DE9319978U1 - Führung für eine Spindel - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Führung fur eine Spindel gemäß der Gattung der Schutzansprüche und ist insbesondere auf Stützsäulen für Betten, Möbel, Maschinen u.a. Gegenstände anwendbar.

Es ist bereits eine Teleskopsäule mit elektromotorischem Antrieb bekannt (DE 3505842 Al), die einen Hohlwellenmotor zur Höhenverstellung eines Innenrohres aufweist, das mit seiner Außenfläche an der Innenfläche eines Außenrohres gefuhrt wird. Die Führungsorgane sind punktförmig wirkende, über den Umfang der Teleskopsäule gleichmäßig verteilte, elastisch vorgespannte, vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Lagerzapfen mit Kugelkalotten, die eine spielfreie Führung gewährleisten sollen. Wegen ihrer Elastizität sind die Führungsorgane nicht geeignet, das zu fuhrende Teil der Teleskopsäule immer in einer bestimmten Richtung zu fuhren, was insbesondere bei großen Lasten zu erheblichen Schwe&phgr;unktverlagerungen fuhren kann. Außerdem sind die punktförmigen Anlagen der Führungsorgane u.U. mit großen punktuellen Drücken und einem Schwergang der Antriebsspindel verbunden. Der Schwergang der Antriebsspindel tritt vor allen Dingen dann auf, wenn die Spindel in einem festen Mutterstück gelagert ist und Schwenkungen erfahrt. Andererseits würde die Lagerung der Spindel über eine größere Länge die Reibung zwischen der Spindel und ihrem Lager vergrößern und damit den Spindelantrieb schwergängiger und aufwendiger gestalten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Führung der Spindel oder Spindeln mit geringem konstruktiven und materiellen Aufwand so vorzunehmen, daß eine Verschwenkung der Spindel ausgeschlossen und ein gleichmäßig leichter Gang der Spindel über ihren gesamten Verstellungsbereich gewährleistet ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des ersten Schutzanspruchs gelöst. Die flächige, starre Anlage eines Gleitstücks an der Innenfläche eines Rohres macht die Spindel unempfindlich gegen Schwenkungen, reduziert den Druck auf die Flächeneinheit und verhindert einen schweren Gang. Dabei kann das Gleitstück starr oder gelenkig mit der Spindel verbunden sein. Eine gelenkige Verbindung ist dann angezeigt, wenn

das Rohr einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt hat, weil sonst eine Drehung der Spindel unmöglich ist.

Vorteilhaft ist es fur das Führen der Spindel, wenn ein am Rohr befindliches Mutterstück an seiner dem Rohr abgewandten Seite ein gewindeloses Stück aufweist, dessen Innendurchmesser gleich dem Gewindeaußendurchmesser der Spindel ist. Dabei ist es aus Herstellungsgründen günstig, wenn zur Erreichung des gewünschten Durchmessers in das gewindelose Stück eine entsprechende Buchse eingesetzt ist.

Für das Drehen der Spindel ist es von Vorteil, wenn die Spindel an ihrer Außenseite mindestens eine Längsnut aufweist, in die ein Mitnehmer eines von einem Motor über eine Schnecke angetriebenen Antriebsrades (Schneckenrades) eingreift. Der Motor ist in diesem Fall außerhalb des Rohres angeordnet. Er wird gegebenenfalls zum Antrieb mehrerer Spindeln genutzt. Er kann sich aber auch als Hohlwellenmotor innerhalb des Rohres befinden und nur eine Spindel antreiben.

Um Hemmungen oder Beschädigungen der Spindelanordnung zu vermeiden, können der Spindel zur Festlegung der Endlagen geeignete Schalter zugeordnet sein. Dabei kann vom Gleitstück durch einen Längsschlitz des Rohres eine Fahne nach außen geführt sein und mit den dort befindlichen Endlagenschaltern zusammenwirken. Weitere Vorteile der Erfindung sind aus den nachfolgenden Ausfuhrungsbeispielen ersichtlich.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung zweier Ausfuhrungsbeispiele in Schnittdarstellung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt eines ersten Ausfuhrungsbeispiels, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 3 einen Axialschnitt eines zweiten Ausfuhrungsbeispiels und Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 3.

In den Figuren 1 und 2 ist ein auf einer Basis 1 sich erhebendes Rohr 2 mit der geometrischen Achse X-X an seinem freien Ende mit einem Mutterstück 3 versehen, das mit dem Rohr 2 über eine Überlappung 38 starr verbunden ist. Mit dem Gewinde des Mutterstücks 3 steht eine Spindel 4 im Eingriff, die im

Rohr 2 an ihrem der Basis 1 zugewandten Ende mit einem Gleitstück 5 versehen ist, dessen Durchmesser auf den des Rohres 2 so abgestimmt ist, daß es im Rohr 2 beim Drehen der Spindel 4 um die Achse X-X gleitet. Das Gleitstück 5, dessen Durchmesser größer ist als der der Spindel 4, weist gleitende Bereiche 51 und nichtgleitende Bereiche 52 in regelmäßiger Anordnung um die Achse X-X auf. Das Mutterstück 3 hat an seiner dem Rohr 2 abgewandten Seite eine fertigungsbedingte Ausdrehung 6, in die eine Buchse 7 eingesetzt ist, deren Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser der Spindel 4 ist, mit ihr paßt.

Das Gleitstück 5 kann mit der Spindel 4 starr oder gelenkig verbunden sein, so daß es bei von der Kreisform abweichenden Querschnitten des Rohres 2 mit einem angepaßten Querschnitt in das Rohr 2 eingepaßt ist, im Rohr 2 von der Spindel 4 mitgenommen wird, ohne an ihren Drehungen um die Achse X-X teilzunehmen.

Infolge des deutlich größeren Durchmessers des Rohres 2 gegenüber der Spindel 4 kommt es beim Drehen der Spindel 4 mit Hilfe eines nicht dargestellten Antriebs unabhängig von der Lage des Gleitstücks 5 im Rohr 4 immer zu einer gleichen Reibung, weil die Reibflächen im Bereich der Buchse 7 des Mutterstücks 3 und des Gleitstücks 5 immer dieselbe Größe haben. Das wäre anders, wenn das Rohr 2 und die Spindel 4 auf Passung gearbeitet oder das Gewinde des Mutterstücks 3 sich über die gesamte Rohrlänge erstrecken würde. Da die Spindel 4 je nach ihrer Drehung unterschiedlich in das Rohr hineinragt, wäre dann die Größe der Reibflächen und damit der Gang der Spindel 4 unterschiedlich. Außerdem wären die Spindel 4 ohne eine Führung durch das Gleitstück 5 und die Buchse 7 wesentlich stärkeren Verkantungen und Hemmungen ausgesetzt, die sich auf die Stabilität einer derartig ausgestatteten Stützsäule erheblich negativ auswirken würde.

In den Figuren 3 und 4 ist auf einer Basis 8 ein hohlzylindrischer Säulenfuß 9 mit einem Langloch 10 parallel zur geometrischen Säulenachse Y-Y angeordnet. Der Säulenfuß 9 trägt auf einem Flansch 11 ein ebenfalls mit einem Flansch 12 versehenes Mutterstück 13, das neben einem Gewindebereich 14 eine Ausdrehung 15 aufweist, in die eine Buchse 16 eingepaßt und mit dem Mutterstück 13 fest verbunden ist. Säulenfuß 9 und Mutterstück 13 sind über die Flansche 11 und 12 sowie Schrauben 17 (von

denen nur eine sichtbar ist) aneinander befestigt. Mit dem Mutterstück 13 steht über ein Trapezgewinde 18 eine Hohlspindel 19 im Eingriff, die an ihrem basisseitigen Ende mit einem Gleitstück 20 und an ihrer Gewindefläche mit mindestens einer achsenparallelen Nut 21 versehen ist. Das Gleitstück 20 stabilisiert zusammen mit der Buchse 16 die Hohlspindel 19 bzgl. der Achse Y-Y. Am Gleitstück 20 ist eine Fahne 22 befestigt, die sich mit der Hohlspindel 19 zwischen zwei Sensoren 23, 24 axial bewegen kann, die an der Basis 8 bzw. am Flansch 11 angeordnet sind und zu zwei im übrigen nicht dargestellten Endlagenschaltern gehören. Neben dem Mutterstück 13 ist ein außen mit einem Schneckenradgewinde versehener Mimehmerring 25 so angeordnet, daß er mit mindestens einem Mitnehmer 26 in die Nut 21 eingreift und über eine Schnecke 27 von einem Motor 28 angetrieben wird. An dem von der Basis 8 entfernt liegenden Ende ist die Hohlspindel 19 mit einem rohrförmigen Abschnitt 36 und daran anschließend mit einem Mutterstück 29 versehen, das über eine Überlappung 30 und Schrauben 31 mit der Hohlspindel 19 verbunden und das mit einer Ausdrehung 32 versehen ist, deren lichte Weite gleich der äußeren Weite einer Spindel 33 ist, die mit dem Mutterstück 29 kämmt und an einem Säulenkopf 34 befestigt ist. An dem dem Mimehmerring 25 zugekehrten Ende ist die Spindel 33 mit einem Gleitstück 35 versehen, das zusammen mit der gepaßten Ausdrehung 32 ein Kippen der Spindel 33 bzgl. der Achse Y-Y verhindert.

Beim Drehen des Mitnehmerrings (Antriebsrades) 25 werden die Spindeln 19 und 33 gegenläufig bewegt, weil die Gewindesteigungen der Spindeln entgegengesetzt gerichtet sind. Sie werden darüberhinaus um unterschiedliche Beträge bewegt, d.h. es werden unterschiedliche Hübe durch die Spindeln 19, 33 realisiert, wenn und weil die Gewindesteigungen unterschiedlich groß sind. Auf diese Weise werden durch den Antrieb nur einer Spindel, der Spindel 19, beide Spindeln 19 und 33 entgegengesetzt bewegt und dadurch bei gleichen Gewindesteigungen ein doppelter Hub des Säulenkopfes 34 gegenüber dem Säulenfuß 4 realisiert. Gleichzeitig ist durch das Führen der Gleitstücke 20 und 35 und durch die Buchse 16 bzw. die passende Ausnehmung 32 ein Kippen und Selbsthemmen der Spindeln 19 und 33 ausgeschlossen. Der Vermeidung der Selbsthemmung dienen auch die die Endlagen festlegenden Sensoren 23, 24 zusammen mit der Fahne 22.

Die Bauhöhe der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Stützsäule läßt sich noch weiter reduzieren, wenn das Mutterstück 29 unmittelbar im Anschluß an das Außengewinde 18 an der Hohlspindel 19 angebracht und sich die Spindel 33 bei kleinster Bauhöhe im wesentlichen im Inneren des Gewindeteils der Spindel 19 befindet.

Claims (7)

Schutzansprüche

1. Führung fur eine Spindel, die in einem Rohr verstellbar gelagert ist, das an einem Ende ein Mutterstück aufweist, mit dem die Spindel im Eingriff steht, wobei das Rohr einen größeren Innendurchmesser aufweist als das Mutterstück, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (4,19,33) an ihrem im Rohr (2, 9, 36) befindlichen Ende ein Gleitstück (5, 20, 35) aufweist, dessen Durchmesser gleich dem Rohrdurchmesser ist.

2. Führung gemäß Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (5,20, 35) mit der Spindel (4,19, 33) starr verbunden ist.

3. Führung gemäß Anspruch 2., dadurch gekennzeichnet, daß das Mutterstück (3,13, 29) auf der dem Rohr (2,9,36) abgewandten Seite ein gewindeloses Stück (6,15, 32) aufweist, dessen Innendurchmesser gleich dem Gewindeaußendurchmesser der Spindel (4,19, 33) ist.

4. Führung gemäß Anspruch 3., dadurch gekennzeichnet, daß das gewindelose Stück (6, 15) eine Buchse (7,16) aufweist.

5. Führung gemäß Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (19) mindestens eine Längsnut (21) aufweist, in die mindestens ein Mitnehmer (26) eines Antriebsrades (25) eingreift.

6. Führung gemäß Anspruch 5., dadurch gekennzeichnet, daß der Spindel (19) mindestens ein Endlagenschalter (23,24) zugeordnet ist.

7. Führung gemäß Anspruch 6., dadurch gekennzeichnet, daß von dem Gleitstück (20) eine Fahne (22) durch einen parallel zur Spindel (19) verlaufenden Längsschlitz (10) im Rohr (9) nach außen ragt, die in den Extremlagen der Spindelverstellung mit jeweils einem Endlagenschalter (23, 24) zusammenwirkt.