DE19800857A1 - Drive for changing position of office desk components - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Antrieb zur Verstellung von Bauteilen eines Möbelstücks.The invention relates to a drive for adjusting Components of a piece of furniture.
Bei Möbelstücken besteht sehr häufig ein Bedürfnis, die Lage mehrerer Bauteile zueinander schnell und einfach verstellen zu können. Dies trifft insbesondere auf Büro-Arbeitstische (Schreibtische, CAD-Tische, Schreibmaschinentische usw.) zu, die nach dem Stand der Technik oftmals überhaupt noch keine Verstellmöglichkeit aufweisen. Als unzureichend sind dabei solche Verstellmöglichkeiten anzusehen, bei denen die Verbindung, beispielsweise zwischen einem Sockel und einem Oberteil eines Schreibtischs, erst gelöst und in einem zweiten Schritt nach einer Relativbewegung zueinander, z. B. mittels Schrauben, wieder hergestellt werden muß. Auch manuell betätigbare Antriebe, etwa in Form von früheren Couchtischen her bekannten Handkurbelantrieben, die mit einer auf eine Zahnstange wirkenden Schnecke versehen sind, können den heutigen Anforderungen an Bedienungskomfort sowie Ästhetik nicht mehr gerecht werden.With furniture, there is very often a need, the location several components to each other quickly and easily can. This is particularly true for office work tables (Desks, CAD tables, typewriter tables etc.) too, according to the state of the art, often none at all Have adjustment options. Are considered inadequate to view such adjustment options where the Connection, for example between a base and a Upper part of a desk, first loosened and in a second Step after a relative movement to each other, e.g. B. means Screws, must be restored. Also manually actuatable drives, such as in the form of earlier coffee tables known hand crank drives, which with a Rack-acting worm can provide the today's demands for ease of use and aesthetics no longer do it justice.
Es sind zwar auch heute bereits elektrische Höhenverstellungen für Schreibtische bekannt. Diese weisen jedoch den Nachteil auf, daß ihre Konstruktion sehr kompliziert und daher extrem kostspielig ist.Even today there are electrical height adjustments known for desks. However, these have the disadvantage on that their construction is very complicated and therefore extreme is expensive.
Ferner ist aufgrund diverser neuer Normen auf EU-Ebene bei einer Vielzahl von Arbeitsplätzen eine Höhenverstellbarkeit der Tischflächen um 160 mm vorgeschrieben.Furthermore, due to various new standards at EU level a large number of workplaces Table areas prescribed by 160 mm.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb zur Verstellung von Bauteilen eines Möbelstücks vorzuschlagen der den heutigen Ansprüchen an den Bedienungskomfort gerecht wird und sich dennoch durch eine einfache, robuste und langlebige Konstruktion auszeichnet. The invention has for its object a drive for Propose adjustment of components of a piece of furniture meets today's demands for ease of use and still stand out for a simple, robust and durable Construction excels.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Hubantrieb zur
Verstellung von Bauteilen eines Möbelstücks mit
According to the invention, this object is achieved by a lifting drive for adjusting components of a piece of furniture
- - zwei Elektromotoren zum Antrieb jeweils einer Spindel,- two electric motors for driving one spindle each,
- - zwei mit jeweils einer Spindel in Eingriff befindlichen Muttern und- Two, each with a spindle engaged Nuts and
-
- einer die freien, den Spindeln abgewandten Enden der
Wellen der Elektromotoren drehmomentfest verbindenden
biegsamen Welle,
wobei die Elektromotoren mit den Spindeln und der biegsamen Welle mit einem ersten Bauteil des Möbelstücks und die Muttern mit mindestens einem weiteren, relativ zu dem ersten Bauteil verstellbaren Bauteil des Möbelstücks fest verbunden sind, gelöst.one flexible shaft, which connects the free ends of the shafts of the electric motors facing away from the spindles in a torque-proof manner,
wherein the electric motors with the spindles and the flexible shaft with a first component of the piece of furniture and the nuts with at least one further, adjustable relative to the first component of the piece of furniture are fixed.
Die erfindungsgemäße Lösung basiert auf dem Prinzip zweier Spindel-Mutter-Antriebe, die sich durch ihre Robustheit wie bei entsprechender Wahl der Spindelsteigung durch ihre Selbsthemmung auszeichnen. Dies ist besonders von Vorteil, wenn auf die relativ zueinander bewegten Bauteile des Möbelstücks Kräfte einwirken, die ohne Selbsthemmung zu einer ungewollten Verlagerung der Bauteile zueinander führen könnten. Eine solche Kraftwirkung auf den Antrieb bzw. die Spindel kommt etwa dann zustande, wenn ein im Gestell mit dem erfindungsgemäßen Antrieb versehener Schreibtisch, beispielsweise durch auf der Tischplatte befindliche Gegenstände, wie etwa einen Monitor, belastet wird.The solution according to the invention is based on the principle of two Spindle-nut drives, which are as robust as in appropriate choice of the spindle pitch by their Mark self-locking. This is particularly beneficial if on the components of the piece of furniture that are moved relative to one another Act forces that become an unwanted without self-locking Displacement of the components could lead to each other. Such The force on the drive or the spindle then comes about occurs when a in the frame with the drive according to the invention provided desk, for example by on the Table top objects, such as a monitor, is charged.
Bei einem sich beispielsweise auf zwei höhenverstellbaren Stützen oder Beinen abstützenden Tisch ist es von besonderer Bedeutung, auch im Falle einer unterschiedlichen Belastung beider Stützen oder Beine einen identischen Verstellweg an diesen beiden Stellen zu erzielen, um eine Neigung der Tischplatte unter allen Umständen zu verhindern. Dieses Problem wird durch den erfindungsgemäßen Antrieb dadurch gelöst, daß die freien, den Spindeln abgewandten Enden der Wellen der Elektromotoren drehmomentfest mit einer biegsamen Welle verbunden sind. Diese Welle erzwingt bei entsprechender Dimensionierung einen exakten Gleichlauf beider Elektromotoren auch bei unterschiedlicher Belastung, so daß sich bei Spindeln mit identischer Steigung stets ein exakt gleicher Verstellweg an beiden Spindel-Mutter-Einheiten einstellt. Bei einer hinreichend großen Drehzahl des Elektromotors, d. h. einer beispielsweise sehr geringen Steigung des Spindel-Mutter-Getriebes, ist zur Übertragung selbst größerer Antriebsleistungen lediglich eine geringe Drehmomentbelastung der biegsamen Welle erforderlich. Diese kann daher entsprechend schwach, d. h. auch kostengünstig dimensioniert werden.With one, for example, to two height adjustable Supports or legs supporting table, it is special Meaning, even in the case of a different load both supports or legs have an identical adjustment path to achieve these two positions to incline the To prevent tabletop under all circumstances. This problem is solved by the drive according to the invention in that the free ends of the shafts of the Torque-proof electric motors with a flexible shaft are connected. This wave enforces when appropriate Dimensioning an exact synchronism of both electric motors even under different loads, so that with spindles with identical incline, always an exactly the same adjustment path on both spindle-nut units. At a sufficiently high speed of the electric motor, d. H. one for example very low pitch of the spindle-nut gear, is larger for transmission itself Drive power only a low torque load the flexible shaft is required. This can therefore be done accordingly weak, d. H. can also be dimensioned inexpensively.
Die mechanische Zwangssynchronisation mit Hilfe der biegsamen Welle erweist sich im Vergleich mit einer ansonsten erforderlichen, beispielsweise elektronisch und mittels Sensoren realisierten Synchronisation als eine extrem preiswerte, wartungsfreie und robuste Lösung. Bei entsprechend kleiner Dimensionierung der biegsamen Welle ist auch deren Unterbringung in oder an einem zu verstellenden Bauteil des Möbelstücks ohne Probleme möglich.The mechanical forced synchronization using the flexible Wave turns out to be otherwise required, for example electronically and by means of Sensors realized synchronization as an extreme inexpensive, maintenance-free and robust solution. With accordingly Small dimensioning of the flexible shaft is also theirs Accommodation in or on a component to be adjusted Piece of furniture possible without problems.
Die mechanische Kopplung über eine biegsame Welle ist auch wesentlich günstiger als eine andere mechanische Kopplung, beispielsweise in Form von starren Wellen, die über Eckgetriebe umgelenkt werden, da hierdurch die Gestaltungsfreiheit der betroffenen Bauteile des Möbelstücks stark eingeschränkt würde.The mechanical coupling via a flexible shaft is also much cheaper than another mechanical coupling, for example in the form of rigid shafts that have corner gears be redirected, as this gives the freedom of design affected components of the piece of furniture would be severely restricted.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebs wird vorgeschlagen, daß die biegsame Welle in einem flexiblen, bei Rotation der Welle stillstehenden Rohrkörper angeordnet ist. According to an embodiment of the drive according to the invention suggested that the flexible shaft in a flexible, at Rotation of the shaft stationary tube body is arranged.
Nach Art einer im Bereich des Automobilbaus bekannten und langjährig bewährten Tachowelle läßt sich diese besonders einfach in oder an einem Bauteil des Möbelstücks unterbringen, wobei auch eine Fixierung an stillstehenden Bauteilen aufgrund des ebenfalls stillstehenden äußeren Rohrkörpers völlig unproblematisch ist.In the manner of a well known in the field of automotive engineering This speedometer cable, which has been tried and tested over many years, is particularly suitable simply place in or on a component of the piece of furniture, also due to fixation on stationary components of the also stationary outer tube body completely is unproblematic.
Sind die Elektromotoren über ein Reduziergetriebe mit den Spindeln verbunden, so ist die Verwendung auch drehmomentschwächerer Motoren ohne weiteres möglich. Des weiteren eröffnet das Reduziergetriebe die Möglichkeit, die Spindelsteigung entsprechend größer zu wählen als bei einer direkt mit der Motorwelle gekoppelten Spindel. Die durch ein Reduziergetriebe erforderliche höhere Motordrehzahl erlaubt die Reduzierung des von der biegsamen Welle zu übertragenden Drehmoments, so daß diese entsprechend schwächer, d. h. auch flexibler, gestaltet werden kann.Are the electric motors via a reduction gear with the Spindles connected, so is the use Low torque motors are easily possible. Of the reduction gear further opens up the possibility of Spindle pitch to be chosen correspondingly larger than for one spindle directly coupled to the motor shaft. The one Reduction gear required higher engine speed allows Reduction in the amount to be transmitted by the flexible shaft Torque, so that it is correspondingly weaker, d. H. also more flexible, can be designed.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Elektromotoren Kleinspannungs-Gleichstrommotoren sind.In a further embodiment of the invention it is provided that the Electric motors are low-voltage DC motors.
Derartige Motoren sind besonders preisgünstig und aufgrund ihrer umfangreichen Verwendung in anderen Technikgebieten, beispielsweise dem Automobilbau, zudem sehr ausgereift und robust. Da Kleinspannungs-Gleichstrommotoren mit vergleichsweise sehr niedrigen Spannungen, beispielsweise 12 Volt, betrieben werden, sind die bei herkömmlicher Netzspannung notwendigen Anforderungen zum Schutz vor elektrischen Unfällen, beispielsweise durch Erdung bei Bauteilen aus Metall bzw. durch besondere Anforderungen an die Isolierung, nicht zu stellen, was sich günstig auf die Kosten auswirkt.Such motors are particularly inexpensive and due to their extensive use in other areas of technology, for example the automotive industry, also very mature and robust. Because low voltage DC motors with comparatively very low voltages, for example 12 Volt, operated, are those with conventional mains voltage necessary requirements for protection against electrical accidents, for example by earthing metal components or by special requirements for insulation, not to make which has a positive effect on costs.
Die Erfindung weiter ausgestaltend wird vorgeschlagen, daß die beiden Spindel-Mutter-Einheiten in gegensinnigen Steigungen ausgeführt sind. Developing the invention further, it is proposed that the two spindle-nut units in opposite slopes are executed.
Befinden sich die mit den Spindeln gekoppelten Elektromotore in demselben Bauteil des Möbelstücks und sind sie in dieselbe Richtung orientiert, d. h. weisen beispielsweise beide Spindeln vertikal in Richtung des Fußbodens, so ergibt sich in Kombination mit zwei in einem auf dem Boden stehenden Gestell des Möbelstücks angeordneten Muttern bei gegensinniger Spindelsteigung eine gleichgerichtete Relativbewegung zwischen den beiden Bauteilen des Möbelstücks.Are the electric motors coupled to the spindles in same component of the piece of furniture and they are in the same Direction oriented, d. H. have both spindles, for example vertically in the direction of the floor results in Combination with two in a frame standing on the floor the piece of furniture arranged nuts in opposite directions Spindle pitch a rectified relative movement between the two components of the piece of furniture.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Antriebs besteht in einem solchen Fall darin, daß die Elektromotoren mit den Spindeln und der biegsamen Welle in einem oberen Tischgestell und die Muttern in einem unteren Tischgestell oder in zwei separaten Tischfüßen angeordnet sind.A particularly advantageous application of the invention In such a case, the drive consists in that the Electric motors with the spindles and the flexible shaft in an upper table frame and the nuts in a lower one Table frame or arranged in two separate table feet.
Eine alternative Ausgestaltung besteht darin, daß die beiden Spindel-Mutter-Einheiten in gleichsinnigen Steigungen ausgeführt sind.An alternative embodiment is that the two Spindle-nut units in the same direction are executed.
Im Falle gleichorientierter Elektromotor-Spindel-Einheiten führt eine solche Konstruktion zu entgegengesetzten Relativbewegungen zwischen den Spindeln und den jeweils zugeordneten Muttern. Eine solche entgegengesetzte Relativbewegung in den Spindel-Mutter-Einheiten kann beispielsweise zur Realisierung einer Schwenkbewegung eines an die Muttern über Verbindungsstücke angelenkten Bauteils, beispielsweise einer Platte eines Zeichentischs, genutzt werden.In the case of identically oriented electric motor spindle units such a construction leads to opposite Relative movements between the spindles and each assigned nuts. Such an opposite Relative movement in the spindle-nut units can for example to implement a pivoting movement the nuts on the component articulated by connectors, for example, a plate of a drawing table will.
Schließlich wird noch vorgeschlagen, daß die Elektromotore mit den Spindeln und der biegsamen Welle in einem unteren Tischgestell und die Muttern über jeweils ein gelenkiges Verbindungsteil an einem zu dem unteren Gestell verschwenkbaren Oberteil angeordnet sind. Finally, it is proposed that the electric motors with the spindles and the flexible shaft in a lower one Table frame and the nuts each on an articulated Connection part on a pivotable to the lower frame Upper part are arranged.
Bei einer solchen, im Vergleich zu der zuvor beschriebenen Anordnung zur gleichgerichteten Parallelverschiebung um 180° gedrehten Anordnung ist prinzipiell keine separate Lagerung des verschwenkbaren Bauteils in dessen (virtueller) Drehachse erforderlich, sofern eines der Verbindungsteile gelenkig und das andere gelenkig und verschiebbar in dem zu verschwenkenden Bauteil gelagert ist.In such a case, compared to that previously described Arrangement for parallel parallel displacement by 180 ° rotated arrangement is in principle no separate storage of the pivotable component in its (virtual) axis of rotation required if one of the connecting parts is articulated and the other articulated and slidable in the one to be pivoted Component is stored.
Besonders vorteilhaft kann es unter Umständen auch sein, eine parallele Hubverstellung eines Tisches mit einer Schwenkverstellung zu kombinieren, wobei das Gestell des Antriebs für die Schwenkbewegung mittels eines separaten Hubantriebs in der Höhe verstellbar ist. Beispielsweise für Zeichentische ergeben sich somit besonders bedienerfreundliche und vielfältige Verstellmöglichkeiten.Under certain circumstances, it can also be particularly advantageous to have one parallel stroke adjustment of a table with a To combine swivel adjustment, the frame of the Drive for the swiveling movement by means of a separate Hoist drive is adjustable in height. For example for Drawing tables are particularly user-friendly and various adjustment options.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Antriebs, der in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.The invention is based on a Embodiment of a drive according to the invention, which in the drawing is shown, explained in more detail.
Die Zeichnungsfigur zeigt einen Schreibtisch 1, der aus einer Tischplatte 2, einem oberen Tischgestell 3, zwei auf einem Fußboden stehenden Tischfüßen 4 sowie dem erfindungsgemäßen Antrieb besteht. Die Tischplatte 2 ist mit dem oberen Tischgestell 3 auf bekannte Weise fest verbunden.The drawing shows a desk 1 , which consists of a table top 2 , an upper table frame 3 , two table feet 4 standing on a floor and the drive according to the invention. The table top 2 is firmly connected to the upper table frame 3 in a known manner.
Das obere Tischgestell 3 ist aus Hohlprofilen zusammengesetzt, in denen sich in zwei vertikal verlaufenden Beinabschnitten 5 jeweils ein Elektromotor 6, ein Reduziergetriebe 7 sowie eine Spindel 8 befinden. Die Spindel 8 ist drehmomentfest mit einer Ausgangswelle des Reduziergetriebes 7 gekoppelt. Eine Eingangswelle des Reduziergetriebes 7 ist wiederum drehmomentfest mit einem Ende einer Welle des Elektromotors 6 verbunden. Der Elektromotor 6, das Reduziergetriebe 7 und die Spindel 8 sind koaxial zueinander ausgerichtet. Das Reduziergetriebe 7 ist fest an einer Stirnseite 9 des Beinabschnitts 5 des oberen Tischgestells 3 angebracht.The upper table frame 3 is composed of hollow profiles, in each of which an electric motor 6 , a reduction gear 7 and a spindle 8 are located in two vertically extending leg sections 5 . The spindle 8 is torque-proof coupled to an output shaft of the reduction gear 7 . An input shaft of the reduction gear 7 is in turn torque-proof connected to one end of a shaft of the electric motor 6 . The electric motor 6 , the reduction gear 7 and the spindle 8 are aligned coaxially with one another. The reduction gear 7 is fixedly attached to an end face 9 of the leg section 5 of the upper table frame 3 .
Die dem Reduziergetriebe 7 bzw. der Spindel 8 abgewandten freien Enden der Welle des Elektromotors 6 sind mit Hilfe einer biegsamen Welle 10 drehmomentfest miteinander gekoppelt. Die Welle 10 befindet sich nach Art einer Tachowelle in einem stillstehenden, jedoch flexiblen Rohrkörper 11, der vollständig in dem oberen Tischgestell 3 verläuft.The free ends of the shaft of the electric motor 6 facing away from the reduction gear 7 or the spindle 8 are coupled to one another in a torque-proof manner by means of a flexible shaft 10 . The shaft 10 is in the manner of a speedometer cable in a stationary, but flexible tubular body 11 , which runs completely in the upper table frame 3 .
Je eine mit den Spindeln 8 in Eingriff befindliche Mutter 12 ist fest mit einer Stirnseite 13 der Tischfüße 4 verbunden, so daß sich eine Abstützung des oberen Tischgestells 3 und der Tischplatte 2 über die Spindeln 8 ergibt.Each one with the spindles 8 in engagement nut 12 is firmly connected to an end face 13 of the table feet 4 , so that there is a support of the upper table frame 3 and the table top 2 via the spindles 8 .
Die beiden Elektromotoren 6 sind so miteinander verschaltet, daß sie immer gleichzeitig eingeschaltet sind und dabei in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren (beispielsweise bei Betrachtung jeweils des freien Wellenendes). Aufgrund der drehsteifen Kopplung der beiden Elektromotoren 6 über die biegsame Welle 10 ist diese entgegengesetzte Drehrichtung zwangsläufig erforderlich. Trotz der entgegengesetzten Drehrichtungen der beiden Elektromotoren 6 findet dennoch eine gleichgerichtete Relativbewegung der Muttern 12 in bezug zu den Spindeln 8 statt, da diese beiden Spindeln 8 mit gegensinnigen Steigungen ausgeführt sind.The two electric motors 6 are interconnected so that they are always switched on at the same time and rotate in opposite directions of rotation (for example when looking at the free shaft end). Due to the torsionally rigid coupling of the two electric motors 6 via the flexible shaft 10 , this opposite direction of rotation is inevitably required. Despite the opposite directions of rotation of the two electric motors 6, there is nevertheless a rectified relative movement of the nuts 12 with respect to the spindles 8 , since these two spindles 8 are designed with opposite slopes.
Durch die mechanische Zwangskopplung der beiden Elektromotoren 6 ist auch bei einer unterschiedlichen Belastung der beiden Beinabschnitte 5 bzw. Spindeln 8 stets eine synchrone Hubbewegung auf beiden Seiten des Tisches 1 gegeben, da die Zahl der Umdrehungen der Wellen der Elektromotoren 6 stets identisch ist. Über die biegsame Welle 10 findet bei ungleicher Belastung der beiden Beinabschnitte 5, d. h. bei ungleicher Leistungsaufnahme der beiden Elektromotoren 6, ein Leistungsausgleich in der Weise statt, daß der die höhere Leistung zu erbringende Elektromotor 6 einen Teil dieser Leistung von dem gerade weniger belasteten Elektromotor 6 erhält.Due to the mechanical forced coupling of the two electric motors 6, there is always a synchronous lifting movement on both sides of the table 1 even when the two leg sections 5 or spindles 8 are loaded differently, since the number of revolutions of the shafts of the electric motors 6 is always identical. When the two leg sections 5 are loaded unequally, that is to say when the power consumption of the two electric motors 6 is unequal, a power equalization takes place via the flexible shaft 10 in such a way that the electric motor 6 to be provided with the higher power receives part of this power from the electric motor 6 which is just less loaded receives.
Es ergibt sich aus dem Wesen der Erfindung, daß diese nicht lediglich auf Antriebe mit zwei Spindel-Mutter-Einheiten beschränkt ist, sondern sich auch auf solche mit beispielsweise drei, vier oder mehreren dieser Einheiten erstreckt. In einem solchen Fall ist es erforderlich, sämtliche Elektromotoren 6 über mehrere biegsame Wellen 10 miteinander zu koppeln. Zu diesem Zweck ist an bestimmten Elektromotoren 6 ein Verzweigungsgetriebe vorzusehen, das eine Verdopplung bzw. Verdreifachung der freien Wellenenden bewirkt, um eine erforderliche "Verzweigung" der Wellen 10 zu erreichen.It follows from the essence of the invention that it is not only limited to drives with two spindle-nut units, but also extends to those with, for example, three, four or more of these units. In such a case, it is necessary to couple all electric motors 6 to one another via a plurality of flexible shafts 10 . For this purpose, a branching gear is to be provided on certain electric motors 6 , which causes the free shaft ends to be doubled or tripled in order to achieve a required “branching” of the shafts 10 .
Claims (8)
- - zwei Elektromotoren (6) zum Antrieb jeweils einer Spindel (8),
- - zwei mit jeweils einer Spindel (8) in Eingriff befindlichen Muttern (12) und
- - einer die freien, den Spindeln (8) abgewandten Enden der Wellen der Elektromotoren (6) drehmomentfest verbindenden biegsamen Welle (10),
- - two electric motors ( 6 ) each for driving a spindle ( 8 ),
- - Two, each with a spindle ( 8 ) in engagement nuts ( 12 ) and
- - a flexible shaft ( 10 ) connecting the free ends of the shafts of the electric motors ( 6 ) facing away from the spindles ( 8 ),
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |