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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Höhenverstelleinrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Höhenverstelleinrichtungen werden
beispielsweise für
Computertische in Verwaltungs- und Dienstleistungsbereichen öffentlicher
und privater Betriebe, für
Montagetische in Industriebetrieben oder für Betten und Operationstische
in medizinischen Einrichtungen eingesetzt.
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Zur Höhenverstellung solcher Arbeitstische ist
es allgemein bekannt, von einem Elektrnmntnr angetriebene mechanische
Getriebe einzusetzen.
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So ist in der DE 43 09 398 C1 beispielsweise ein
Schraubengetriebe beschrieben. Dieses Schraubengetriebe besteht
aus drei teleskopartig ineinander greifenden Gewindespindeln, wobei
die beiden äußeren Gewindespindeln
drehfest mit dem Tischfuß bzw.
mit der Arbeitsplatte verbunden sind. Die mittlere Gewindespindel
dient als Antriebsspindel und ist demnach mit einem Elektromotor
verbunden. Die auf die mittlere Antriebsspindel eingeleitete Drehbewegung
wird durch die ineinander greifenden Gewindespindeln in eine lineare
Bewegung umgewandelt, sodass sich die beiden äußeren Gewindespindeln voneinander
entfernen und die Arbeitsplatte anheben.
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Ein entsprechendes mechanisches Getriebe in
Form eines Zahnstangengetriebes ist aus der DE 199 20 672 A1 bekannt.
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Mechanische Getriebe haben den Nachteil, technisch
sehr aufwendig zu sein, weil eine drehende Antriebsbewegung in eine
lineare Abtriebsbewegung umgewandelt werden muss. Der technische
Aufwand wird noch dadurch erhöht,
dass für
jedes Tischbein ein mechanisches Getriebe erfnrderlich wird und
alle beteiligten mechanischen Getriebe synchrnnisiert werden müssen. Als
störend
wird allgemein auch die Geräuschentwicklung
des ständig
im Einsatz befindlichen Elektromotnrs empfunden.
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Es ist auch allgemein bekannt, zur
Höhenverstellung
eines Arbeitstisches an jedem Tischbein mindestens ein Gasdruckzylinder
einzusetzen, wobei alle Gasdruckzylinder über ihren eingestellten Gasdruck
eine solche Hubkraft aufbringen, die der Last der Arbeitsplatte
entspricht. Eine notwendige Differenzkraft zum Anheben oder zum
Absenken des Arbeitstisches muss zusätzlich von Hand aufgebracht werden,
in dem die Tischplatte von Hand angehnben oder niedergedrückt wird.
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Eine solche Hühenverstelleinrichtung beschreibt
beispielsweise die
DE
203 07 373 U1 . Diese Hühenverstelleinrichtung
besteht aus drei teleskopartig ineinander greifenden Säulenelemente
und zwei parallel dazu angeordneten Gasdruckzylinder. Dabei sind
die heilen Gasdruckzylinder entgegengesetzt rueinander ausgerichtet,
sodass jeweils der Zylinder des Gasdruckzylinders am Säuenfuß bzw. an der
Tischplatte befestigt sind. Die Kolhenstangen der Gasdruckzylinder
sind am mittleren Säulenelement angeschlagen.
Alle Gasdruckzylinder sind zur Gasversorgung und zum Gasaustausch
untereinander und mit einem volumenveränderlichen Druckgasspeicher
verbunden.
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Mit dieser Hühenverstelleinrichting können große Verstellwege
erzielt werden, was für
viele Einsatzfälle
von Vorteil ist.
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Der Einsatz dieser Hühenverstelleinrichtung wird
aber dann problematisch, wenn unterschiedliche und häufig wechselnde
Belastungen am Arbeitstisch auftreten, weil dann der zentral gesteuerte
Gasdruck in den Gaszylindern ständig
diesen Belastungen angepasst werden muss. Das ist aber nur annäherungsweise
möglich
und erfordert außerdem
einen höheren
Bedienungsaufwand. Die häufig
wechselnden Belastungen am Arbeitstisch erfordern aber auch ständig wechselnde
Handkräfte
zur Aufbringung der notwendigen Differenzkräfte. Diese Handkräfte sind
in extremen Belastungsfällen
nicht immer aufzubringen.
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Ein wesentlicher Nachteil dieser
Hühenverstelleinrichtung
entsteht auch dadurch, dass das in den Gasdruckzylindern eingeschlossene
Gas komprimierbar ist und dadurch keine ausreichende Blockierung
der Stellung des Arbeitstisches möglich ist. Ein federnder Arbeitstisch
ist aber aus sicherheitstechnischen Gründen für die meisten Einsatzfälle nicht
erlaubt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zu Grunde, eine gattungsgemäße Höhenverstelleinrichtung
zu entwickeln, die eine geringere Handkraft erfordert und die in
jeder Stellung eine sichere Blockierung des Arbeitstisches ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen
2 bis 8.
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Die neue Hühenverstelleinrichtung beseitigt die
genannten Nachteile des Standes der Technik.
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Dabei liegt der besondere Vorteil
darin, dass neben der pneumatischen Hubkraft eine mechanische Hubkraft
erzeugt und diese mechanische Hubkraft durch ein Getriebe aufgebracht
wird. Die Übersetzung
des Getriebes erfordert einerseits nur eine sehr geringe Handkraft
und ermöglicht
darüber
hinaus einen großen
Hubkraftbereich. Das erlaubt es, die pneumatische Hubkraft nach
einem Mittelwert auszuwählen
und die zusätzlich
erforderliche Hubkraft mit Leichtigkeit über das mechanische Getriebe aufzubringen.
Damit wird der Arbeitstisch sehr bedienungsfreundlich. Dieses mechanische
Getriebe kann ein dreigliedriges Kurvengetriebe sein, so wie es
im Ausführungsbeispiel
beschrieben ist. Es kann aber auch jedes andere geeignete mechanische
Getriebe zum Einsatz kommen.
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Das mechanische Getriebe hat auch
noch den Vorteil, dass bei einem Einsatz von mehreren Tischsäulen mit
mehreren Gasdruckzylindern eine Synchronisation der Bewegungen aller
Gasdruckzylinder erreicht wird. Das verbessert den Bewegungsablauf
der Tischplatte und verringert auch die zusätzlich notwendige Handkraft.
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Es ist auch von einem besonderen
Vorteil, wenn die für
das Halten der Tischplatte erforderliche Blockiereinheit im mechanischen
Getriebe integriert ist. Das vermeidet das Federn der Tischplatte,
wie es sonst durch die Komprimierbarkeit des Gases im Gasdruckrylinder
auftritt. Die mechanische Blockiereinheit verbessert also den Komfort
des Arbeitstisches. Auf Grund dessen können an Stelle der sonst notwendigen
doppelt wirkenden und mit einer Überströmdüse ausgerüstete Gasdruckzylinder
einfach wirkende Tauchknlbenzylinder eingesetzt werden. Das verringert
die Herstellungskosten. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Zylinderkolbenstange
des Tauchkolbens an der Fußleiste
und das Zylindergehäuse
an der Tischplatte angeschlagen werden und der Gasdruckzylinder
in der rohrförmigen
Tischsäule geführt wird,
weil dadurch die Zylinderkolbenstange von einer doppelten Führungsaufgabe
Es ist von Vorteil, wenn die Blockiereinheit aus einem Führungssteg
an der Kurvenscheibe und kippbaren Führungsrollen besteht. Es kann
aber auch ein, die Drehbewegung der Kurvenscheibe hemmender und
federbelasteter Gleitstein verwendet werden. Auch andere Arten der
mechanischen Klemmung können
praktikabel sein.
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Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert werden.
Dazu zeigen:
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1:
eine Vorderansicht eines Arbeitstisches mit der neuen Höhenverstelleinrichtung,
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2:
eine Seitenansicht des Arbeitstisches nach der 1 und
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3:
eine Detaildarstellung einer Blockiereinrichtung für die Höhenverstelleinrichtung.
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Der Arbeitstisch besteht gemäß der 1 und 2 aus einer Tischplatte 1 mit
vier Tischsäulen 2, wobei
die Tischplatte 1 zwei gegenüberliegende lange Seiten und
zwei gegen[berliegende kurze Seiten aufweist und an den kurzen Seiten
der Tischplatte 1 jeweils zwei Tischsäulen 2 angeordnet
sind. Die beiden Tischsäulen 2 an
den kurzen Seiten der Tischplatte 1 stehen jeweils auf
einer Fußleiste 3.
Alle vier Tischsäulen 3 sind
in ihrem oberen Bereich über
einen Rahmen mit zwei Querstreben 4 und einer Längsstrebe 5 starr
miteinander verbunden.
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Dieser Arbeitstisch ist mit einer
pneumatischen Hubeinrichtung ausgestattet.
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Dazu ist jede Tischsäule 2 rohrförmig ausgebildet,
nach oben hin offen ausgeführt
und mit einem inneren Führungselement 6 ausgerüstet. In
jede dieser Tischsäulen 2 ist
ein Gasdruckzylinder 7 eingesetzt. Dabei ist das Zylindergehäuse 8 des
Gasdruckzylinders 7 starr an der Tischplatte 1 und
die Zylinderkolbenstange 9 des Gasdruckzylinders 7 starr
an der Fußleiste 3 befestigt.
Der Außendurchmesser
des Gasdruckzylinders 7 ist gleitfähig auf den Innendurchmesser
des Führungselementes 6 der
Tischsäule 2 abgestimmt
und die Länge
des Gasdruckzylinders 7 ist gleich oder kürzer als
die Höhe
der Tischsäule 2 bemessen,
sodass die Tischplatte 1 im eingeschobenen Zustand auf die Querstreben 4 der
Tischsäulen 2 zur
Auflage kommt. Der Gasdruckzylinder 7 ist als ein einfach
wirkender Tauchkolbenzylinder ausgeführt, der nur für die Ausfahrbewegung
pneumatisch belastbar ist und der für die Einfahrbewegung die Last
der Tischplatte 1 oder eine zusätzliche Handkraft benötigt. Die
Gasdruckzylinder 7 besitzen jeweils einen Gasanschluss 10,
die die Druckräume aller
Gasdruckzylinder 7 und mit einer Gasversorgungsanlage verbinden.
Damit kann der Gasdruck der Gasdruckzylinder 7 und damit
auch die Hubkraft verändert
und auf die jeweilige Tischbelastung angepasst werden. Sinnvollerweise
wird der Gasdruck so eingestellt, dass die Hubkraft der jeweiligen
oder zu erwartenden Tischbelastung entspricht.
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Dieser Arbeitstisch ist zusätzlich aber
auch mit einer mechanischen Hubeinrichtung ausgerüstet, die
parallel wirkend zur pneumatischen Hubeinrichtung angeordnet ist.
Die mit dieser mechanischen Hubeinrichtung aufgebrachte Hubkraft
unterstützt bzw.
ergänzt
die pneumatische Hubkraft.
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Bei dieser mechanischen Hubeinrichtung handelt
es sich um ein von einer Handkraft angetriebenes, dreigliedriges
Kurvengetriebe. Dieses Kurvengetriebe besteht aus einer Kurvenscheibe 11,
die in einem Drehpunkt 12 in der Querstrebe 4 des
Rahmens gelagert ist, und aus einem Rollenhebel 13, der starr
an der Tischplatte 1 angeschlagen ist und der die mechanische
Kraft an die Tischplatte 1 überträgt. Zur Zwangsführung der
Kurvenscheibe 11 und des Rollenhebels 13 ist an
der Kurvenscheibe 11 ein den Kurvenver lauf Fülgender
Führungssteg 14 ausgeformt
und der Rollenhebel 13 besitzt zwei beabstandete und den
Führungssteg 14 der
Kurvenscheibe einschließende
Führungsrollen 15.
Beide Führungsrnllen 15 sind
starr miteinander verbunden. Dazu besitzt der Kurvenverlauf der
Kurvenscheibe 11 eine kontinuierliche Steigung mit einem
solchen Steigungswinkel, der über
einen nur begrenzt zur Verfügung
stehenden Verdrehwinkel der Kurvenscheibe 11 eine geringe
Handkraft zur Verdrehung der Kurvenscheibe 11 benötigt und
dabei einen ausreichenden Hub der Tischplatte 1 ermöglicht.
Zur Einbringung der erforderlichen Handkraft besitzt die Kurvenscheibe 11 einen
entsprechenden und exzentrisch angeordneten Handgriff 16,
der der langen Bedienungsseite der Tischplatte 1 zugewandt
ist. Zur gleichmäßigen Kräfteverteilung
besitzt der Arbeitstisch zwei der genannten mechanischen Getriebe, die
jeweils an den kurzen Seiten der Tischplatte 1 angeordnet
sind und die über
eine, beide Drehpunkte 12 beider Kurvenscheiben 11 miteinander
verbindenden Welle 17 verbunden sind.
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Zur Hemmung einer ungewnllten Abwärtsbewegung
der Tischplatte 1 durch eine von der Last der Tischplatte 1 eingeleitete
Kraft oder einer ungewollten Aufwärtsbewegung der Tischplatte 1 durch
eine momentan zu groß eingestellten
pneumatischen Hubkraft, ist das mechanische Getriebe mit einer Blockiereinheit 18 ausgestattet,
so wie sie sich aus der 3 ergibt.
Dazu sind der Rollenhebel 13 und die beiden starr miteinander
verbundenen Führungsrollen 15 in
Richtung des Kurvenverlaufs voneinander beabstandet angeordnet.
Ein Drehgelenk 19 und eine Schwinge 20 verbinden
den Rollenhebel 13 und die beiden miteinander verbundenen
Führungsrollen 15.
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In einer arbeitsgerechten Position
der Tischplatte 1 wirken die Last der Tischplatte 1 einerseits und
die ausgewählte
pneumatische Hubkraft aller Gasdruckzylinder 7 andererseits
auf die Tischplatte 1. Die größere der beiden Kräfte wirkt
auf den unterhalb der Tischplatte 1 befestigten Rollenhebel 13,
der dadurch eine vertikal ausgerichtete Bewegung vollzieht. Diese
Bewegung überträgt sich über die
drehbare Schwinge 20 auf die beiden starr miteinander verbundenen
Führungsrollen 15,
die dadurch und durch die Zwangsführung mit dem Führungssteg 14 der
Kurvenscheibe 11 ihre vertikale Lage zueinander verändern. Mit
dieser Schiefstellung verringern die beiden Führungsrollen 15 ihren
vertikalen Abstand zueinander, in folge dessen sie den Führungssteg 14 der
Kurvenscheibe 11 einspannen und zwischen den beiden Führungsrollen 15 und
dem Führungssteg 14 der
Kurvenscheibe 11 einen Reib- und Kraftschluss erzeugen.
Dieser Reib-und
Kraltschluss hemmt die Bewegung der Kurvenscheibe 11 und
damit eine vertikale Verstellung der Tischplatte 1.
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Zur Höhenverstellung der Tischplatte 1 entgegen
oder in Richtung der größeren, an
der Tischplatte 1 angreifenden Kraft wird am Handgriff 16 der Kurvenscheibe 11 eine
erfnrderliche Handkraft eingeleitet, die die Kurvenscheibe 11 in
die entsprechende Richtung verdreht. Dadurch entsteht eine Rollbewegung
zwischen den beiden Führungsrollen 15 und dein
Führungssteg 14,
wodurch sich die beiden starr miteinander verbundenen Führungsrollen 15 über die Schwinge 20 wieder
vertikal zueinander ausrichten und den Reib- und Kraftschluss auflösen.
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Mit dem weiteren Handantrieb auf
die Kurvenscheibe 11 wird die Drehbewegung der Kurvenscheibe 11 durch
die stetige Steigung des Führungssteges 14 in
eine axiale und vertikal ausgerichtete Bewegung des Rollenhebels 13 umgewandelt,
die sich dann auf die Tischplatte 1 überträgt. Mit dem Erreichen der angestrebten
Höhe der
Tischplatte 1 wird die Handkraft weggenommen. Die größere der
an der Tischplatte 1 wirkenden Kraft, die aus der Last
an der Tischplatte 1 und aus der Hubkraft der Gasdruckzylinder 7 resultiert,
belastet wiederum den Rollenhebel 13 und stellt die beiden
starr miteinander verbundenen Führungsrollen 15 wieder
in eine Schrägstellung, die
dadurch den Führungssteg 14 der
Kurvenscheibe 11 wieder einspannen. Die Folge ist die bereits
beschriebene Hemmung der Bewegungen der Kurvenscheibe 11 und
der Tischplatte 1.
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- 1
- Tischplatle
- 2
- Tischsäule
- 3
- Fußleiste
- 4
- Querstrebe
- 5
- Längsstrebe
- 6
- Führungselemenl
- 7
- Gasdruckiylinder
- 8
- Zylindergehäuse
- 9
- Zylinderkulbenstange
- 10
- Gasanschluss
- 11
- Kurvenscheibe
- 12
- Drehpunkt
- 13
- Rollenhebel
- 14
- Führungssleg
- 15
- Führuugsrolle
- 16
- Handgriff
- 17
- Welle
- 18
- Blockiereinheit
- 14
- Drehpunkt
- 20
- Schwinge