Abschluss des äußeren Säulenprofils 4 und des mittleren Säulenprofils 5 wird dabei vorzugsweise durch Rahmen 2 und 3 abgedeckt. Die beiden Rahmen 2 und 3 werden dabei von oben in die Säulenprofile 4 und 5 eingesteckt und verklebt und dienen neben der Abdeckung des oberen Randes der Säulenprofile 4, 5 auch der Führung des jeweils im äußeren Säulenprofil 4 bzw. 5 verfahrbar angeordneten inneren Säulenprofils 5 bzw. 6.
  • Die Länge des Antriebsrohrs 24 ist dabei so bemessen, dass die Antriebseinheit 37 in das erste Säulenprofil 6 integriert werden kann.
  • Wie insbesondere in der in 3 gezeigten Explosionsdarstellung der Hubsäule 1 zu erkennen ist, ist das Antriebsrohr 24 über einen ersten Spindeladapter 20 mit der Antriebseinheit 37 und einem zweiten Spindeladapter 25 mit der als Hohlspindel ausgebildeten ersten Spindel 26 verbunden, und zwar derart, dass die erste Spindel 26 mit gleicher Drehrichtung des Antriebsrohres 24 und in Längsrichtung Z relativ zu dem Antriebsrohr 24 verfahrbar ist. Der erste Spindeladapter 20 ist dabei an der Abtriebswelle 30 der Getriebeeinheit 42 angebracht und taucht in eine der Außenkontur des ersten Spindeladapters 20 angepasste, bevorzugt polygonförmige oder polygonähnliche Innenkontur des Antriebsrohrs 24 ein. Als polygonähnlich sind hier solche „Polygone“ mit ungeraden Seiten zu verstehen, als beispielsweise ein Vieleck, bei dem mindestens eine der Seiten zwischen zwei Ecken nicht als gerade Linie, sondern beispielsweise als konkave oder konvexe Verbindungslinie ausgebildet ist. Der zweite Spindeladapter 25 ist vorzugsweise an einem oberen Ende der als Hohlspindel ausgebildeten ersten Spindel 26 angebracht, vorzugsweise verpresst. Die Außenkontur dieses zweiten Spindeladapters 25 entspricht dabei vorzugsweise der des ersten Spindeladapters 20, so dass das Antriebsrohr 24 im gesamten Innenraum mit der gleichen Innenkontur ausgebildet sein kann.
  • Entsprechend ist die als Vollspindel ausgebildete zweite Spindel 27 über einen dritten Spindeladapter 35 mit der als Hohlspindel ausgebildeten ersten Spindel 26 verbunden. Dieser dritte Spindeladapter 35 ist dabei an einem oberen Ende der zweiten Spindel 27 angebracht, insbesondere verschweißt, und ragt in eine entsprechend geformte Innenkontur der ersten Spindel 26, so dass das Antriebsrohr 24 sowie die erste und die zweite Spindel 26, 27 mit gleicher Drehzahl und in gleicher Drehrichtung rotierend antreibbar sind, wobei sich durch die Rotation eine positive oder negative Längserstreckung der aus Antriebsrohr 24, erster Spindel 26 und zweiter Spindel 27 bestehenden Einheit in Längsrichtung Z relativ zu dem Antriebsrohr 24 ergibt.
  • Der dritte Spindeladapter 35 ist des Weiteren mit einem von einer der zweiten Spindel 27 abgewandten Seite durch einen Vierkant 53 abgeschlossen. An dem dem dritten Spindeladapter 35 gegenüberliegenden Ende der Spindel 27 ist ein Lagerfuß 52 angebracht, insbesondere angeschweißt (gezeigt in den 9a und 9c), der in an dem Fußadapter 9 montierten Zustand in den Fußadapter 9 eingelassen ist und dort in einem Axiallager drehbar gelagert bzw. abgestützt ist, so dass die zweite Spindel 27 relativ zu dem Fußadapter 9 rotierbar gelagert ist. Dadurch, dass die Spindel 27 mit dem Lagerfuß 52 und dem Vierkant 53 in Verbindung mit dem dritten Spindeladapter 35 verschweißt wird, entfällt eine kostenintensive Nachbehandlung der Spindel 27 und es ist die Verwendung einer handelsüblichen Spindel ermöglicht.
  • Wie des Weiteren in 3 gezeigt ist, sind sowohl die Spindelmuttern 28, 29 als auch die Mitnehmer 7, 8 zweiteilig ausgebildet. Betreffend die Spindelmuttern 28, 29 hat dies den wesentlichen Vorteil, dass die Spindelmuttern 28, 29 auch nach dem Verpressen beziehungsweise Verschweissen der Spindeladapter 25, 35 in einfacher Weise an der ersten bzw. zweiten Spindel 26, 27 aufgesetzt werden können.
  • Betreffend die Zweiteiligkeit der Mitnehmer 7, 8, insbesondere das Zusammenspiel von Spindelmutter 28, 29 und Mitnehmer 7, 8, umgreifen die Mitnehmer 7, 8, die Spindelmuttern 28, 29 im montierten Zustand. Außerdem ist ermöglicht, dass im Falle einer gewünschten Änderung der Außenkontur der Säulenprofile 4, 5, 6 lediglich die Mitnehmer 7, 8, der am unteren Ende des äußersten Säulenprofils 4 eingesetzte Fußadapter 9, in dem zentral die als Vollspindel ausgebildete zweite Spindel 27 in einem Lager 45 gelagert ist, sowie die am oberen Ende der Hubsäule 1 angebrachte Anbindungsplatte 12 sowie ein weiter unten noch näher zu beschreibender Momentaufnehmer 17 dieser modifizierten Form des Säulenprofils 4, 5, 6 angepasst werden müssen, hingegen die übrigen Bauteile der Hubsäule, insbesondere die gesamte Antriebseinheit bestehend aus Antriebseinheit und des Spindelgetriebes einschließlich der Spindelmuttern unverändert bleiben können.
  • In den Mitnehmern 7, 8 sind an parallel zur Innenfläche der Säulenprofile 5, 6 verlaufenden Außenflächen Gleitelemente 36 befestigbar, mit denen eine exakte Führung der Säulenprofile 4, 5, 6 während des Teleskopierprozesses gewährleistet ist.
  • Die 4 und 5 zeigen nochmals die Hubsäule 1 einmal in einer Schnittdarstellung (4) und in einer perspektivischen Ansicht (5) im ausgefahrenen Zustand. Gut zu erkennen ist hier der Antrieb des innersten Säulenprofils 6 und des mittleren Säulenprofils 5 durch die Mitnehmer 7 bzw. 8.
  • In den 6 und 7 ist die Antriebseinheit 37 einmal im zusammengebauten Zustand und einmal als Explosionsdarstellung (7) gezeigt. Die Antriebseinheit 37 besteht demgemäß im Wesentlichen aus einem Motor 11 sowie einer Getriebeeinheit 42, die über eine Motorwelle 38 mit dem Motor 11 gekoppelt ist. Das dem Motor 11 am nächsten angeordnete Bauteil der Getriebeeinheit 42 ist ein Hohlrad 14 mit einer schrägen Innenverzahnung 41, in dem ein Planetenträger 18 mit darin aufgenommenen Planetenrädern 19 sowie einer integriert angeordneten Abtriebswelle 30 einliegt. Am von dem Motor 11 entfernten Ende der Getriebeeinheit 42 ist die Getriebeeinheit 42 durch eine Getriebeplatte 16 abgeschlossen.
  • Anstelle der aus einem Motor (11) und einer Getriebeeinheit (42) bestehenden Antriebseinheit (37) kann auch ein Torque-Motor als Direktantrieb gewählt werden.
  • An der an die Anbindungsplatte 12 angrenzenden Stirnseite des Motors 11 sind mehrere Löcher oder Schraubbohrungen in diese Rückseite des Motors 11 eingelassen, die zur Befestigung des Motors 11 an der Anbindungsplatte 12, vorzugsweise mittels selbstschneidender Schrauben 13 dienen. Denkbar ist auch die Befestigung des Motors 11 an der Anbindungsplatte 12 durch angeschweißte Gewindeschweißbolzen.
  • Die Geschwindigkeitsregelung des Motors 11 erfolgt dabei bevorzugt durch zwei integrierte Hallsensoren zur Erkennung der Drehgeschwindigkeit und Drehrichtung. Die Motorwelle 38 ist bevorzugt mit einem integrierten, schräg verzahnten rechtsgängigen Sonnenrad versehen.
  • Zwischen Motor 11 und dem Hohlrad 14 der Getriebeeinheit 42 ist bevorzugt ein Momentaufnehmer 17 axial fixiert. Dieser Momentaufnehmer 17 weist vorzugsweise zwei innere Ausstellungen 40 auf, die in entsprechend geformte Nuten des Hohlrads 14 eingreifen. Des Weiteren weist der Momentaufnehmer 17 mehrere, insbesondere vier äußere Ausstellungen 39 auf, die in entsprechende Gegenelemente des oberen, innersten Säulenprofils 6 eingreifen. So können auftretende Drehmomente vom Hohlrad 14 über die inneren Ausstellungen 40 aufgenommen und über die äußeren Ausstellungen 39 an das Säulenprofil 6 abgegeben werden. Dadurch wird verhindert, dass auftretende Drehmomente ausschließlich über die Motorbefestigungsschrauben 13 aufgenommen werden.
  • Um auf Änderungen der Außengestalt des Säulenprofils 6 in einfacher Weise reagieren zu können, wurde der Momentaufnehmer 17 bewusst nicht in das Hohlrad 14 integriert, so dass bei einer Änderung des Säulenprofils 6 nur der Momentaufnehmer 17, aber nicht das Hohlrad 14 der Getriebeeinheit 42 ausgetauscht werden müssten. Über Befestigungsmittel, bevorzugt Schrauben 15, wird das Hohlrad 14 an dem Motor 11 befestigt.
  • In dem Planetenträger 18 sind, wie in 7 gezeigt, bevorzugt drei Planetenräder 19 aufgenommen. Um zusätzliche Montageschritte einzusparen, wie sie bei mehrteiligen Planetenträgern erforderlich wären, ist der Planetenträger 18 bevorzugt einteilig mit einer integrierten Abtriebswelle 30 gestaltet. Zur einfacheren Montage des ersten Spindeladapters 20 weist der Planetenträger 18 eine Einführschräge auf, an der der Spindeladapters 20 entlang gleitend in seine Funktionsstellung auf der Abtriebswelle des Planetenträgers montiert werden kann. Die durch die Schrägverzahnung des Hohlrads 14 und der Planetenräder 19 einwirkenden axialen Kräfte auf den Planetenträger 18 werden in einer Richtung gegen die dem Antriebsrohr 24 nahe Getriebeplatte 16 abgestützt und in einer dieser entgegengesetzten Richtung gegen das Hohlrad 14, wobei die Kraftrichtung so ausgelegt ist, dass die betragsmäßig größere Kraft bei der Aufwärtsbewegung der Hubsäule 1 gegen das Hohlrad 14 und nicht gegen die Getriebeplatte 16 wirkt, da das Hohlrad 14 diese Kräfte besser ableiten kann.
  • Die Abtriebswelle 30 des Planetenträgers 18 ist bevorzugt in Form eines Außensechsrundes ausgebildet. Durch die Ausbildung der Abtriebswelle 30 in dieser Form ist eine bessere, insbesondere gleichmäßigere Lastabtragung und geringere Flächenpressung im Kontaktbereich zum ersten Spindeladapter 20 gegeben und eine flächige Lastabtragung gewährleistet.
  • Die Planetenräder 19 weisen gegenüber den Planetenachsen 21 eine Spielpassung auf. Die Planetenachsen 21 weisen gegenüber dem Planetenträger 18 auf einer Seite eine Spielpassung und auf der anderen Seite eine Presspassung auf, wodurch verhindert wird, dass die Planetenräder 19 zwischen den beiden Stegen des Planetenträgers 18 eingeklemmt werden, wodurch eine erhöhte Reibung entstehen würde. Durch die Vorsehung eines Bundes auf einer Seite der Planetenachsen 21, welcher sich gegen den Planetenträger 19 abstützt, kann verhindert werden, dass sich die Planetenachsen 21 axial in Richtung des Motors verschieben können. Eine zu starke Verschiebung der Planetenachsen 21 in Richtung der Spindeln 26, 27 wird dadurch verhindert, dass sich die Planetenachsen 21 an der Getriebeplatte 16 abstützen, bevor sie sich zu weit aus dem Planetenträger 18 heraus bewegt haben. Die Planetenachsen 21 haben dementsprechend in der Presspassung eine größere Überdeckung als Spiel in Richtung der Getriebeplatte 16 besteht.
  • Entsprechend der Außenkontur der Abtriebswelle 30 in Form eines Außensechsrunds weist der erste Spindeladapter 20 bevorzugt eine als Innensechsrund ausgebildete Aufnahme 34 auf, wodurch eine verbesserte Lastabtragung und geringere Flächenpressung im Kontaktbereich zum Planetenträger 18 gewährleistet ist. Um einen Toleranzausgleich zu ermöglichen, weist das Innensechsrund 34 des ersten Spindeladapters 20 bevorzugt eine gerundete, bauchige Form auf. Zur Lastübertragung zwischen dem ersten Spindeladapter 20 und dem Antriebsrohr 24 ist bevorzugt eine Keilwellenverbindung vorgesehen.
  • Zur Anbindung der Hubsäule 1 an beispielsweise die Unterseite eines Tisches, dient, wie zuvor erwähnt, die Anbindungsplatte 12. Diese wird mit bevorzugt selbstschneidenden Schrauben 22 mit dem Säulenprofil 6 verschraubt. Die Anbindungsplatte 12 taucht dabei bevorzugt vollständig in eine dazu ausgefräste Tasche 44 des Säulenprofils 6 ein und ist somit im eingebauten Zustand von außen nicht sichtbar. Bevorzugt ist in der Anbindungsplatte 12 eine Vertiefung 31 zur Positionierung eines Entkopplungselementes 10 vorgesehen.
  • Die Anbindungsplatte 12 weist des Weiteren eine Nut zur Durchführung eines Motorkabels 32 auf, an dessen Ende ein Stecker 33 angebracht ist, um den Motor 11 an eine Stromquelle anzuschließen. Um eine Beschädigung der Stromzufuhr durch zu starken Zug an dem Motorkabel 32 zu verhindern, weist die Anbindungsplatte 12 bevorzugt einen Kabelkanal auf, durch den das Motorkabel an einer Seite der Anbindungsplatte 12 mittig herausgeführt werden kann. Zur zusätzlichen Sicherung des Motorkabels 32 sind des Weiteren seitlich eine Ausnehmung und zwei Montagelöcher vorgesehen, in welche ein Bügel 23 montierbar ist. Dieser Bügel 23 wird nach der Montage zwischen der Anbindungsplatte 12 und dem Säulenprofil 6 unverlierbar eingeklemmt, so dass ein Herausziehen des Motorkabels 32 aus dem Kabelkanal wirksam verhindert ist. Des Weiteren weist die Anbindungsplatte bevorzugt mehrere Gewinde zur Anbindung einer Tischplatte 46 auf.
  • Die 10 bis 13 zeigen nochmals die Verbindung zwischen Antriebsrohr 24 und der als Hohlspindel ausgebildeten ersten Spindel 26 durch den zweiten Spindeladapter 25, der an einem Ende der ersten Spindel 26 befestigt ist und in dem Hohlprofil des Antriebsrohrs 24 rotationsfest angeordnet ist (10 und 11). Die 12 und 13 zeigen entsprechende perspektivische und Schnittansichten der Anbindung zwischen der als Hohlspindel ausgebildeten ersten Spindel 26 und der als Vollspindel ausgebildeten zweiten Spindel 27 durch den dritten Spindeladapter 35, welcher ebenfalls rotationsfest in einer Innenkontur der ersten Spindel 26 in Richtung der Längserstreckung der Spindeln 26, 27 verfahrbar ist.
  • Der Gewindeaussendurchmesser der ersten Spindel 26 ist dabei gemäß einer Ausführungsvariante größer als der Gewindeaussendurchmesser der zweiten Spindel 27. Beide Spindeln 26, 27 weisen dabei bevorzugt die gleiche Gewindesteigung auf. Denkbar ist aber auch, dass die erste Spindel 26 eine von der zweiten Spindel 27 unterschiedliche Gewindesteigung aufweist, um bei gleicher Drehzahl eines der Säulenprofile 5, 6 schneller ein- oder ausfahren zu können.
  • Möglich ist auch, den Steigungswinkel des Gewindes der ersten Spindel 26 kleiner auszuführen als den Steigungswinkel des Gewindes der zweiten Spindel 27 und zusätzlich ein auf die erste Spindel 26 aufgepresstes Gleitlager 43 zwischen erster Spindel 26 und zweiter Spindel 27 anzuordnen, das sich auf einer drehfest befestigten Scheibe 48 abstützt. Besonders bevorzugt ist die Paarung der Gewindesteigungen der Spindeln 26, 27 mit den Spindelmuttern 28, 29 und den Lagerstellen der Spindeln 26, 27 selbsthemmend ausgebildet, um die Standbelastung einer gewählten Höhenposition der Hubsäule nicht allein von der Antriebseinheit tragen zu lassen. Neben der Selbsthemmung wird durch diese konstruktive Ausführung ein größtmöglicher Wirkungsgrad realisiert.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Hubsäule
    2
    Rahmen
    3
    Rahmen
    4
    Säulenprofil
    5
    Säulenprofil
    6
    Säulenprofil
    7
    erster Mitnehmer
    8
    zweiter Mitnehmer
    9
    Fußadapter
    10
    Entkopplungselement
    11
    Motor
    12
    Anbindungsplatte
    13
    Schraube
    14
    Hohlrad
    15
    Schraube
    16
    Getriebeplatte
    17
    Momentaufnehmer
    18
    Planetenträger
    19
    Planetenrad
    20
    erster Spindeladapter
    21
    Planetenachse
    22
    Schraube
    23
    Bügel
    24
    Antriebsrohr
    25
    zweiter Spindeladapter
    26
    erste Spindel
    27
    zweite Spindel
    28
    erste Spindelmutter
    29
    zweite Spindelmutter
    30
    Abtriebswelle
    31
    Vertiefung
    32
    Motorkabel
    33
    Stecker
    34
    Aufnahme
    35
    dritter Spindeladapter
    36
    Gleitelement
    37
    Antriebseinheit
    38
    Motorwelle
    39
    äußere Ausstellung
    40
    innere Ausstellung
    41
    Innenverzahnung
    42
    Getriebeeinheit
    43
    Gleitlager
    44
    Tasche
    45
    Lager
    46
    Tischplatte
    47
    Tischfuß
    48
    Scheibe
    52
    Lagerfuß
    53
    Vierkant
    Z
    Längsrichtung
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1097657 B1 [0003]

Claims (27)

  1. Teleskopierbare Hubsäule (1) eines Möbelteils, insbesondere höhenverstellbares Möbelbein, aufweisend – ein erstes Säulenprofil (6), – eine erste drehbare Spindel (26), die über eine drehgesicherte erste Spindelmutter (28) mittelbar mit dem ersten Säulenprofil (6) in Wirkverbindung steht, – eine zu der ersten Spindel (26) in Längsrichtung der ersten Spindel (26) verfahrbare zweite drehbare Spindel (27), die über eine drehgesicherte zweite Spindelmutter (29) mittelbar mit einem zweiten Säulenprofil (5) in Wirkverbindung steht, in dem das erste Säulenprofil (6) in Längsrichtung (Z) der ersten Spindel (26) verfahrbar ist, – ein drittes Säulenprofil (4), das die zweite Spindel (27) umgibt und in dem das zweite Säulenprofil (5) in Längsrichtung (Z) der zweiten Spindel (27) verfahrbar ist, – eine Antriebseinheit (37), dadurch gekennzeichnet, dass – die Antriebseinheit (37) mit einem Antriebsrohr (24) gekoppelt ist, in dem die erste Spindel (26) mit gleicher Drehrichtung des Antriebsrohres (24) und in Längsrichtung (Z) relativ zu dem Antriebsrohr (24) verfahrbar ist.
  2. Hubsäule (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrohr (24), die erste Spindel (26) und die zweite Spindel (27) derart miteinander gekoppelt sind, dass das Antriebsrohr (24), die erste Spindel (26) und die zweite Spindel (27) mit gleicher Drehzahl und in gleicher Drehrichtung rotierend antreibbar sind, wobei sich durch die Rotation eine positive oder negative Längserstreckung der aus Antriebsrohr (24), erster Spindel (26) und zweiter Spindel (27) bestehenden Einheit in Längsrichtung (Z) relativ zu dem Antriebsrohr (24) ergibt.
  3. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Spindel (26, 27) als Hohlspindel und die andere Spindel (26, 27) als Vollspindel ausgebildet ist.
  4. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehgesicherten Spindelmuttern (28, 29) und das erste bzw. zweite der Säulenprofile (5, 6) über einen Mitnehmer (7, 8) miteinander gekoppelt sind.
  5. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (28, 29) mehrteilig ausgebildet ist.
  6. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (7, 8) mehrteilig ausgebildet ist.
  7. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrohr (24) kürzer als die erste und/oder zweite Spindel (26, 27) mit ihren Anbauteilen ist.
  8. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrohr (24) eine Innenkontur aufweist, in die ein erster und/oder zweiter Spindeladapter (20, 25) zur Antriebskopplung zwischen der Antriebseinheit (37) und dem Antriebsrohr (24) und/oder der ersten Spindel (26) und dem Antriebsrohr (24) eingreift.
  9. Hubsäule (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spindel (26) eine Innenkontur aufweist, in die ein dritter Spindeladapter (35) zur Antriebskopplung zwischen der ersten Spindel (26) und der zweiten Spindel (27) eingreift.
  10. Hubsäule (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur polygonförmig mit je zwei der Ecken geradlinig oder ungeradlinig verbindenden Seiten ausgebildet ist.
  11. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende der zweiten Spindel (27) ein Lagerfuß (52) angeordnet, insbesondere angeschweißt, ist.
  12. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (37) innerhalb des ersten Säulenprofils (6) an einem von dem Lagerfuß (52) entfernten Ende montiert ist.
  13. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Spindel (27) durch ein Axiallager (45) im Fußbereich der Hubsäule (1) abgestützt ist.
  14. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spindel (26) und die zweite Spindel (27) ein Gewinde mit gleicher Drehrichtung aufweisen.
  15. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Antriebrohrs (24) größer ist als der Gewindeaußendurchmesser der ersten Spindel (26).
  16. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeaussendurchmesser der ersten Spindel (26) größer ist als der Gewindeaussendurchmesser der zweiten Spindel (27).
  17. Hubsäule (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass beide Spindeln (26, 27) die gleiche Gewindesteigung aufweisen.
  18. Hubsäule (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spindel (26) eine von der zweiten Spindel (27) unterschiedliche Gewindesteigung aufweist.
  19. Hubsäule (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel des Gewindes der ersten Spindel (26) kleiner ist als der Steigungswinkel des Gewindes der zweiten Spindel (27).
  20. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Paarung der Gewindesteigungen der Spindeln (26, 27) mit den Spindelmuttern (28, 29) und den Lagerstellen der Spindeln (26, 27) selbsthemmend ausgebildet ist.
  21. Hubsäule (1) nach einem der vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende der ersten Spindel (26) ein Gleitlager (43) angeordnet, insbesondere verpresst ist, das sich auf einer drehfest befestigten Scheibe (48) abstützt.
  22. Hubsäule nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (37) aus einem Motor (11) und einem Getriebeeinheit (42) besteht, wobei die Getriebeeinheit (42) ein über eine Motorwelle (38) mit dem Motor (11) gekoppeltes Hohlrad (14) mit einer schrägen Innenverzahnung (41), einen in dem Hohlrad (14) einliegenden Planetenträger (18) mit darin aufgenommenen Planetenrädern (19) und integriert angeordneter Abtriebswelle (30) sowie eine das Hohlrad (14) verschließende Getriebeplatte (16) aufweist, wobei die Abtriebswelle (30) den ersten Spindeladapter (20) antreibt.
  23. Hubsäule nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (11) als Torque-Motor ausgebildet ist.
  24. Hubsäule nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (11) an einer das erste Säulenprofil (6) verschließenden Anbindungsplatte (12) befestigt ist, wobei die Anbindungsplatte (12) eine Vertiefung (34) aufweist, in der ein Entkopplungselement (10) zur Schallentkopplung einliegt.
  25. Hubsäule nach einem der vorstehenden Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (14) mit der Getriebeplatte (16) ultraschallverschweißt ist, wobei das Hohlrad (14) eine Passung und umlaufende Energierichtungsgeber aufweist.
  26. Hubsäule nach einem der vorstehenden Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hohlrad (14) und dem Motor (11) ein Momentaufnehmer (17) axial fixiert ist.
  27. Hubsäule nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Momentaufnehmer (17) in entsprechende Nuten des Hohlrades (14) eingreifende innere Ausstellungen (40) und in entsprechende Gegenelemente des ersten Säulenprofils (6) eingreifende äußere Ausstellungen (39) aufweist.
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