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"Hubvorrichtung zum stufenlosen Höhenverstellen von Stuhl-
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sitzen o. dgl." Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung zum stufenlosen
Höhenverstellen von Stuhlsitzen o. dgl., bestehend aus einem mit Druckgas gefüllten,
im wesentlichen zylindrischen, an einem Ende geschlossenen Behälter, in dem ein
aus dessen anderem Ende abgedichtet herausgeführter Verdrängerkörper koaxial verschiebbar
angeordnet ist, der mittels einer Kolbenplatte gasdicht an der Wand des Behälters
anliegt, wobei am Verdrängerkörper eine von dessen außerhalb des Behälters liegendem
Ende her bedienbare Ventileinrichtung zum Verbinden oder Trennen eines ersten, im
Behälter zwischen der Kolbenplatte und dem anderen Ende des Behälters angeordneten
Gehäuseteilraumes mit einem zweiten, zwischen dem Verdrängerkörper und dem geschlossenen
Ende des Behälters angeordneten Gehäuseteilraum vorgesehen ist.
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Aus dem DT-GM 74 34 lol ist eine derartige Hubvorrichtung bekannt,
bei der der Verdrängerkörper als hohl gebohrte Kolbenstange ausgebildet ist, an
deren im Behälter liegenden Ende eine abgedichtet an der Innenwand des Behälters
anliegende
Kolbenplatte angebracht ist. Durch diese Kolbenplatte wird der Behälter in zwei
Gehäuseräume getrennt, die über ein in der Kolbenplatte und dem zugeordneten Ende
der Kolbenstange angeordnetes Ventil miteinander verbunden bzw.
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voneinander getrennt werden können. Das Ventil ist mittels einer in
der Kolbenstange angeordneten Betätigungsstange betätigbar. Derartige Hubvorrichtungen
weisen den grundsätzlichen Nachteil auf, daß in Abhängigkeit vom Verhältnis des
Kolbenstangenquerschnitts zum lichtenQuerschnitt des Behälters verhältnismäßig stark
ansteigende Kennlinien erreicht werden, d.h. die Differenz der Ausschubkräfte bei
vollständig eingeschobener Kolbenstange und vollständig ausgeschobener Kolbenstange
jeweils bei geöffnetem Ventil wird verhältnismäßig groß. Problematisch ist der verhältnismäßig
hohe Bauaufwand und die Dichtungsprobleme aufgrund des erforderlichen hohen Gasdrucks.
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Aus der DT-AS 18 12 282 ist eine Hubvorrichtung bekannt, bei der zwei
einander konzentrisch umschließende, mit Druckgas gefüllte, zylindrische Rohre vorgesehen
sind, wobei eine an einem Ende abgedichtet aus dieser Einheit herausgeführte Kolbenstange
koaxial verschiebbar vorgesehen ist, die an ihrem inneren Ende eine abgedichtet
am Innenzylinder geführte Kolbenplatte aufweist. An dem dem kolbenstangenaustrittsseitigen
Ende entgegengesetzten Ende ist eine Ventileinrichtung vorgesehen, mittels derer
der zwischen der Kolbenplatte und der Ventileinrichtung befindliche Gehäuseraum
im Innenzylinder mit dem Ringkanal zwischen den beiden Zylindern bei Ventilbetätigung
verbunden werden kann, wobei der Ringraum im Bereich des kolbenstangenaustrittsseitigen
Endes ständig mit dem zwischen Kolbenplatte und kolbenstangenaus -trittsseitigem
Ende liegenden Gehäuseraum verbunden ist.
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Diese Hubvorrichtung kann gemäß DT-AS 19 31 o12 in einem Standrohr
derart angeordnet werden, daß die Außenwandung des Außenzylinders direkt - gegebenenfalls
unter Zwischenschaltung einer Führungsbüchse - in dem Standrohr verschiebbar ist.
Eine auf diese Weise aufgebaute, höhenverstellbare Stuhl- oder Tischsäule hat sich
in der Praxis außerordentlich bewährt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubvorrichtung der
eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß ihre Kennlinie flacher und ihr
Aufbau vereinfacht und damit ihre Störanfälligkeit verringert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einer der beiden
im Behälter angeordneten Gehäuseteilräume ständig mit einem weiteren, im Verdrängerkörper
angeordneten Gehäuseteilraum verbunden ist. Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird
also der Verdrängerkörper mit in den Gesamtgasraum der Hubvorrichtung einbezogen.
Dies macht es möglich, bei insgesamt relativ großen Ausschubkräften mit niedrigen
Gasdrücken eine flache Kennlinie zu erreichen. Niedrige Gasdrücke bringen wiederum
den Vorteil mit sich, daß entsprechend verringerte Dichtungsprobleme auftauchen,
d.h. der Dichtungsaufwand kann geringer gehalten werden.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung führt weiterhin dazu, daß das Gesamtvolumen
der Hubvorrichtung besser ausgenutzt wird. Schließlich kann beim Einsatz einer solchen
Hubvorrichtung als höhenverstellbare Stuhl- oder Tischsäule
auf
ein Standrohr verzichtet werden, da - entsprechende Dimensionierung vorausgesetzt
- das untere Ende des Behälters direkt mit einem Stuhl- oder Tischfuß und das entgegengesetzte
Ende des Verdrängerkörpers mit der Unterseite einer Stuhl- oder Tischplatte verbunden
werden kann. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform ist der Verdrängerkörper
als an seinem außerhalb des Behälters liegenden Ende gasdicht verschlossenes Rohr
ausgebildet, d.h. die gesamte als längenverstellbare Säule einsetzbare Hubvorrichtung
besteht im wesentlichen nur aus zwei ineinander verschiebbaren Rohren, zwischen
denen eine Ventileinrichtung vorgesehen ist. Auch eine Kolbenstange im konstruktiven
Sinne ist hierbei also nicht mehr erforderlich.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Ventileinrichtung
am außerhalb des Behälters liegenden Ende des Verdrängerkörpers angebracht und einerseits
über einen Verbindungskanal mit dem ersten Gehäuseteilraum und andererseits mit
dem weiteren Gehäuseteilraum im Verdrängerkörper verbunden, der ständig zu dem zweiten
Gehäuseteilraum hin offen ist, wobei zweckmäßigerweise der Verbindungskanal durch
einen Ringkanal zwischen dem Verdrängerkörper und einem in diesem angeordneten,
den weiteren Gehäuseraum umschließenden Zylinder gebildet ist.
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Bei einer anderen, ebenfalls außerordentlich vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung ist der weitere Gehäusetellraum ständig mit dem ersten Gehäuseteilraum
verbunden und ist die Ventileinrichtung am innerhalb des Behälters liegenden Ende
des Verdrängerkörpers angeordnet und über eine längs durch den Verdrängerkörper
und an seinem auBenliegenden Ende abgedichtet herausgeführte Betätigungsstange betätigbar.
Die Ventileinrichtung weist vorteilhafterweise einen an sich bekannten, axial verschiebbaren
Auslösestift auf. Zur Vermeidung von Dichtungsschwierigkeiten an der Ventileinrichtung
aufgrund einer nicht exakt koaxialen Führung von Auslösestift und Betätigungsstange
ist es von Vorteil, wenn die Betätigungsstange und der Auslösestift jeweils ein
gesondertes Bauteil sind und mit ihren benachbarten Enden koaxial, aber radial verschiebbar
aneinanderliegen. Dies kann in besonders einfacher Weise dadurch erreicht werden,
daß mindestens ein Ende der beiden Bauteile etwa halbkugelförmig ausgebildet ist,
so daß zwischen Auslösestift und Betätigungsstange zwar Axialkräfte, aber keine
Radialkräfte übertragen werden können.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
von zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen Fig.
1 eine Hubvorrichtung gemäß der Erfindung mit am außenliegenden Ende des Verdrängerkörpers
angeordneten Ventileinrichtung und Fig. 2 eine weitere Hubvorrichtung gemäß der
Erfindung mit am innenliegenden Ende des Verdrängerkörpers angeordneter Ventileinrichtung.
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Beide Hubvorrichtungen weisen einen Behälter 1 auf, der etwa zylindrisch
ausgebildet und an seinem einen - in der Zeichnung jeweils unteren - Ende gasdicht
geschlossen ist.
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Der Behälter 1 kann jeweils an diesem Ende mit einer konusförmigen
Verjüngung, versehen sein, die eine Befestigung an einer entsprechenden Konusbüchse
eines Stuhlfußes durch einfaches Einstecken erlaubt. Im entgegengesetzten Ende des
Behälters 1 ist eine Führungsbüchse 3 vorgesehen, die gegenüber der Innenwand 4
des Behälters 1 mittels in entsprechenden Ringnuten 5 in dem Außenumfang der Führungsbüchse
3 angeordneten Dichtungsringen 6 gasdicht anliegt. Die Führungsbüchse 3 ist axial
zum Behälter 1 nach außen dadurch festgelegt, daß der zugeordnete Rand 7 des Behälters
1 nach innen umgebördelt ist. In der anderen axialen Richtung ist die Führungsbüchse
3 dadurch gegenüber dem Behälter 1 festgelegt, daß sie unter Zwischenschaltung einer
flachen Ringscheibe 8 gegen eine in den Behälter 1 eingedrückte bzw. eingerollte
Sicke 9 anliegt.
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In der Innenbohrung lo der Führungsbüchse 3 ist jeweils ein aus einem
kreiszylindrischen Rohr 11 bestehender Verdrängerkörper 12 koaxial verschiebbar
angeordnet, d. h.
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die Mittellängsachse 13 des Behälters 1 und des Verdrängerkörpers
12 ist identisch.
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In der Innenbohrung lo der Führungsbüchse 3 sind Ringnuten 14 angebracht,
in denen gegen das Rohr 11 anliegende Dichtungsringe 15 angeordnet sind, d. h. auch
hier ist ein Gasaustritt zwischen Führungsbüchse 3 und Verdrängerkörper 12 ausgeschlossen.
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Am im Behälter 1 liegenden Ende des Rohres 11 ist eine gegen die Innenwand
4 des Behälters 1 mittels eines Dichtungsrings 16 gasdicht anliegende, ringförmige
Kolbenplatte 17 angebracht, so daß durch die Kolbenplatte 17 eine Aufteilung des
Gehäuseraums 18 des Behälters 1 in einen ersten, durch die Kolbenplatte 17, das
Rohr 11, die Führungsbüchse 3 und den Behälter 1 begrenzten Gehäuseteilraum 18a
und den einen zweiten, zwischen dem geschlossenen Ende des Behälters 1 und dem Verdrängerkörper
12 befindlichen Gehäuseteilraum 18b bewirkt wird.
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Die Kolbenplatte ist axial am Rohr 11 durch einen Anschlagbund 19
und eine Umbördelung 20 nach außen festgelegt. Bis hierher sind beide Ausführungsbeispiele
gleich.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist am außerhalb des Behälters
1 liegenden Ende des Verdrängerkörpers 12 eine Ventileinrichtung 21 vorgesehen,
die im wesentlichen aus einem etwa zylindrischen Auslösestift 22 und einem diesen
führenden und aufnehmenden Ventilkörper 23 besteht. Der Ventilkörper 23 besteht
aus einem etwa zylindrischen Stopfen, der im Rohr 11 axial nach außen durch einen
umgebördelten Rand 24 festgelegt ist. Er ist mittels eines Dichtungsrings 25 gegenüber
dem Rohr 11 abgedichtet, der in einer Ringnut 26 im Ventilkörper 23 liegt. Auf einem
ringbundförmigen Ansatz 27 des Ventilkörpers ist mittels eines Dichtungsrings 28
abgedichtet ein aus einem Rohrstück bestehender Zylinder 29 angebracht, zwischen
dem und dem Rohr 11 ein als Verbindungskanal dienender, spaltförmiger Ringkanal
30 gebildet wird.
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An dem dem Gehäuseraum 18 zugewandten Ende des Zylinders 29 ist in
diesem eine Ringplatte 31 angeordnet, die einerseits mittels einer Ringdichtung
32 gasdicht gegen die Innenwand des Zylinders 29 und mittels einer in einem nach
außen vorstehenden Ringkranz 33 angeordneten Ringdichtung 32' gasdicht an der Innenwand
des Rohres 11 anliegt, so daß der Ringkanal 3c keinerlei Verbindung mit dem Gehäuseteilraum
18b aufweist, der dem Ende des Behälters zugeordnet ist. Dadurch, daß sich der Ringrand
auf dem Zylinder 29 abstützt, ist gleichzeitig die axiale Lage der Ringplatte fixiert.
Der Ringkranz 33 liegt gegen einen in einer entsprechenden Nut an der Innenwand
des Rohres 11 angebrachten Federring 34 an. Außerdem sind im der Führungsplatte
17 zugeordneten Bereich radiale Bohrungen 35 angebracht, die den Ringkanal 30 ständig
mit dem zwischen der Führungsplatte 17 und der Führungsbüchse 3 befindlichen Gehäuseteilraum
18a verbinden.
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Der Auslösestift 22 ist im Ventilkörper 23 koaxial in einer etwa durchmessergleichen
Bohrung 36 geführt. An diese Bohrung 36 schließt sich nach innen ein zylindrischer
Raum 37 von größerem Durchmesser an, in dem sich im Bereich seiner beiden Enden
jeweils zwei Lippendichtungen 38 bzw. 39 befinden, die den Raum 37 zum einen nach
außen und zum anderen gegenüber dem im Zylinder 29 befindlichen Gehäuseteilraum
18b' abdichten, der durch die oeffnung 40 in der Ringplatte 31 ständig mit dem Gehäuseteilraum
18b verbunden ist. In den Auslösestift 22 ist eine Ringnut 41 eingearbeitet, die
sich bei der in Figur 1 dargestellten geschlossenen Stellung der Ventileinrichtung
21 zwischen den Lippendichtungen 38 und 39 in dem Raum 37 befindet. Der
Raum
37 ist über eine Radialbohrung 42 ständig mit dem Ringkanal 30 verbunden. Wird der
Auslösestift 22 in den Ventilkörper 23 hineingeschoben, so überbrückt die Ringnut
41 die innere Lippendichtung 39, d.h. es kann Gas von dem Gehäuseteilraum 18b' und
damit aus dem Gehäuseteilraum 18b in den Gehäuseteilraum 18a bzw.
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umgekehrt strömen. Bei eingeschobenem Auslösestift 22, also bei geöffneter
Ventileinrichtung 21, ist also eine Längenverstellung dieser Hubvorrichtung möglich.
Der Auslösestift 22 ist gegen ein Herausfliegenaus dem Ventilkörper 23 durch einen
angenieteten Anschlag 43 gesichert.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist am im Behälter 1 gelegenen
Ende des Rohres 11 eine Ventileinrichtung 21' angeordnet, die ebenfalls aus einem
in einem Ventilkörper 23' geführten Auslösestift 22' besteht. Der Ventilkörper 23'
ist axial mittels zweier Federringe 44, 45 am inneren Ende des Rohres 11 festgelegt.
Zur Abdichtung gegenüber dem Rohr 11 dient ein in einer Ringnut 26' im Ventilkörper
23' angeordneter Dichtungsring 25'. Der Auslösestift 22' ist in einer koaxialen
Bohrung 46 mit Seitenspiel geführt und weist wiederum eine bei geschlossener Ventileinrichtung
21' in dieser Bohrung 46 liegende Ringnut 41' auf, mittels derer bei Hereinschieben
desAuslösestiftes 22' in Richtung zum Gehäuseraum 18 die Lippendichtung 39' überbrückt
werden kann. Ein Öffnen der Ventileinrichtung 21'
erfolgt mittels
einer koaxial angeordneten Betätigungsstange 48, die in einem am äußeren Ende des
Rohres 11 angebrachten Verschlußstopfen 49 und einem im Rohr 11 in der Nähe der
Ventileinrichtung 21' angebrachten Führungsring 50 axial verschiebbar, aber radial
unverschiebbar geführt ist. Der Verschlußstopfen ist mittels eines nach innen umgebördelten
Randes 24' axial gesichert und gegenüber dem Rohr 11 einerseits und gegenüber der
Betätigungsstange 48 in der bereits mehrfach beschriebenen Weise mittels Dichtungsringen
51 bzw. 52 abgedichtet. Der Führungsring 50 weist Durchlaßbohrungen 53 auf, so daß
der zwischen dem Ventilkörper 23' und dem Verschlußstopfen 49 im Rohr 11 gebildete
Gehäuseteilraum 18a' im Hinblick auf Gasströmungen nicht unterbrochen ist. Im übrigen
ist der im Rohr 11 gebildete Gehäuseteilraum 18a' ständig über unmittelbar oberhalb
des Ventilkörpers 23' im Rohr 11 angebrachte Bohrungen 35' mit dem Gehäuseteilraum
18a verbunden. Die aneinander anliegenden Enden 54lder Betätigungsstange 48 und
des Auslösestiftes 22' sind etwa halbkugelförmig ausgestaltet, so daß keinerlei
Radialkräfte, also keinerlei Verkantungskräfte von der Betätigungsstange 48 auf
den Auslösestift 22' übertragen werden können.
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Auch hier ist der Auslösestift mittels eines angenieteten Anschlages
43' gegen ein Herausdrücken aus dem Ventilkörper 23' gesichert.
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Die Betätigungsstange 48 ist durch einen an ihr angebrachten, in entlastetem
Zustand der Betätigungsstange 48 gegen die innenliegende Seite des Führungsrings
50 anliegenden Sicherungsring 57 dagegen gesichert, aufgrund des im Verdrängerkörper
11 herrschenden Gasdrucks aus diesem herausgeschoben zu werden.
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Bei dieser Ausführungsform kann beim Hineindrücken der Betätigungsstange
48 Gas aus dem Gehäuseteilraum 18a und dem Gehäuseteilraum 18a' durch die Bohrung
46 und die Ringnut 41' in den Gehäuseteilraum 18b und umgekehrt strömen.
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Ein Anschlagen der Kolbenplatte 17 gegen die zugewandte Stirnseite
der Führungsbüchse 3 bzw. der Ringscheibe 8 wird durch in jeder Zeichnungsfigur
jeweils nur auf einer Seite nur gestrichelt eingezeichnete Anschlagdämpfer 56 verhindert,
durch deren axiale Erstreckung gleichzeitig sichergestellt wird, daß die Bohrungen
35 bzw. 35' nicht in die Führungsbüchse 3 hineinfahren, sondern immer mit dem Gehäuseteilraum
18a verbunden bleiben.
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