DE102014104743B4 - Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem und ein entsprechendes Tragarmsystem - Google Patents

Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem und ein entsprechendes Tragarmsystem Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem, mit einem höhenverstellbaren Tragarm (1), der ein umlaufend geschlossenes Hohlprofil (2) und an gegenüber liegenden Enden jeweils ein Drehlager (3) aufweist, wobei die Drehlager (3) über ein sich durch das Hohlprofil (2) ersteckendes Verstellglied (4) in vertikalen Drehebenen gleichläufig verstellbar sind, wobei die Drehlager (3) über eine sich parallel zu den Drehebenen erstreckende Parallelführungsstange (5) exzentrisch verbunden sind, wobei das Verstellglied (4) einen Gewindetrieb (6) mit einer Gewindestange (7) und einer darauf aufgeschraubten Gewindehülse (8) aufweist, wobei entweder die Gewindestange (7) oder die Gewindehülse (8) mit einem der Drehlager (3) exzentrisch und beabstandet von der Parallelführungsstange (5) verbunden ist, und wobei das jeweils andere Bauteil von Gewindestange (7) und Gewindehülse (8) in seiner Längsrichtung unverstellbar und um seine Längsachse drehbar gelagert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem und ein entsprechendes Tragarmsystem. Derartige Höhenverstelleinheiten dienen beispielsweise zur Höhenverstellung eines Bediengehäuses einer Mensch-Maschine-Schnittstelle, etwa eines Monitors.
  • Aus der DE 41 11 408 A1 ist ein Tragarm für ein Computergehäuse oder dergleichen bekannt, der über eine Gasdruckfeder in der vertikalen Ebene verstellbar ist. Die Gasdruckfeder wirkt in einem Kräftedreieck, das auf einen erforderlichen Lastbereich einstellbar ist.
  • Die DE 40 14 009 A1 beschreibt einen Tragarm-Geräteträger für Überwachungsmonitore, Steuertafeln oder dergleichen. Dieser Geräteträger dient zur Höhenverstellung sowie Blickwinkeleinstellung von Bediengehäusen und dergleichen. Die Blickwinkeleinstellung ist über einen schwenkbaren Kopfträger realisiert. Die vertikale Verstellbarkeit wird mit Hilfe zweier Gasdruckfedern erreicht, die zwischen zwei zueinander in Längsrichtung verschieblichen U-Profilen angeordnet sind.
  • Aus der DE 20 316 090 U1 ist ein Tragarmsystem zur Aufnahme von Handschraubern bekannt, bei dem über ein Gestänge, welches als Parallelogramm angeordnet ist, eine Vertikalverstellung des Handschraubers möglich ist. Die Kraft zum Anheben oder zum Absenken des Schraubers wird wahlweise über einen Hydraulikzylinder oder einen Pneumatikzylinder bereitgestellt. Dieser sitzt zwischen den Parallelogrammstangen und wird über eine Steuereinheit angesteuert. Eine ähnliche Parallelogrammmechanik ist auch aus der AU 2006 201 355 B2 bekannt. Die DE 197 16 761 C2 beschreibt einen weiteren höhenverstellbaren Tragarm ähnlicher Bauart. Ähnliche Tragvorrichtungen beschreiben auch die DE 10 2006 014 217 B3 und die DE 10 2006 052 804 B4 .
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten Tragarmsysteme haben den Nachteil, dass sie nicht die für viele Industrieanwendungen notwendige Schutzart IP54 erreichen, was insbesondere durch ihre offene Bauart aufgrund der beweglichen Teile der Höhenverstelleinheit bedingt ist. Weiterhin nachteilig ist, dass die bekannten Systeme meist nur einen sehr beschränkten Querschnitt zur Kabelführung innerhalb des Systems aufweisen. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem bereitzustellen, welches die Herstellung von Tragarmsystemen ermöglicht, welche die IP54-Schutzklasse erreichen. Das vorzuschlagende System sollte darüber hinaus für ein einfaches Kabelmanagement bei niedriger mechanischer Beanspruchung der Kabel aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Höhenverstelleinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erreicht. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 10 betreffen jeweils vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Die erfindungsgemäße Höhenverstelleinheit weist einen höhenverstellbaren Tragarm auf, der ein umlaufend geschlossenes Hohlprofil und an gegenüberliegenden Enden jeweils ein Drehlager aufweist. Das Hohlprofil ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Die Drehlager sind über ein sich durch das Hohlprofil ersteckendes Verstellglied in vertikalen Drehebenen gleichläufig verstellbar. Das Verstellglied weist eine sich parallel zu den Drehebenen erstreckende Parallelführungsstange auf, die die Drehlager exzentrisch zu ihren Drehachsen verbindet. Das Verstellglied weist weiterhin einen Gewindetrieb mit einer Gewindestange und einer darauf aufgeschraubten Gewindehülse auf. Entweder die Gewindestange oder die Gewindehülse ist mit einem der Drehlager exzentrisch und beabstandet von der Parallelführungsstange verbunden. Das jeweils andere Bauteil von Gewindestange und Gewindehülse ist in seiner Längsrichtung unverstellbar und um seine Längsachse drehbar gelagert. Dieses in seiner Längsrichtung unverstellbare und um seine Längsachse drehbar gelagerte Bauteil kann mit einem Drehantrieb zur Betätigung des Verstellglieds zur Höhenverstellung des Tragarms, etwa über eine Welle, gekoppelt sein.
  • Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen hat das erfindungsgemäße System den Vorteil, dass es einen weiten Traglastbereich aufweist und kein exaktes Einjustieren auf eine tatsächliche Anhängelast erfordert. Dadurch ist es bei dem erfindungsgemäßen System nicht mehr erforderlich, für mehrere Belastungsbereiche jeweils eine Ausführungsform bereitzuhalten, was einerseits den Fertigungsaufwand senkt und andererseits den Bedienkomfort erhöht. Da das erfindungsgemäßen System selbsthemmend ausgelegt ist, kann es leicht durch entsprechende Anpassung der Längen von Parallelführungsstange, Gewindetrieb und Hohlprofil auf einen gewünschten Hubbereich eingestellt werden, ohne dass dadurch eine Anpassung der Auslegung der zuvor genannten Komponenten erforderlich wäre, die über die Längenanpassung hinaus geht.
  • Die erfindungsgemäße Höhenverstelleinheit ermöglicht somit Ausführungsformen, bei denen das gesamte Verstellglied im Innern des Tragarms aufgenommen ist. Bei manchen Ausführungsformen ist es lediglich erforderlich, dass eine Welle zum Antrieb des Gewindetriebs aus dem Tragarm herausragt. Aus dem Stand der Technik sind jedoch vielerlei Drehdurchführungen bekannt, welche die Herausführung der Welle unter Beibehaltung der geforderten IP-Schutzklasse ermöglichen. Aus der DE 10 2008 057 816 B3 ist weiterhin ein Drehlager bekannt, welches die geforderte IP-Schutzklasse erreicht.
  • Um auch unter der Last eines an dem Tragarmsystem befestigten Bediengehäuses das Drehmoment gering zu halten, welches an dem Gewindetrieb bereitgestellt werden muss, um den Tragarm aufwärts zu bewegen, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Verstellglied weiterhin ein Federelement aufweist, das über eines seiner beiden zueinander verstellbaren Enden an einem der Drehlager befestigt und über das andere Ende entlang seiner Längsrichtung unverstellbar gelagert ist. Das Federelement kann beispielsweise eine Gasdruckfeder oder eine Gaszugfeder sein. Der Gewindetrieb ist somit im Wesentlichen lastfrei und kann mit geringer Selbsthemmung ausgeführt werden.
  • Um die Montage der Höhenverstelleinheit im Tragarmsystem weiter zu erleichtern, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Verstellglied weiterhin einen als einstückiges Bauteil ausgebildeten Gelenkhebel aufweist, der an einem der Drehlager starr befestigt ist, wobei der Gelenkhebel eine erste Lageraufnahme für die Parallelführungsstange, eine zweite Lageraufnahme für die Gewindestange oder die Gewindehülse und eine dritte Lageraufnahme für das Federelement aufweist.
  • Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist das Federelement eine Zug- und/oder Druckstufe auf, die bei einer an dem Tragarmsystem angreifenden Last so ausgewählt ist, dass für eine Hebebewegung des Tragarms nicht mehr als ein bestimmtes maximales Drehmoment durch den Gewindetrieb aufgewendet werden muss. Bei einer Variante weist das Federelement eine einstellbare Zug- und/oder Druckstufe auf. Die Verwendung eines Gewindetriebs in Verbindung mit einem Federelement, das so abgestimmt ist, dass bei gegebener Last nur ein minimales Drehmoment aufgewendet werden muss, hat den Vorteil, dass die Höhenverstelleinheit aufgrund der Reibverluste im Gesamtsystem (beispielsweise in den Drehlagern) bei allen erwarteten Lasten selbsthemmend ist und damit eine sehr komfortable Manövrierung verschiedener Lasten mit demselben Tragarmsystem erlaubt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das in seiner Längsrichtung unverstellbare Bauteil von Gewindestange und Gewindehülse über ein Kupplungselement und einen Gelenk-Neigungsadapter mit einer motorisch oder manuell und vorzugsweise über eine Kurbel antreibbaren Welle verbunden.
  • Dabei können das Kupplungselement und der Gelenk-Neigungsadapter in einem Gehäuse aufgenommen sein, das über mindestens einen zylindrischen Bolzen, der sich ausgehend von einer Außenwand des Gehäuses erstreckt und in einer mit dem Tragarm starr verbundenen Drehaufnahme aufgenommen ist, um eine horizontale Drehachse drehbar gelagert ist.
  • Bei noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung geht das umlaufend geschlossene Hohlprofil an seinen gegenüberliegenden Enden jeweils über ein 90°-Winkelstück in die Drehlager über, wobei mindestens eines der Winkelstücke an seinem Außenradius eine abnehmbare und dichtend montierte Abdeckung mit einem Durchbruch aufweist, durch den sich eine motorisch oder manuell antreibbare Welle zur Betätigung des Gewindetriebs hindurch erstreckt.
  • Bei noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das in seiner Längsrichtung unverstellbare Bauteil von Gewindestange und Gewindehülse über einen Kegelradantrieb oder einen Hypoidantrieb drehangetrieben.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Gewindestange und die Gewindehülse ein Gewinde auf, das eine bestimmte Selbsthemmung aufweist, vorzugsweise ein Trapezgewinde.
  • Zur Erleichterung der Montage der erfindungsgemäßen Höhenverstelleinheit in einem Tragarmsystem ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Parallelführungsstange eine Schubstange und ein mit dieser lösbar und verdrehsicher verbundenes Aufnahmestück aufweist, wobei die Parallelführungsstange über das Aufnahmestück an einem ersten der Drehlager drehbar befestigt ist, und wobei die Parallelführungsstange über ein dem Aufnahmestück gegenüber liegendes Ende der Schubstange über den zuvor beschriebenen Gelenkhebel an einem zweiten der Drehlager drehbar befestigt ist. Die Parallelführungsstange weist für die Montage mit den Drehlagern vorzugsweise Befestigungspunkte auf, deren Abstand gerade dem Drehachsenabstand der Drehlager entspricht.
  • Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung weiterhin ein Tragarmsystem unter Verwendung einer Höhenverstelleinheit der zuvor beschriebenen Art gemäß der Ansprüche 11–15, wobei die Höhenverstelleinheit über ein erstes seiner Drehlager mit einem ersten Körper und über ein zweites seiner Drehlager an einem zweiten Körper verbunden ist, und wobei die vertikalen Drehebenen der Drehlager parallel beabstandet zu einer vertikalen Schwenkebene, in der der Tragarm höhenverstellbar ist, angeordnet sind. Das Tragarmsystem zeichnet sich somit dadurch aus, dass die Drehebenen der Drehlager und die Schwenkebene des Tragarms, anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen nicht zusammenfallen, sondern parallel versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, dass die Montage der Höhenverstelleinheit, beispielsweise unter Verwendung von Montagewinkeln und dergleichen, die an den Drehlagern angreifen, weitestgehend frei wählbar erfolgen kann.
  • Da die erfindungsgemäße Höhenverstelleinheit sich gerade durch ihre universelle Einsetzbarkeit auszeichnet, sind auch die beiden Körper, die die Höhenverstelleinheit miteinander verbindet, auf keine bestimmten Ausführungsformen beschränkt. Bei einer Ausführungsform kann der erste Körper eine starre oder bewegliche Montagesäule des Tragarmsystems sein, die an einem Ständerwerk oder gebäudefest, etwa an einer Gebäudewand, einer Gebäudedecke, oder auf einem Gebäudeboden, etwa horizontal, vertikal, oder angewinkelt, montiert ist. Der zweite Körper kann ein elektronisches Gerät, etwa eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, mit einem Gerätegehäuse sein, an dem das zweite Drehlager montiert ist.
  • Bei einer Ausführungsform ist mindestens eines der Drehlager über ein um die Drehachse des Drehlagers drehbares 90°-Winkelstück mit dem ihm zugeordneten Körper verbunden. Vorzugsweise sind beide Drehlager über ein um die Drehachse des Drehlagers drehbares 90°-Winkelstück mit dem ihm zugeordneten Körper verbunden. Weiterhin kann das mindestens eine Drehlager über ein weiteres um die Drehachse des Drehlagers drehbares 90°-Winkelstück mit dem Tragarm der Höhenverstelleinheit verbunden sein, sodass die beiden 90°-Winkelstück über das Drehlager gegeneinander verdrehbar miteinander verbunden sind.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden Figuren erläutert.
  • Dabei zeigt:
  • 1 ein Tragarmsystem, das eine Höhenverstelleinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufweist;
  • 2 die Höhenverstelleinheit gemäß 1 mit transparent dargestelltem Hohlprofil und transparent dargestellten Abdeckungen;
  • 3 eine Detailansicht des Gewindetriebs gemäß 2;
  • 4 eine Detailansicht der Parallelführungsstange gemäß 2;
  • 5 eine Detailansicht des Tragarms gemäß 2 im Bereich des oberen Drehlagers;
  • 6 eine Detailansicht des Gelenkhebels gemäß 2;
  • 7 eine Detailansicht des Tragarms gemäß 2 im Bereich des unteren Drehlagers; und
  • 8 eine Querschnittsansicht sowie eine perspektivische Ansicht des Hohlprofils gemäß 2.
  • 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem gattungsgemäßen Tragarmsystem. Das vertikale Profil oben links in der Darstellung gemäß 1 kann beispielsweise unter einer Gebäudedecke montiert sein. An dem gegenüberliegenden Ende unten recht in der Darstellung gemäß 1 kann beispielsweise ein Bediengehäuse für eine Mensch-Maschine-Schnittstelle montiert sein. Die Erfindung bezieht sich auf den mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneten Tragarm zwischen den beiden Drehlagern 3. Die Drehlager sind zur Gewährleistung der geforderten IP-Schutzklasse in der Art und Weise ausgeführt, wie es aus der DE 10 2008 057 816 B3 bekannt ist.
  • Die 1 zeigt anschaulich, dass bis auf die Welle 17 und die Kurbel 16 sämtliche beweglichen Teile der Höhenverstelleinheit im Innern des Tragarms 1 aufgenommen sind, was wesentlich zur Erzielung der IP-Schutzklasse beiträgt. Die Drehdurchführung der Welle 17 durch die Abdeckung 23 des Winkelstücks 22 kann mit Hilfe elastischer Dichtelemente ausgebildet sein.
  • 2 zeigt einen Blick ins Innere des Tragarms 1. Es ist zu erkennen, dass die wesentlichen Bauteile des Verstellglieds 4 vollständig in einem oberen Bereich des Hohlprofils 2 angeordnet sind, so dass im unteren Bereich des Hohlprofils 2 ausreichend Platz für die Kabeldurchführung verbleibt. Das Verstellglied 4 erstreckt sich zwischen den beiden Drehlagern 3 durch das Hohlprofil 2 hindurch. Es weist eine Parallelführungsstange 5 auf, welche exzentrisch mit den beiden Drehlagern 3 verbunden ist. An dem in der Darstellung rechten Drehlager 3 ist die Parallelführungsstange 5 über einen Gelenkhebel 10 mit dem Drehlager verbunden. Genauer ist die Parallelführungsstange 5 exzentrisch an der dem Tragarm 1 zugewandten Seite eines Lagerteils des Drehlagers 3 befestigt. Für weitere Einzelheiten zur technischen Ausgestaltung der Drehlager 3 wird auf die DE 10 2008 057 816 B3 verwiesen.
  • Das Verstellglied 4 weist weiterhin einen Gewindetrieb 6 mit einer Gewindestange 7 und einer darauf aufgeschraubten Gewindehülse 8 auf, wobei die Gewindestange 7 über den Gelenkhebel 10 exzentrisch und beabstandet von der Parallelführungsstange 5 mit dem in der Darstellung rechten Drehlager 3 verbunden ist. Die Gewindehülse 8 ist in ihrer Längsrichtung unverstellbar und um ihre Längsachse drehbar gelagert befestigt. Dazu ist die Gewindehülse 8 über eine Kupplung (siehe 3) mit einem Gehäuse 18 verbunden, welches über Bolzen in Drehaufnahmen 21 eingreift und somit die Unverstellbarkeit der Gewindehülse 8 in Längsrichtung sicherstellt. Andererseits erlaubt die Verschwenkbarkeit des Gehäuses 18 um die horizontale Drehachse der Bolzen in den Drehaufnahmen 21 eine relative Winkelverstellung des Gewindetriebs 6 zum Hohlprofil 2.
  • Die 2 lässt weiterhin erkennen, dass die gezeigte Ausführungsform des Verstellglieds 4 eine kompakte Bauart aufweist, welche es erlaubt, dass unterhalb des Verstellglieds 4 und innerhalb des Hohlprofils 2 noch ausreichend Platz als Kabelrangierraum verbleibt. Dadurch, dass die durch das Hohlprofil 2 geleiteten Kabel an den Drehlagern 3 durch die Drehachse der Drehlager 3 oder nur wenig exzentrisch dazu geführt werden können, sind diese nur einer geringen mechanischen Belastung ausgesetzt.
  • Die gezeigte Höhenverstelleinheit ist für die Verwendung in Tragarmsystemen geeignet, bei denen die Höhenverstelleinheit über eine vertikale Montagesäule für die Decken- oder Bodenmontage, oder eine horizontale Montagsäule für die Wandmontage montiert ist. Die 1 zeigt eine Ausführungsform eines Tragarmsystems, bei dem die Höhenverstelleinheit über ein vertikal von oben kommende Montagesäule befestigt ist. Die Höhenverstelleinheit kann ebenso in komplexen, vielarmigen Tragarmsystemen verwendet werden. Die Höhenverstelleinheit ist weiterhin dazu geeignet, direkt an einer Maschine, einem Bediengehäuse, einem Monitor oder einer anderweitigen Mensch-Maschine-Schnittstelle montiert zu werden. Diese Montage kann sowohl hängend als auch aufsitzend erfolgen.
  • Das Verstellglied 4 bildet eine kompakte Einheit, welche über einfache Schraubverbindungen an den Drehlagern bzw. dem Hohlprofil befestigt ist. Dies ermöglicht es, dass das Verstellglied gegebenfalls leicht ausgetauscht werden kann, etwa um auf eine Ausführungsform mit größerem Verstellbereich bei reduzierter Anhängelast umzurüsten.
  • Die 3 zeigt eine Detailansicht des Gewindetriebs 6. Der Gewindetrieb 6 besteht im Wesentlichen aus einer Gewindestange 7 und einer darauf aufgeschraubten Gewindehülse 8. Die Gewindehülse 8 ist über ein Kupplungselement 14 mit einem Gelenk-Neigungsadapter 15 verbunden. Dieser dient zum Winkelausgleich des Verstellglieds 4 in Bezug auf die Kurbel 16. Das Kupplungselement 14 und der Gelenk-Neigungsadapter 15 sind in einem Gehäuse 18 aufgenommen. Dieses weist an gegenüberliegenden Außenseiten 20 jeweils einen sich von diesen empor erstreckenden Bolzen 19 auf. Die Bolzen 19 gewährleisten die Verschwenkbarkeit des Gewindetriebs 6 zum Ausgleich der Hebelarmverstellung aufgrund des Gelenkhebels 10.
  • Die 4 zeigt eine Parallelführungsstange 5, welche ein Aufnahmestück 25 und eine darin aufgenommene Schubstange 24 aufweist. Die Schubstange 24 ist im Wesentlichen als Rechteckprofil ausgebildet und in einer Rechteckaufnahme des Aufnahmestücks 25 verdrehsicher verschraubt. Das Aufnahmestück 25 und das dem Aufnahmestück 25 gegenüberliegende Ende der Schubstange 24 weisen eine Durchlassbohrung zur Befestigung der Parallelführungsstange an den Drehlagern 3 (siehe 2) auf. Der Lochabstand der Durchlassbohrung entspricht gerade dem Abstand der Drehachsen der Drehlager 3.
  • 5 ist eine Detailansicht des Tragarms gemäß 2 im Bereich des in der 2 linken Winkelstücks 22. Hier ist zu erkennen, dass das Gehäuse 18 über seine Bolzen 19 in Drehaufnahmen 21 eingesetzt ist, wodurch die bereits mit Bezug auf 3 beschriebene Verschwenkbarkeit des Gehäuses 18 um eine horizontale Drehachse gewährleistet wird. Des Weiteren ist zu erkennen, dass auch das dem linken Drehlager 3 zugewandte Ende der Gaszugfeder 9 im Bereich des linken Winkelstücks 22 starr mit dem Tragarm 1 verbunden ist. x bezeichnet die Drehachse des Drehlagers 3. In den Gelenk-Neigungsadapter 15 ist eine Welle 17 eingesetzt, welche durch die transparent dargestellte Abdeckung 23 aus dem Innern des Tragarms 1 nach außen geführt ist, um dort beispielsweise über eine Kurbel oder motorisch angetrieben werden zu können.
  • In 6 ist das Gelenkstück 10 in der Ausführungsform gemäß den vorangegangenen Figuren gezeigt. Es ist vorzugsweise als ein einstückiges Bauteil, beispielsweise als ein Druckgussbauteil, ausgebildet. Es weist neben Befestigungslöchern für die Montage des Gelenkhebels 10 an dem Drehlager 3 (siehe 7) Lageraufnahmen 11, 12, 13 auf. Die erste Lageraufnahme 11 dient zur drehbar gelagerten Befestigung der Parallelführungsstange 5 (siehe 4). Die zweite Lageraufnahme 12 dient zur drehbar gelagerten Montage der Gewindestange 7. Die dritte Lageraufnahme 13 dient zur drehbar gelagerten Befestigung des Federelements 9, hier einer Gaszugfeder.
  • 7 ist eine Detailansicht des Tragarms 1 gemäß 2 im Bereich des in der 2 rechts dargestellten Drehgelenks 3. Die Abdeckung 23 ist zur besseren Veranschaulichung transparent wiedergegeben. Es ist zu erkennen, dass der Gelenkhebel 10 mit dem Drehlager 3 verschraubt ist, wozu das Drehlager 3 auf einer Kreisbahn um seine Drehachse eine Systemlochung aus Langlöchern und Bohrungen aufweist. Die Gewindestange 7, die Gaszugfeder 9 und die Parallelführungsstange 5 sind über die Lageraufnahmen 11, 12, 13 (siehe 6) mit dem Gelenkhebel 10 drehbar lagernd verbunden.
  • Die 8 zeigt eine Querschnittsansicht sowie eine perspektivische Ansicht des Hohlprofils 2. Die erfindungsgemäße Höhenverstelleinheit erlaubt gerade die Verwendung umlaufend geschlossener, einstückiger Hohlprofile mit hoher mechanischer Verwindungssteifigkeit, welche beispielsweise einfach im Strangpressverfahren hergestellt werden können. Das Profil 2 weist keine zueinander beweglichen Profilhälften auf, wie es beispielsweise aus dem Stand der Technik bekannt ist und welche Probleme bei der Erzielung der geforderten IP-Schutzklasse mit sich bringen. Darüber hinaus dient bei der vorliegenden Erfindung das geschlossene, einteilige Hohlprofil gerade zur Aufnahme von Druckkräften, während das Verstellglied das Zugsystem zur Aufnahme der Zugkräfte bildet.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Tragarm
    2
    Hohlprofil
    3
    Drehlager
    4
    Verstellglied
    5
    Parallelführungsstange
    6
    Gewindetrieb
    7
    Gewindestange
    8
    Gewindehülse
    9
    Federelement
    10
    Gelenkhebel
    11
    erste Lageraufnahme
    12
    zweite Lageraufnahme
    13
    dritte Lageraufnahme
    15
    Gelenk-Neigungsadapter
    16
    Kurbel
    17
    Welle
    18
    Gehäuse
    19
    Bolzen
    20
    Außenwand
    21
    Drehaufnahme
    22
    Winkelstück
    23
    Abdeckung
    24
    Schubstange
    25
    Aufnahmestück
    x
    Drehachse des Drehlagers
    y
    Drehachse des Gehäuses

Claims (15)

  1. Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem, mit einem höhenverstellbaren Tragarm (1), der ein umlaufend geschlossenes Hohlprofil (2) und an gegenüber liegenden Enden jeweils ein Drehlager (3) aufweist, wobei die Drehlager (3) über ein sich durch das Hohlprofil (2) ersteckendes Verstellglied (4) in vertikalen Drehebenen gleichläufig verstellbar sind, wobei die Drehlager (3) über eine sich parallel zu den Drehebenen erstreckende Parallelführungsstange (5) exzentrisch verbunden sind, wobei das Verstellglied (4) einen Gewindetrieb (6) mit einer Gewindestange (7) und einer darauf aufgeschraubten Gewindehülse (8) aufweist, wobei entweder die Gewindestange (7) oder die Gewindehülse (8) mit einem der Drehlager (3) exzentrisch und beabstandet von der Parallelführungsstange (5) verbunden ist, und wobei das jeweils andere Bauteil von Gewindestange (7) und Gewindehülse (8) in seiner Längsrichtung unverstellbar und um seine Längsachse drehbar gelagert ist.
  2. Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem nach Anspruch 1, bei dem das Verstellglied weiterhin ein Federelement (9) aufweist, das über eines seiner beiden zueinander verstellbaren Enden an einem der Drehlager (3) befestigt und über das andere Ende entlang seiner Längsrichtung unverstellbar gelagert ist.
  3. Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem nach Anspruch 2, bei dem das Verstellglied weiterhin einen als einstückiges Bauteil ausgebildeten Gelenkhebel (10) aufweist, der an einem der Drehlager (3) starr befestigt ist, wobei der Gelenkhebel (10) eine erste Lageraufnahme (11) für die Parallelführungsstange (5), eine zweite Lageraufnahme (12) für die Gewindestange (7) oder die Gewindehülse (8) und eine dritte Lageraufnahme (13) für das Federelement (9) aufweist.
  4. Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das Federelement (8) eine Zug- und/oder Druckstufe aufweist, die bei einer an dem Tragarmsystem angreifenden Last so ausgewählt ist, dass für eine Hebebewegung des Tragarms (1) nicht mehr als ein bestimmtes maximales Drehmoment durch den Gewindetrieb (6) aufgewendet werden muss.
  5. Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das in seiner Längsrichtung unverstellbare Bauteil von Gewindestange (7) und Gewindehülse (8) über ein Kupplungselement und einen Gelenk-Neigungsadapter (15) mit einer motorisch oder manuell und vorzugsweise über eine Kurbel (16) antreibbaren Welle (17) verbunden ist.
  6. Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem nach Anspruch 5, bei dem das Kupplungselement und der Gelenk-Neigungsadapter (15) in einem Gehäuse (18) aufgenommen sind, das über mindestens einen zylindrischen Bolzen (19), der sich ausgehend von einer Außenwand (20) des Gehäuses (18) erstreckt und in einer mit dem Tragarm (1) starr verbundenen Drehaufnahme (21) aufgenommen ist, um eine horizontale Drehachse (y) drehbar gelagert ist.
  7. Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das umlaufend geschlossene Hohlprofil (2) über je ein 90°-Winkelstück (22) in die Drehlager (3) übergeht, wobei eines der Winkelstücke (22) an seinem Außenradius eine abnehmbare und dichtend montierte Abdeckung (23) mit einem Durchbruch aufweist, durch den sich die Welle (17) hindurch erstreckt.
  8. Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das in seiner Längsrichtung unverstellbare Bauteil von Gewindestange (7) und Gewindehülse (8) über einen Kegelradantrieb oder einen Hypoidantrieb drehangetrieben ist.
  9. Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Gewindestange (7) und die Gewindehülse (8) ein Gewinde aufweisen, das eine bestimmte Selbsthemmung aufweist, vorzugsweise ein Trapezgewinde.
  10. Höhenverstelleinheit für ein Tragarmsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Parallelführungsstange (5) eine Schubstange (24) und ein mit dieser lösbar und verdrehsicher verbundenes Aufnahmestück (25) aufweist, wobei die Parallelführungsstange (5) über das Aufnahmestück (25) an einem ersten der Drehlager (3) drehbar befestigt ist, und wobei die Parallelführungsstange (5) über ein dem Aufnahmestück (25) gegenüber liegendes Ende der Schubstange über den Gelenkhebel (10) gemäß Anspruch 3 an einem zweiten der Drehlager (3) drehbar befestigt ist.
  11. Tragarmsystem, das eine Höhenverstelleinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist, wobei die Höhenverstelleinheit über ein erstes seiner Drehlager (3) mit einem ersten Körper und über ein zweites seiner Drehlager (3) mit einem zweiten Körper verbunden ist, wobei die vertikalen Drehebenen der Drehlager (3) parallel beabstandet zu einer vertikalen Schwenkebene, in der der Tragarm höhenverstellbar ist, angeordnet sind.
  12. Tragarmsystem nach Anspruch 11, bei dem der erste Körper eine starre oder bewegliche Montagesäule des Tragarmsystems ist, die an einem Ständerwerk oder gebäudefest, etwa an einer Gebäudewand, einer Gebäudedecke, oder auf einem Gebäudeboden, etwa horizontal, vertikal, oder angewinkelt, montiert ist.
  13. Tragarmsystem nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der zweite Körper ein elektronisches Gerät, etwa eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, mit einem Gerätegehäuse ist, an dem das zweite Drehlager (3) montiert ist.
  14. Tragarmsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem mindestens eines der Drehlager (3) über ein um die Drehachse des Drehlagers (3) drehbares 90°-Winkelstück mit dem ihm zugeordneten Körper verbunden ist.
  15. Tragarmsystem nach Anspruch 14, bei dem das mindestens eine Drehlager (3) über ein weiteres um die Drehachse des Drehlagers (3) drehbares 90°-Winkelstück mit dem Tragarm (1) der Höhenverstelleinheit verbunden ist, sodass die beiden 90°-Winkelstücke über das Drehlager (3) zueinander verdrehbar miteinander verbunden sind.
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