DE4309398C1 - Column-like lifting and supporting device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine säulenartige Hub- und Stützvorrichtung gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1, die insbesondere als Hub- und Senkvorrichtung für Betten, Stühle und Tische verwendet wird.The invention relates to a columnar lifting and support device according to the Genus of claim 1, in particular as a lifting and lowering device for Beds, chairs and tables are used.
Aus dem DE 82 31 341 U1 ist ein höhenverstellbarer Tisch mit Schnellgangspindel bekannt, bei dem die Spindel zwei Gewindeabschnitte mit gegenläufigem Gewinde aufweist. Die geringste Höhe der Tischverstellung ist durch die Länge der Gewindespindel bestimmt, und diese kann bei geforderten großen Verstellwegen erheblich sein, so daß sie sich störend bemerkbar macht. Die DE 29 20 133 B1 offenbart eine Hubvorrichtung mit mindestens zwei gegeneinander teleskopartig ausfahrbaren Gewindespindeln, deren minimale Höhe im wesentlichen durch die längere Gewindespindel und die Höhe der Antriebsmittel bestimmt ist. Jedoch sind zur einwandfreien Funktion der Hubvorrichtung mindestens drei Trag- und Führungsteile neben den Gewindespindeln anzuordnen, wodurch die Hubvorrichtung aufwendig und schwer wird.From DE 82 31 341 U1 is a height-adjustable table with Overdrive spindle known, in which the spindle has two threaded sections has opposite thread. The lowest height of the table adjustment is through determines the length of the threaded spindle, and this can be required if large Adjustment paths be significant so that it is noticeable. The de 29 20 133 B1 discloses a lifting device with at least two against each other telescopically extendable threaded spindles, their minimum height essentially is determined by the longer threaded spindle and the height of the drive means. However, at least three supporting and guide parts to be arranged next to the threaded spindles, whereby the Lifting device becomes complex and heavy.
Eine Teleskopsäule mit elektromotorischen Antrieb ist in der DE 35 05 842 A1 beschrieben, bei der ein Hohlwellenmotor eine Hohlwelle zur Höhenbewegung einer Montageplatte antreibt. Durch die Anwendung eines Hohlwellenmotors wird die Anordnung zwar kompendiös gestaltet, für den Motor wird kein zusätzlicher Raum, benötigt, jedoch ist auch in diesem Fall die minimale Säulenhöhe von der Länge der einzigen vorhandenen Spindel abhängig, die bei großen Hüben beträchtlich ist.A telescopic column with an electric motor drive is in DE 35 05 842 A1 described in which a hollow shaft motor a hollow shaft for moving a height Drives mounting plate. By using a hollow shaft motor, the The arrangement is designed to be compendious, there is no additional space for the engine, required, but in this case the minimum column height is the same as the length of the dependent on the only existing spindle, which is considerable for large strokes.
Es sind auch schon Justiermittel für Maschinen bekannt (DE 92 10 706 U1, DE-Gbm 18 40 714, DE 34 44 237 A1, DE-OS 15 00 867), mit denen Maschinen in eine bevorzugt horizontale Lage einrichtbar sind. Im allgemeinen sind die dabei zu realisierenden Verstellwege klein und die zu bewegenden Massen groß. Dementsprechend sind diese Justiermittel sowohl vom Aufbau als auch vom Verstellbereich her zur Verwendung als Hub- und Senkvorrichtungen für Betten, Stühle und Tische nicht oder wenig geeignet. Das trifft insbesondere für DE 92 10 706 U1 zu, bei dem eine Spindel mit beidseitig entgegengesetzten Gewinden mit entsprechenden Gewinden an einer Grundplatte bzw. einer Tragplatte in Eingriff steht und die Gewindesteigungen zu beiden Seiten der Spindel unterschiedlich groß sein können. Abgesehen davon, daß die Vorrichtung gemäß DE 92 10 706 U1 grundsätzlich nicht zum Heben und Senken von Betten um erforderliche Beträge geeignet ist, vermittelt sie keine Lehre zum technischen Handeln für den Fall, daß der Hub- und Senkvorgang mit Hilfte eines einzigen festen Antriebes zu mechanisieren bzw. für die einzelnen Bett- oder Tischbeine gegensätzlich zu gestalten ist.Adjustment means for machines are already known (DE 92 10 706 U1, DE-Gbm 18 40 714, DE 34 44 237 A1, DE-OS 15 00 867) with which machines in a preferably horizontal position can be set up. In general they are closed realizing adjustment paths small and the masses to be moved large. Accordingly, these adjustment means are of both structure and Adjustment range for use as lifting and lowering devices for beds, Chairs and tables not suitable or not very suitable. This is especially true for DE 92 10 706 U1, in which a spindle with opposite sides Threads with corresponding threads on a base plate or a support plate is engaged and the thread pitches on both sides of the spindle can be of different sizes. Apart from the fact that the device according DE 92 10 706 U1 generally not for lifting and lowering beds the required amounts, it does not teach technical work in the event that the lifting and lowering process with the help of a single fixed drive to mechanize or contrary to the individual bed or table legs design is.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hub- bzw. Senk- und Stützvorrichtung zu schaffen, bei der die Übertragung der Antriebsbewegung auf den Säulenschaft immer an der selben Stelle erfolgt und mehrere Hubeinrichtungen nur von einem Antrieb betätigbar sind. Sie sollen in einfacher Weise eine minimale Säulenhöhe mit einem großen Hub kombinieren und eine im wesentlichen von der Motorgröße unabhängige Säulenhöhe besitzen. Die erfindungsgemäße Voorrichtung soll auch Hübe ermöglichen, die größer sind als die Säulenhöhe im eingefahrenen Zustand. Sie soll möglichst wenige bewegliche Teile aufweisen, um so die Gefahr von Knickungen, Hemmungen, Unstetigkeiten und Ungenauigkeiten im Bewegungsablauf weitestgehend zu beseitigen. Ferner soll sie technologisch einfach herstellbar und montierbar sein.The invention is therefore based on the object of lifting and lowering To create support device in which the transmission of the drive movement to the Column shaft always in the same place and only several lifting devices are actuated by a drive. They are said to be minimal in a simple manner Combine column height with a large stroke and one essentially of the Have independent column height. The device according to the invention should also allow strokes that are greater than the column height in the retracted Status. You should have as few moving parts as possible, so as to avoid the risk of Kinks, inhibitions, discontinuities and inaccuracies in the movement to eliminate as far as possible. Furthermore, it should be technologically simple to manufacture and be mountable.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. Auf diese Weise ist es möglich, mindestens zwei Hub- bzw. Senk- und Stützvorrichtungen miteinander zu kombinieren und sie mit Hilfe nur eines einzigen festen Antriebes anzutreiben, der über mindestens teilweise getrennte Antriebs- bzw. Übertragungsmittel auf jede der Vorrichtungen einwirkt. Die Verwendung nur eines mit Gewinde versehenen Mittelteils zwischen den Säulenunter- und Säulenoberteilen ermöglicht eine stabile Hub- bzw. Senk- und Stützvorrichtung. Dadurch, daß der Säulenschaft einerseits sich in einem Säulenteil bewegt und andererseits das andere Säulenteil sich im Säulenschaft bewegt, ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Hübe zu realisieren, die wesentlich größer als die minimale Säulenhöhe selbst sind. Das Säulenunterteil ist dabei das sich gegen eine Basis abstützende Säulenteil, während das Säulenoberteil das zu hebende oder zu senkende Teil trägt.According to the invention, this object is achieved by the features of the first Claim resolved. In this way it is possible to have at least two lifting or Combine lowering and support devices and use only one to drive only fixed drive, the at least partially separated Drive or transmission means acts on each of the devices. The Use only a threaded middle section between the column base and column tops enable a stable lifting or lowering and support device. Because the column shaft moves on the one hand in a column part and on the other hand, the other column part moves in the column shaft, it is possible with the Realize device according to the invention strokes that are much larger than that minimum column height itself. The lower part of the column is against one Base supporting column part, while the column upper part is to be lifted or closed lowering part carries.
Die Ausbildung der Säulenteile und des Säulenschafts im Rahmen der Erfindung kann unterschiedlich sein. So können das Innengewinde und das Außengewinde am Säulenschaft nach Art von Mutterstücken und umgekehrt das Außengewinde und das Innengewinde an beiden Säulenteilen als Spindelgewinde ausgebildet sein. Eine ebenfalls vorteilhafte, günstig herstellbare Ausführungsform ergibt sich, wenn die beiden Spindelgewinde sich als Innen- und Außengewinde am Säulenschaft und die Mutterstücke sich an den Säulenteilen befinden. Es kann aber auch in einer Kombination der beiden vorbeschriebenen Möglichkeiten das Innengewinde am Säulenschaft nach Art eines Mutterstücks und das Außengewinde am Säulenschaft nach Art eines Spindelgewindes angebracht sein. Entsprechend ist eines der beiden Säulenteile mit einem Spindelgewinde versehen und das andere als Mutterstück gestaltet.The formation of the column parts and the column shaft within the scope of the invention can be different. So the internal thread and the external thread on Column shaft in the manner of nut pieces and vice versa the external thread and the Internal thread on both column parts can be designed as a spindle thread. A likewise advantageous, inexpensive to produce embodiment results if the two spindle threads are internal and external threads on the column shaft and the There are nut pieces on the column parts. But it can also be in one Combination of the two options described above the internal thread on Column shaft in the manner of a nut piece and the external thread on the column shaft be attached in the manner of a spindle thread. Accordingly, one of the two Provide column parts with a spindle thread and the other as a nut piece designed.
Vorteilhaft weisen die Gewinde an beiden Seiten des Säulenschafts und entsprechend am Säulenunterteil und am Säulenoberteil unterschiedliche Steigungen auf. Kombiniert mit einem längeren, in den Säulenschaft hineinragenden Säulenteil und einem kürzeren, sich über den Säulenschaft schiebenden Säulenteil ist es dadurch möglich, daß die säulenartige Hub- und Senkvorrichtung auf mehr als das 1,5fache der minimalen Säulenhöhe ausgefahren werden kann.Advantageously, the threads on both sides of the column shaft and accordingly different gradients on the lower part of the column and on the upper part of the column. Combined with a longer column part and protruding into the column shaft it is a shorter column part that slides over the column shaft possible that the columnar lifting and lowering device to more than 1.5 times the minimum column height can be extended.
Eine stabile Hub- und Senkvorrichtung gemäß der Erfindung ergibt sich, wenn der Säulenschaft mit einem Außengewinde in das mit einem Mutterstück versehene Säulenunterteil und das Säulenoberteil mit einem Außengewinde in den mit einem korrespondierenden Mutterstück versehenen Säulenschaft hineinragen. In diesem Fall haben das Außengewinde des Säulenschafts sowie das korrespondierende Innengewinde des Säulenunterteils die kleinere und das Innengewinde des Säulenschafts sowie das korrespondierende Außengewinde des Säulenoberteils die größere Gewindesteigung.A stable lifting and lowering device according to the invention results when the Column shaft with an external thread in the one provided with a nut piece Lower part of the column and the upper part of the column with an external thread in the one protrude corresponding column stem provided. In this Fall have the external thread of the column shaft as well as the corresponding one Internal thread of the lower column part the smaller and the internal thread of the Column shaft and the corresponding external thread of the column upper part larger thread pitch.
Eine vorteilhafte Form des Antriebs der Hub-, Senk- und Stützvorrichtung ergibt sich, wenn der Säulenschaft auf der Seite seines Innengewindes an der Außenfläche mit Führungen versehen ist, die im wesentlichen parallel zur Schaftachse gerichtet sind und auf bzw. in denen das Antreibsmittel gleitend gelagert ist. Diese Führungen können als Nuten, Federn oder Prismen gestaltet sein. Auch kann der Schaft im genannten Bereich die Form eines Mehrkants haben, auf dem das Antriebsmittel gleitet. Der Bereich selbst hat zur völligen Ausschöpfung der Bewegungsmöglichkeiten parallel zur Schaftachse eine Länge, die gleich der Länge des Außengewindebereichs auf dem Säulenschaft bzw. des Innengewindebereichs im Säulenunterteil ist.An advantageous form of driving the lifting, lowering and supporting device results if the column shaft has on the side of its internal thread on the outer surface Guides are provided, which are directed substantially parallel to the shaft axis and on or in which the driving means is slidably mounted. These tours can be designed as grooves, tongues or prisms. The shaft can also mentioned area have the shape of a polygon on which the drive means slides. The area itself has to be fully exploited Possibilities of movement parallel to the shaft axis a length that is equal to the length of the external thread area on the column shaft or the internal thread area in the Bottom of the column is.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn das Außengewinde über die gesamte Länge des Säulenschafts reicht, in das Gewinde eine achsenparallele Führung eingearbeitet ist und das Antriebsmittel entlang dieser Führung gleitet. Dabei kann der Antrieb selbst am oberen Ende des Säulenunterteils, vorzugsweise auf einer an diesem Ende befestigten Konsole angeordnet sein.An advantageous embodiment of the invention results if the External thread extends over the entire length of the column shaft, into the thread one axis-parallel guide is incorporated and the drive means along this Leadership slides. The drive itself can be located at the upper end of the lower part of the column, preferably be arranged on a bracket attached to this end.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous refinements of the subject matter according to claim 1 result from the subclaims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the schematic drawing of two Exemplary embodiments explained in more detail. It shows
Fig. 1 einen Axialschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung und Fig. 1 shows an axial section of a first embodiment according to the invention and
Fig. 2 einen erfindungswesentlichen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels in Ansicht. Fig. 2 shows an essential section of the invention of a second embodiment in view.
Ein Säulenunterteil 1 mit einem Fuß 2 ist mit einer Bohrung 3 und einem eingeschraubten Mutterstück 4 versehen. In die Bohrung 3 ragt ein hohler Säulenschaft 5 hinein, der auf seiner dem Säulenunterteil 1 zugewandten Seite mit einem Außengewinde (Spindel) 6, bspw. mit einem Trapezgewinde, und auf seiner anderen Seite außen mit Führungen 7 sowie innen mit einem eingeschraubten Mutterstück 8 versehen ist. Mit dem Außengewinde 6 kämmt das Innengewinde des Mutterstücks 4. Ein Anschlag 17 dient der Hubbegrenzung. In den Führungen 7 ist ein Gleitstück 9 drehstarr mit dem Säulenschaft 5 verbunden und parallel zu einer geometrischen Achse X-X verschiebbar. Mit dem Gleitstück 9 ist ein Schneckenrad 10 fest verkeilt, das mit einer Schnecke 11 in Eingriff steht, die von einem Motor 12 angetrieben wird, der gerätefest angeordnet ist. Ein Säulenoberteil 13 ist mit einem Außengewinde (Spindel) 14 versehen, das in den Säulenschaft 5 hineinragend mit dem Innengewinde des Mutterstücks 8 kämmt und dessen Gewindesteigung der des Außengewindes 6 entgegengerichtet und von diesem verschieden ist. Die Gewindesteigungen der Außengewinde 6 und 14 sind so aufeinander abgestimmt, daß ein maximaler Hub bei minimaler Säulenhöhe im eingefahrenen Zustand erreicht wird. Das Säulenunterteil 1 und das Säulenoberteil 13 sind mit gegeneinander abzustützenden Teilen 15, 16 verbunden und ebenso wie der Motor 12 gegen Verdrehungen gesichert. Allen Bauteilen 1, 4, 5, 6, 8, 13, 14 ist die geometrische Achse X-X gemeinsam.A lower column part 1 with a foot 2 is provided with a bore 3 and a screwed nut piece 4 . A hollow column shaft 5 protrudes into the bore 3 , which on its side facing the column lower part 1 is provided with an external thread (spindle) 6 , for example with a trapezoidal thread, and on the other side with guides 7 and inside with a screwed-in nut piece 8 is. The internal thread of the nut piece 4 meshes with the external thread 6 . A stop 17 serves to limit the stroke. In the guides 7 , a slider 9 is non-rotatably connected to the column shaft 5 and can be displaced parallel to a geometric axis XX. With the slider 9 , a worm wheel 10 is firmly wedged, which is in engagement with a worm 11 which is driven by a motor 12 which is arranged fixed to the device. An upper column part 13 is provided with an external thread (spindle) 14 which meshes with the internal thread of the nut piece 8 and protrudes into the column shaft 5 and whose thread pitch is opposite to that of the external thread 6 and is different from the latter. The thread pitches of the external threads 6 and 14 are matched to one another in such a way that a maximum stroke is achieved with a minimum column height in the retracted state. The lower column part 1 and the upper column part 13 are connected to parts 15 , 16 to be supported against one another and, like the motor 12, are secured against rotation. The geometric axis XX is common to all components 1 , 4 , 5 , 6 , 8 , 13 , 14 .
Die wesentlichen Teile der Hub- und Stützvorrichtung gemäß der Erfindung sind das Säulenunterteil 1, das Säulenoberteil 13 und der Säulenschaft 5, der allein drehbar um die Achse X-X angeordnet ist. Zur Drehung wird der Säulenschaft 5 vom Motor 12 über die Schnecke 11 und das Schneckenrad 10 angetrieben. Infolge der nicht nur unterschiedlichen, sondern auch entgegengesetzt gerichteten Gewinde 6 und 14 werden der Säulenschaft 5 aus dem Säulenunterteil 1 und das Säulenoberteil 13 aus dem Säulenschaft 5 solange herausgedreht, bis das Gleitstück 9 an den Anschlag 17 anschlägt. Die entgegengesetzte Stellung ist dann erreicht, wenn der Säulenschaft 5 innen an den Säulenfuß 2 anschlägt. Die Steigung des Spindelgewindes 14 beträgt das 1,25fache des Spindelgewindes 6. Die Spindel am Säulenoberteil 13 ist so lang, daß bei minimaler Säulenhöhe von 320 mm, im eingefahrenen Zustand das untere Ende der Spindel 14 zumindest nahezu auf den Säulenfuß 2 stößt. Die maximale Säulenhöhe, bis zu der der Säulenschaft 5 und das Säulenoberteil 13 mit dem Außengewinde 14 ausfahrbar sind, beträgt 720 mm. Das Aus- und Einfahren des Säulenschafts 5 besorgt der Motor 12 über die Schnecke 11 und das Schneckenrad 10.The essential parts of the lifting and supporting device according to the invention are the column lower part 1 , the column upper part 13 and the column shaft 5 , which is only rotatable about the axis XX. For rotation, the column shaft 5 is driven by the motor 12 via the worm 11 and the worm wheel 10 . As a result of the not only different, but also oppositely directed threads 6 and 14 , the column shaft 5 is unscrewed from the lower column part 1 and the upper column part 13 from the column shaft 5 until the slider 9 strikes the stop 17 . The opposite position is reached when the column shaft 5 strikes the column base 2 on the inside. The pitch of the spindle thread 14 is 1.25 times the spindle thread 6 . The spindle on the column upper part 13 is so long that at a minimum column height of 320 mm, in the retracted state, the lower end of the spindle 14 at least almost meets the column base 2 . The maximum column height up to which the column shaft 5 and the column upper part 13 with the external thread 14 can be extended is 720 mm. The motor 12 takes care of extending and retracting the column shaft 5 via the worm 11 and the worm wheel 10 .
Anstatt am Säulenschaft 5 könnte das Spindelgewinde 6 auch im Säulenunterteil 1 angeordnet sein. In diesem Fall wäre das Mutterstück 4 entsprechend am Säulenschaft 5 vorgesehen. Auch ist es möglich, die Säulenanordnung umgekehrt zu verwenden, so daß Säulenunterteil 1 und Säulenoberteil 13 vertauscht sind und somit der Säulenschaft 5 in das Säulenoberteil bzw. das Säulenunterteil in den Säulenschaft hineinragen würde. Es sind auch Kombinationen der aufgezeigten Möglichkeiten miteinander möglich. Selbstverständlich können eine oder mehrere erfindungsgemäße Hub- und Stützvorrichtungen von Hand oder elektromotorisch und elektronisch gesteuert angetrieben werden. Der Motor 12 kann für jede Hub- bzw. Senkvorrichtung auf einer am Mutterstück 4 befestigten Konsole gerätefest angeordnet sein, wobei der Synchronlauf der Motoren oder der Hub- bzw. Senkvorrichtungen elektronisch steuerbar ist. Schließlich kann die erfindungsgemäße Hub- und Stützvorrichtung auch in Querlage benutzt werden.Instead of the column shaft 5 , the spindle thread 6 could also be arranged in the lower column part 1 . In this case, the nut piece 4 would be provided on the column shaft 5 accordingly. It is also possible to use the column arrangement in reverse, so that the lower column part 1 and upper column part 13 are interchanged and thus the column shaft 5 would protrude into the upper column part or the lower column part into the column shaft. Combinations of the options shown with one another are also possible. Of course, one or more lifting and supporting devices according to the invention can be driven by hand or by an electric motor and electronically controlled. The motor 12 can be arranged in a device-fixed manner for each lifting or lowering device on a console fastened to the nut piece 4 , the synchronous operation of the motors or the lifting or lowering devices being electronically controllable. Finally, the lifting and supporting device according to the invention can also be used in the transverse position.
In Fig. 2 ist ein Teil des drehbaren Säulenschaftes 5 dargestellt, der über seine gesamte Länge mit einem Außengewinde 6 versehen ist und in dem eine Nut 19 als Führung für das Gleitstück 9 eingearbeitet ist. In diese Nut 19 greift das Gleitstück 9 mit einer Feder 20 ein, wodurch die drehstarre Verbindung des Gleitstücks 9 mit dem Säulenschaft 5 gewährleistet ist. Am Gleitstück 9 ist das Schneckenrad 10 befestigt. Beim Drehen des Schneckenrads 10 wird der Säulenschaft 5 im Säulenunterteil 1 (Fig. 1) und das Säulenoberteil 13 im Säulenschaft 5 gedreht. Zwischen dem Säulenoberteil 13 und seiner Spindel 14 kann zur Vermeidung von Zwangskräften ein Kreuzgelenk vorgesehen sein.In Fig. 2 a part of the rotatable column shaft 5 is shown, which is provided over its entire length with an external thread 6 and in which a groove 19 is incorporated as a guide for the slider 9 . In this groove 19 , the slider 9 engages with a spring 20 , whereby the torsionally rigid connection of the slider 9 with the column shaft 5 is ensured. The worm wheel 10 is attached to the slider 9 . When the worm wheel 10 is rotated, the column shaft 5 in the column lower part 1 ( FIG. 1) and the column upper part 13 in the column shaft 5 are rotated. A universal joint can be provided between the column upper part 13 and its spindle 14 in order to avoid constraining forces.
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