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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gewindetriebanordnung, umfassend eine Antriebseinheit zur Einleitung eines Drehmoments in die Gewindetriebanordnung, ein von der Antriebseinheit um eine Hauptachse der Gewindetriebanordnung drehend angetriebenes Antriebselement, welches ein Außengewinde aufweist und ein Abtriebselement mit einem Innengewinde, welches im Gewindeeingriff mit dem Antriebselement steht. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Sitzanordnung, welche eine derartige Gewindetriebanordnung aufweist.
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Eine bekannte Gewindetriebanordnung umfasst einen Elektromotor als Antriebseinheit und eine von dem Elektromotor drehend angetriebene Gewindespindel als Antriebselement. Auf der Gewindespindel ist eine Gewindemutter aufgeschraubt, die Teil des Abtriebselements ist. Wird die Gewindespindel durch den Elektromotor in Rotation versetzt, so bewegt sich das Abtriebselement in axialer Richtung relativ zur Antriebseinheit, so dass ein längenverstellbares Stellglied realisiert ist.
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Nachteilig an derartigen Gewindetriebanordnungen ist eine relativ große Baulänge in axialer Richtung der Gewindespindel, da in dieser axialen Richtung hintereinander sowohl die Spindel als auch die Antriebseinheit anzuordnen sind. Die Länge der Gewindespindel muss konstruktionsbedingt zumindest der Länge des gewünschten Hubwegs entsprechen. Zu dieser Länge addiert sich aber noch die axiale Länge der Antriebseinheit. Die Antriebseinheit umfasst zumeist einen Elektromotor, ein Getriebe, eine Motorsteuerung und gegebenenfalls auch eine aufladbare oder nicht aufladbare Batterie und beansprucht daher notwendigerweise einen gewissen Bauraum in axialer Richtung.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gewindetriebanordnung bereitzustellen, welche eine geringe axiale Baulänge und gleichzeitig ausreichenden oder vergrößerten maximalen Hubweg aufweist.
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Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird zur Lösung der oben genannten Aufgabe eine Gewindetriebanordnung der eingangs genannten Art bereitgestellt, bei welcher die axiale Erstreckung des Innengewindes des Abtriebselements größer ist als die axiale Erstreckung des Außengewindes des Antriebselements. Auf diese Weise wird die Wirkung erreicht, dass der Hubweg der Gewindetriebanordnung nicht länger durch die axiale Länge des Antriebselements bestimmt wird sondern durch die axiale Erstreckung des Innengewindes des Abtriebselements. Dementsprechend kann die axiale Länge des Antriebselements verkürzt werden und die Baueinheit aus Antriebseinheit und Antriebselement kann in axialer Richtung verkürzt werden, ohne dass dafür der Hub der Gewindetriebanordnung reduziert wird.
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An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass unter dem Begriff „Gewinde” in der vorliegenden Offenbarung jeglicher Steuerkurvenmechanismus verstanden wird, der dazu geeignet ist, die Drehbewegung des Antriebselements zwangsweise in eine axiale Bewegung des Abtriebselements umzusetzen, bzw. in eine Bewegung des Abtriebselements, welche zumindest eine axiale Bewegungskomponente umfasst. Als „Gewinde” im Sinne dieser Offenbarung ist somit auch eine spiralförmige Bahn zu verstehen, welche keinen vollständigen Umlauf um die Hauptachse aufweist. Beispielsweise kann ein Gewinde insbesondere auch durch den Eingriff eines einzigen Vorsprungs in eine einzige schraubenförmig verlaufende Nut realisiert sein. Ferner können Gewinde im Sinne der vorliegenden Offenbarung in axialer Richtung veränderliche Steigungshöhen aufweisen, sodass in einem ersten Bewegungsabschnitt ein größerer axialer Versatz pro Drehwinkel des Antriebselements stattfindet als in einem zweiten axialen Abschnitt. Auf diese Weise lässt sich die Geschwindigkeit der axialen Verkürzung oder Verlängerung der Gewindetriebanordnung in Abhängigkeit von der axialen Position des Antriebselements relativ zum Abtriebselement veränderlich gestalten.
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Vorzugsweise ist in einem kontrahierten Zustand der Gewindetriebanordnung die Antriebseinheit zumindest teilweise im Inneren des Abtriebselements aufgenommen und vom Innengewinde des Abtriebselements umgeben. Die Antriebseinheit kann vorteilhaft sogar vollständig im Inneren des Abtriebselements aufgenommen und vom Innengewinde des Abtriebselements umgeben sein. Auf diese Weise ist es möglich, dass sich Abtriebselement und Antriebseinheit in axialer Richtung überlappen, sodass die axiale Länge der Gewindetriebanordnung im kontrahierten Zustand reduziert wird.
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Grundsätzlich ist denkbar, dass das Antriebselement direkt an einer Antriebswelle der Antriebseinheit befestigt oder vorgesehen ist, sodass das Antriebselement direkt von der Antriebseinheit angetrieben wird. Um jedoch axiale Stoßkräfte und Vibrationen von der Antriebseinheit zu entkoppeln und eine Beschädigung der Antriebseinheit zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass das Antriebselement Drehmoment-übertragend, jedoch axial verschiebbar mit der Antriebswelle, an welcher die Antriebseinheit ihr Drehmoment bereitstellt, gekoppelt ist und dass zwischen dem Antriebelement und der Antriebswelle ein wenigstens in axialer Richtung dämpfend und/oder federnd wirkendes Dämpfungs-/Federungselement angeordnet ist. Die Gewindetriebanordnung erfüllt somit gleichzeitig auch eine Dämpfungs- bzw. Federungsfunktion.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann sich das Antriebselement in axialer Richtung an einem Stützabschnitt abstützen, wobei der Stützabschnitt bezüglich einem Gehäuse der Antriebseinheit axial fixiert ist oder durch ein Gehäuse der Antriebseinheit gebildet ist oder an einem die Antriebseinheit aufnehmenden antriebsseitigen Rohrkörper ausgebildet ist. Durch eine solche Ausgestaltung wird verhindert, dass eine in axialer Richtung wirkende äußere Kraft, beispielsweise eine in Richtung Kontrahierung wirkende Gewichtskraft, über das Antriebselement in die Antriebseinheit eingeleitet wird und somit eine Beschädigung der Antriebseinheit verursachen kann. Stattdessen stützt sich eine solche Kraft über den Stützabschnitt am Gehäuse der Antriebseinheit oder an einem antriebsseitigen Rohrkörper ab. Um auch im belasteten Zustand ein problemfreies Drehen des Antriebselements sicherzustellen, kann zwischen dem Antriebselement und dem Stützabschnitt oder/und zwischen dem Stützabschnitt und dem Gehäuse bzw. antriebsseitigen Rohrkörper ein Axiallager, beispielsweise ein Gleitlager, vorgesehen sein.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Gehäuse der Antriebseinheit drehfest, jedoch axial verschiebbar mit dem Abtriebselement gekoppelt sein. Auf diese Weise kommt es zwischen Antriebseinheit und Abtriebselement zu einer rein axialen Verlagerung und ein Mitdrehen des Abtriebselements mit dem Antriebselement aufgrund von Reibung zwischen Innengewinde und Außengewinde wird verhindert. Mit anderen Worten ist die Gewindetriebanordnung in dieser Ausführungsform im Betrieb Drehmoment-frei.
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Die Drehmoment-freie Kopplung zwischen Antriebseinheit und Abtriebselement kann durch mindestens einen mit dem Gehäuse der Antriebseinheit oder einem antriebsseitigen Rohrkörper drehfest verbundenen Vorsprung realisiert werden, welcher in mindestens einer axialen Nut des Abtriebselements geführt ist. Eine derartige formschlüssige Führung ist besonders sicher und einfach herzustellen. Insbesondere kann die axiale Nut das Innengewinde des Abtriebselements schneiden, d. h. am Innenumfang des Abtriebselements verlaufen. Eine erhöhte Zuverlässigkeit der Linearführung wird erreicht, wenn an der Innenseite des Abtriebselements eine Mehrzahl axialer Nuten vorgesehen sind, welche in äquidistanten Winkelabständen von einander getrennt verlaufen und wenn drehfest zum Gehäuse bzw. antriebsseitigen Rohrkörper eine entsprechende Mehrzahl von Vorsprüngen vorgesehen sind, sodass in jede der axialen Nuten jeweils ein Vorsprung eingreift.
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Umfasst eine Gewindetriebanordnung sowohl den oben beschriebenen Stützabschnitt als auch den oben beschriebenen mindestens einen Vorsprung, so können mit besonderem Vorteil zur Einsparung von Bauteilen und zur weiteren Reduzierung der axialen Länge der Gewindetriebanordnung der Stützabschnitt und der Vorsprung an einem gemeinsamen Steuerkörper ausgebildet sein, welcher axial zwischen der Antriebseinheit und dem Antriebselement angeordnet ist. Ein solcher Steuerkörper kann dann insbesondere eine Durchgangsöffnung aufweisen, durch welche eine Antriebswelle hindurchtritt, an der die Antriebseinheit ihr Drehmoment bereitstellt, sodass der Bauraum in der Umgebung der Antriebswelle besonders effizient genutzt werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Antriebseinheit einen Elektromotor umfassen. Außerdem kann die Antriebseinheit vorzugsweise ein Getriebe aufweisen, beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe, welches die schnelle Rotation des Elektromotors in eine langsamere Rotation des Antriebselement umwandelt. Ferner kann die Antriebseinheit eine wiederaufladbare oder nicht wiederaufladbare Batterie zur Bereitstellung von elektrischer Energie zum Antrieb des Elektromotors umfassen, sodass eine besondere Mobilität der Gewindetriebanordnung erreicht wird. Alternativ kann ein Anschluss für eine externe Stromversorgung vorgesehen sein. Außerdem umfasst die Antriebseinheit vorzugsweise eine Steuereinheit für den Elektromotor.
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Zur leichteren Handhabung und Montage können alle genannten Elemente der Antriebseinheit miteinander zu einer einheitlich handhabbaren Baueinheit, insbesondere einer selbsttragenden Baueinheit, verbunden sein.
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Die Antriebseinheit kann vorteilhaft in einem antriebsseitigen Rohrkörper untergebracht sein, sodass er vor mechanischen Einflüssen und Umwelteinflüssen geschützt ist und von außen nicht sichtbar ist. Der Rohrkörper kann vorzugsweise staubdicht geschlossen sein, um die Lebensdauer der Antriebseinheit zu vergrößern.
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Der antriebsseitige Rohrkörper kann extern zugängliche elektrische Kontakte zur Ansteuerung oder/und zur Stromversorgung der Antriebseinheit aufweisen. Auf diese Weise wird eine Montage der erfindungsgemäßen Gewindetriebanordnung in einer übergeordneten Vorrichtung erleichtert.
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Auch das Abtriebselement kann einen abtriebsseitigen Rohrkörper aufweisen bzw. durch einen solchen Rohrkörper gebildet sein. Antriebsseitiger Rohrkörper und abtriebsseitiger Rohrkörper können dann ineinander eingesteckt sein, wobei insbesondere der antriebsseitige Rohrkörper im Inneren des abtriebsseitigen Rohrkörpers aufgenommen ist. Die axiale Überlappung zwischen den Rohrkörpern kann vorzugsweise auch im vollständig extrahierten Zustand der Gewindetriebanordnung noch vorhanden sein, wodurch einerseits eine gute Abstützung gegen eine Verkippung zwischen den beiden Rohrkörpern sicher gestellt wird und andererseits ein im Wesentlichen vollständig abgeschlossenes Rohrsystem gebildet sein kann, sodass bewegliche Teile und insbesondere auch die Antriebseinheit vollständig im Inneren dieses Rohrsystems geschützt untergebracht sind.
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Grundsätzlich kann die Gewindetriebanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung breite Anwendung als längenveränderliches Stellglied für diverse Hubvorrichtungen oder Stellvorrichtungen finden. In einer besonders bevorzugten Anwendung wird die erfindungsgemäße Gewindetriebanordnung für die Sitzhöhenverstellung einer Sitzanordnung eingesetzt. Hierfür kann die Gewindetriebanordnung am antriebsseitigen Abschnitt und/oder am abtriebsseitigen Abschnitt Befestigungsmittel aufweisen, die eine Befestigung des jeweiligen Abschnitts mit einem Sitz oder mit einem Fuß der Sitzanordnung erlauben. Insbesondere wird hierbei daran gedacht, dass ein abtriebsseitiger Rohrkörper, der das Abtriebselement bildet, oder/und ein antriebsseitiger Rohrkörper, in welchem die Antriebseinheit untergebracht ist, eine konische Verjüngung aufweisen kann. Damit wird der technische Effekt erzielt, dass die Gewindetriebanordnung dafür eingerichtet ist, in eine entsprechende Aussparung in einem Sitz oder einem Fuß einer Sitzanordnung eingesteckt zu werden, wobei die Innenabmessung der Aussparung größer ist als der kleinste Durchmesser der konischen Verjüngung, jedoch kleiner ist als der größte Durchmesser der konischen Verjüngung. Die Gewindetriebanordnung kann dann im Klemmsitz in der Aussparung der Sitzanordnung stecken, wobei eine stabile Verbindung insbesondere im Falle einer vertikal angeordneten Gewindetriebanordnung allein durch die Gewichtskraft der beteiligten Elemente aufrecht erhalten bleibt.
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Ausgehend von dieser Idee wird selbstständiger Schutz beansprucht für eine Sitzanordnung, umfassend eine Einrichtung zur Sitzhöhenverstellung, welche eine Gewindetriebanordnung der vorstehend beschriebenen Erfindung aufweist. Durch Betätigen der Antriebseinheit lässt sich dann die Gewindetriebanordnung kontrahieren bzw. extrahieren und eine Sitzhöhenverstellung bewirken.
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Insbesondere wird an eine Sitzanordnung vom Typ mit einzelner vertikaler Zentralssäule gedacht. Dieser Typ ist insbesondere von höhenverstellbaren Drehsesseln und Bürostühlen bekannt. Bei diesem Typ von Sitzanordnungen ist im Wesentlichen die gesamte über einen Sitz der Sitzanordnung eingeleitete Gewichtskraft von der Zentralsäule aufzunehmen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann dann diese Zentralsäule durch eine Gewindetriebanordnung der oben beschrieben Art gebildet sein.
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Neben der Anwendung als Vorrichtung zur Sitzhöhenverstellung einer Sitzanordnung kann die Gewindetriebanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Vielzahl anderer Vorrichtungen und Anlagen als Stellglied Verwendung finden und allgemein die Funktion eines Linearmotors zur Positionierung beliebiger Elemente übernehmen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1a eine Gewindetriebanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem die Hauptachse der Gewindetriebanordnung enthaltenden Schnitt,
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1b eine Darstellung entsprechend einem Ausschnitt aus 1a, jedoch für eine andere erfindungsgemäße Variante,
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1c eine Gewindetriebanordung gemäß einer weiteren Variante der Erfindung in einem die Hauptachse enthaltenden Schnitt,
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2a eine perspektivische Ansicht einer Innenhülse der Gewindetriebanordnung des Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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2b eine die Hauptachse enthaltende Schnittansicht der in 2a gezeigten Innenhülse,
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2c eine axiale Ansicht der in 2a gezeigten Innenhülse,
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3a eine perspektivische Ansicht eines Steuerkörpers der Gewindetriebanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel,
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3b eine axiale Ansicht des in 3a gezeigten Steuerkörpers,
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4 eine die Hauptachse enthaltende Schnittansicht einer Außenhülse der Gewindetriebanordnung des Ausführungsbeispiels und
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5 eine Seitenansicht eines höhenverstellbaren Stuhls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In 1a ist eine Gewindetriebanordnung allgemein mit 10 bezeichnet und umfasst einen abtriebsseitigen Rohrkörper 12 und einen in den abtriebsseitigen Rohrkörper 12 eingeführten und an einem Ende aus diesem herausstehenden antriebsseitigen Rohrkörper 14. In dem antriebsseitigen Rohrkörper 14 ist eine Antriebseinheit 16 untergebracht, welche einen Motor 18 und gegebenenfalls ein Getriebe 20 oder/und eine Batterie 21 aufweisen kann und welche Drehmoment an einer Antriebswelle 22 in die Gewindetriebanordnung eingibt. Ein Antriebselement 24 ist drehmomentübertragend gekoppelt mit der Antriebswelle 22. In einer Variante gemäß 1a ist das Antriebselement 24 an der Antriebswelle 22 befestigt, so dass sowohl Drehmomente als auch axiale Kräfte direkt zwischen Antriebswelle 22 und Antriebselement 24 übertragen werden.
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Das Antriebselement 24 weist ein Außengewinde 30 auf, welches in Gewindeeingriff mit einem Innengewinde 32 des abtriebsseitigen Rohrkörpers 12 steht. In axialer Richtung, d. h. in Richtung einer Hauptachse A der Gewindetriebanordnung, ist eine Erstreckung a des Außengewindes 30 des Antriebselements 24 kleiner als eine axiale Erstreckung b des Innengewindes 32 des abtriebsseitigen Rohrkörpers 12. Insbesondere ist im Ausführungsbeispiel zu erkennen, dass sich der abtriebsseitige Rohrkörper 12 mit seinem Innengewinde 32 in axialer Richtung vorzugsweise nicht nur über die gesamte Länge des Antriebselements 24 erstreckt, sondern auch die Antriebseinheit 16 überdeckt, d. h. in dem in 1a gezeigten kontrahierten Zustand ist auch die Antriebseinheit 16 im Wesentlichen vollständig in den abtriebsseitigen Rohrkörper 12 eingeführt.
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Axial zwischen dem Antriebselement 24 und der Antriebseinheit 16 kann ein Steuerkörper 34 angeordnet sein. Der Steuerkörper 34 kann eine zentrale Durchgangsöffnung 36 aufweisen, durch welche die Antriebswelle 22 frei drehbar hindurchgeführt ist. Der Steuerkörper 34 kann sich an einem ersten axialen Ende 38 an der Antriebseinheit 16 abstützen, beispielsweise auf einem Rand eines Gehäuses der Antriebseinheit 16 (im gezeigten Ausführungsbeispiel am Getriebe 20) aufsitzen. An einem dem ersten axialen Ende 38 axial entgegengesetzten zweiten axialen Ende 40 kann der Steuerkörper 34 einen Stützabschnitt 42 aufweisen, um eine axiale Stützkraft von dem Antriebselement 24 aufzunehmen. Um eine Rotation des Antriebselements 24 relativ zum Steuerkörper 34 dabei nicht zu stark zu behindern, kann an dem Stützabschnitt 42 ein Axiallager, insbesondere ein Gleitlager 43 vorgesehen sein oder es wird eine entsprechende Schmierung verwendet. Um eine symmetrische Abstützung des Antriebselements 24 sicherzustellen, umläuft der Stützabschnitt 42 die Hauptachse A vorzugsweise konzentrisch oder es können mehrere Stützabschnitte um die Hauptachse A herum verteilt angeordnet sein.
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Der Steuerkörper 34 kann mindestens einen radialen Vorsprung 44 aufweisen, welcher in radialer Richtung über dem Boden des Außengewindes 30 des Antriebselements 24 vorsteht und in eine das Innengewinde 32 des abtriebsseitigen Rohrkörpers 12 schneidende, axiale Nut 46 (vgl. auch 2a und 2b) eingreift. Auf diese Weise wird eine Relativdrehung zwischen dem abtriebsseitigen Rohrkörper 12 und dem antriebsseitigen Rohrkörper 14 verhindert, während eine axiale Verschiebung zwischen den beiden Bauteilen 12 und 14 zugelassen ist.
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Um eine symmetrische Lastverteilung der vorbeschriebenen Führung zu gewährleisten, sind vorzugsweise eine Mehrzahl von Vorsprüngen (im Ausführungsbeispiel drei Vorsprünge 44a, 44b und 44c im Winkel von 120° versetzt zueinander) an dem Steuerkörper 34 vorgesehen und die Vorsprünge 44a, 44b, 44c greifen in zugeordnete axiale Nuten (z. B. drei um 120° versetzte Nuten [46a, 46b, 46c] im Ausführungsbeispiel) ein. Alternativ können zwei Nuten oder mehr als drei Nuten und eine entsprechende Anzahl von Vorsprüngen verwendet werden.
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Wie insbesondere in 1a, 1b, 2a bis 2c und 4 dargestellt ist, kann der abtriebsseitige Rohrkörper 12 eine Außenhülse 50 tragen, wobei der abtriebsseitige Rohrkörper 12 in der Außenhülse 50 passend aufgenommen ist und an seiner Innenseite das Innengewinde 32 aufweist. Die Außenhülse 50 kann an ihrem dem antriebsseitigen Rohrkörper 14 abgewandten axialen Ende eine konische Verjüngung 52 aufweisen, d. h. von einem Abschnitt mit größerem Durchmesser d1 zu einem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser d2 übergehen. Eine solche konische Verjüngung 52 bietet eine einfache Möglichkeit der Befestigung der Außenhülse 50, beispielsweise an einem Stuhl.
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Die Außenhülse 50, wahlweise mit oder ohne der oben beschriebenen Verjüngung 52, kann an dem abtriebseitigen Rohrkörper 12 in einem Lagerabschnitt 54 so gelagert sein, dass die Außenhülse 50 relativ zum abtriebseitigen Rohrkörper 12 zwar in axialer Richtung unbeweglich jedoch um die Hauptachse A drehbar ist. Hierzu kann der Lagerabschnitt 54 beispielsweise ein erstes Lagerelement 56 in Form eines an einer Stirnseite des abtriebsseitigen Rohrkörpers 12 befestigten Deckels und ein zweites Lagerelement 58 in Form eines an einer Stirnseite der Außenhülse 50 befestigten Deckels aufweisen, wobei erstes und zweites Lagerelement vorzugsweise durch ein Kugellager oder Axiallager drehbar miteinander gehalten sind. Auf diese Weise kann beispielsweise in einem Drehstuhl die freie Drehung des Sitzes unabhängig von der eingestellten Sitzhöhe ermöglicht werden.
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Ferner kann es gewünscht sein, dass die Gewindetriebanordnung der vorliegenden Erfindung eine Federungs- oder Dämpfungsfunktion in axialer Richtung aufweist. Hierzu können in einer Variante gemäß 1b die Antriebswelle 22 und das Antriebselement 24 durch eine Längsverzahnung 26 so miteinander gekoppelt sein, dass ein Drehmoment von der Antriebswelle 22 auf das Antriebselement 24 übertragen wird, jedoch eine axiale Verschiebung zwischen Antriebselement 24 und Antriebswelle 22 möglich ist. Diese axiale Verschiebung kann dann durch ein Dämpfungselement 28, beispielsweise eine Spiralfeder, gesteuert werden, welche zwischen Antriebselement 24 und Antriebswelle 22 eingesetzt ist.
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In einer alternativen Variante einer Gewindetriebanordnung 10a gemäß 1c ist ein Dämpfungselement 28a in Form einer Spiralfeder axial zwischen dem abtriebsseitigen Rohrkörper 12a und der Außenhülse 50a angeordnet. Bei dieser Variante ist ein Lagerabschnitt 54a zwischen Außenhülse 50a und abtriebsseitigen Rohrkörper 12a derart ausgestaltet, dass sich die Außenhülse 50a nicht nur relativ zum abtriebsseitigen Rohrkörper 12a um die Hauptachse A drehen kann sondern sich bezüglich des abtriebsseitigen Rohrkörpers 12a auch axial verschieben kann. Dies ist beispielsweise deart realisiert, dass ein am abtriebsseitigen Rohrkörper 12a befestigter Deckel 56 einen ersten Federanschlag für das Dämpfungselement 28a bildet und ein gegenüberliegender Federanschlag 60a für das Dämpfungselement 28a an einem Kugellager oder Axiallager 62a drehbar und axial unverschiebbar an einem an der Außenhülse 50a befestigten zweiten Lagerelement 58a gehalten ist.
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Auch in der Variante gemäß 1c ist somit die Außenhülse 50a, an welcher beispielsweise ein Sitz eines Stuhls gehalten ist, unabhängig von der axialen Position oder Längenausdehnung der Gewindetriebanordnung 10a gegenüber dem antriebsseitigen Rohrkörper 14 frei drehbar und zusätzlich in axialer Richtung unter dem Einfluss des Dämpfungselements 28a gedämpft bzw. gefedert bewegbar.
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In 1c ist ferner beispielhaft ein Positionsdetektor 64a illustriert, welcher die Position des abtriebsseitigen Rohrkörpers 12a bzw. der Außenhülse 50a in der vollständig eingefahrenen Stellung (Länge der Gewindetriebanordnung 10a ist minimal) erfassen kann. Insbesondere kann eine Steuereinheit auf Grundlage eines Erfassungssignals des Positionssensor 64a bei Erreichen der eingefahrenen Stellung die Antriebseinheit 16 abschalten oder eine Selbstkalibrierung der Steuerung der Antriebseinheit 16 vornehmen. Vorzugsweise kann der Positionsdetektor 64a in einem Schutzrohr 66a angeordnet sein, welches den abtriebsseitigen Rohrkörper 14a koaxial umläuft und einen größeren Durchmesser aufweist, der einen Ringspalt 68a zwischen dem Schutzrohr 66a und dem antriebseitigen Rohrkörper 14a belässt. An einem dem abtriebsseitigen Rohrkörper 12a abgewandten Ende des antriebsseitigen Rohrkörpers 14a kann das Schutzrohr 66a über einen Haltering 70a befestigt sein, dessen Breite die Breite des Ringsspalts 68a vorgibt. Der Haltering 70a kann somit passend auf der Außenwandung des antriebs-seitigen Rohrkörpers 14a befestigt sein und gleichzeitig an der Innenwandung des Schutzrohrs 66a befestigt sein. Ferner kann der Haltering 70a den Positionsdetektor 64a tragen.
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In den Ringspalt 68a kann ein stirnseitiges Ende der Außenhülse 50a (oder alternativ des abtriebsseitigen Rohrkörpers 12a) eintreten und sich beim zusammenziehen der Gewindetriebanordnung 10a dem Positionsdetektor 64a annähern. Um eine staubdichte Verkapselung auch in diesem Bereich der Gewindetriebanordnung 10a sicherzustellen, können das Schutzrohr 66a und der Ringspalt 68a in axialer Richtung eine solche Länge aufweisen, dass die Außenhülse 50a in jeder Expansionsstellung der Gewindetriebanordnung 10a stets in das Schutzrohr 66a eingeführt ist. Ferner kann an dem Ende der Außenhülse 50a (alternativ dem Ende des abtriebsseitigen Rohrkörpers 12a) ein Passring 72a vorgesehen sein, welcher so bemessen ist, dass er sowohl auf dem Außenumfang des antriebsseitigen Rohrkörpers 14a als auch an dem Innenumfang des Schutzrohrs 66a gleitet und ein Eintreten von Staub in den Ringspalt im Wesentlichen verhindert. Eine dem Positionsdetektor 64a zugewandete Stirnseite 73a des Passrings 72a kann dann einen definierten Anschlag zur Kontaktierung des Positionsdetektors 64a darstellen.
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Anzumerken ist, dass die vorstehend genannten Merkmale mit dem Bezugszeichen 64a bis 73a betreffend die Erfassung eines Endanschlags in gleicher oder analoger Weise selbstverständlich auch auf die Varianten gemäß 1a und 1b oder auf andere Varianten der vorliegenden Erfindung übertragbar sind.
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5 zeigt eine Sitzanordnung 74 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Sitzanordnung 74 umfasst einen Sitz 76, einen Fuß 78 und eine Gewindetriebanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung (z. B. 10 oder 10a), welche den Sitz 76 und den Fuß 78 miteinander verbindet und als einzelne zentrale Säule in vertikaler Richtung zwischen Sitz 76 und Fuß 78 verläuft. Die Gewindetriebanordnung 10 leitet somit im Wesentlichen die gesamte auf den Sitz 76 bei einer Benutzung wirkende Gewichtskraft in vertikaler Richtung in den Fuß 78 ein.
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Die Sitzanordnung 74 umfasst ferner ein Bedienelement 80, welches von einem Nutzer zur Höhenverstellung des Sitzes 76 betätigbar ist. Hierzu ist das Bedienelement 80 signalübertragend mit der Antriebseinheit 16 der Gewindetriebanordnung 10 verbunden, um die Antriebseinheit 16 zur Verdrehung des Antriebselements 24 und damit zur Extrahierung oder zur Kontrahierung der Gewindetriebanordnung 10 zu betätigen, zum Beispiel über eine Steuerleitung 82 (siehe auch 1a).
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Eine Funktion der Gewindetriebanordnung 10, insbesondere im Zusammenhang mit der Sitzanordnung 74 wird nachfolgend erläutert.
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1a zeigt den vollständig kontrahierten Zustand der Gewindetriebanordnung 10, d. h. die Gesamtlänge der Gewindetriebanordnung 10 ist minimiert. Wie in 1 erkennbar ist, wird die dabei erreichte Baulänge im Wesentlichen bestimmt durch die axiale Länge der Antriebseinheit 16, während die zusätzlich benötigte axiale Länge, die das Antriebselement 24 einnimmt, auf ein Minimum reduziert ist. Insbesondere ist die axiale Länge des Antriebselements 24 wesentlich geringer als der erreichbare Hubweg bzw. als die axiale Länge des Innengewindes 32 des abtriebsseitigen Rohrkörpers 12.
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Wird die Antriebseinheit 16 aus dieser Stellung heraus betätigt, beispielsweise durch Betätigung des Bedienelements 80 der Sitzanordnung 74 im Sinne einer Extrahierung der Gewindetriebanordnung 10, d. h. einer Aufwärtsbewegung des Sitzes 76, so versetzt der Elektromotor 18 die Antriebswelle 22 in Rotation in einer ersten Drehrichtung. Die Rotation der Antriebswelle 22 wird auf das Antriebselement 24 übertragen. Der Eingriff des Vorsprungs 44 in der axialen Nut 46 verhindert, dass durch die Rotation des Antriebselements 24 der abtriebsseitige Rohrkörper 12 mitgedreht wird, so dass das Außengewinde 30 des Antriebselements 24 in dem Innengewinde 32 des abtriebsseitigen Rohrkörpers 12 abläuft und der abtriebsseitige Rohrkörper 12 auf diese Weise zwangsweise in axialer Richtung verschoben wird. Bei Drehung des Antriebselements 24 in der ersten Drehrichtung erfolgt eine axiale Verschiebung des abtriebsseitigen Rohrkörpers 12 in Richtung einer Extrahierung, d. h. einer Vergrößerung der Gesamtlänge der Gewindetriebanordnung 10, und somit eine Aufwärtsbewegung des Sitzes 76.
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Bei Betätigung der Antriebseinheit 16 zur Drehung der Antriebswelle 22 in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, beispielsweise bewirkt durch Betätigung des Bedienelements 80 der Sitzanordnung 74 im Sinne einer Abwärtsverstellung des Sitzes 56, erfolgt dann umgekehrt eine axiale Verschiebung des abtriebsseitigen Rohrkörpers 12 im Sinne einer Kontrahierung der Gewindetriebanordnung 10, d. h. im Sinne einer Verkürzung der Gesamtlänge der Gewindetriebanordnung 10.
