-
Die Erfindung betrifft Objektträgersäule mit einem Standrohr, einem an einem ersten Ende des Standrohrs angeordneten Bodenteil, einer an einem dem Bodenteil entgegengesetzten zweiten Ende des Standrohrs befestigten Führungsbuchse, einem koaxial in dem Standrohr angeordneten und entlang einer Mittellängsachse in der Führungsbuchse bewegbaren Teleskoprohr, einem mit einem Druckgas gefüllten Druckrohr einer Gasfeder, einem in dem Druckrohr angeordneten Führungsrohr, ein in dem Führungsrohr geführten Kolben, der das Druckrohr in eine erste und eine zweite Arbeitskammer unterteilt, eine mit einem Ende an dem Kolben befestigten Kolbenstange, die sich durch die zweite Arbeitskammer hindurch erstreckt und über eine Dichtungs- und Führungseinrichtung an einem ersten Ende des Druckrohrs abgedichtet nach außen geführt ist und mit ihrem anderen Ende an dem Bodenteil des Standrohrs angeordnet ist und einer Strömungsverbindung zwischen der ersten Arbeitskammer und der zweiten Arbeitskammer, die durch ein über eine Betätigungseinrichtung betätigbares Ventil absperrbar ist.
-
Eine derartige gattungsbildende Objektträgersäule ist aus der
DE 34 20 528 C2 bekannt.
-
Nachteilig bei diesen Geräten ist jedoch, dass sie keine Belastungserkennung und somit auch keine Anpassung der Stuhlmechanik an das Gewicht eines Stuhlbenutzers ermöglichen. Um den inzwischen gestiegenen Komfortanforderungen der Stuhlbenutzer nachzukommen, ist eine an das Gewicht des Stuhlbenutzers angepasste Stuhlmechanik, beispielsweise bei der Vorspannung der Rückenlehne, wünschenswert.
-
Ein Lösungsansatz wird in der
DE 10 2006 027 987 B3 vorgeschlagen. Die dort vorgestellte Objektträgersäule umfasst eine Gasfeder mit einer ersten Kolbenstange zur Längenverstellung und einer zweiten Kolbenstange zur Belastungserkennung der Gasfeder. Die zweite Kolbenstange wirkt mit einem Kraftspeicher zusammen, der eine Vorspannkraft auf die zweite Kolbenstange erzeugt. Die durch den Kraftspeicher erzeugte Vorspannkraft verhindert ein ungewolltes Ausschieben der zweiten Kolbenstange im unbelasteten Zustand der Gasfeder und wirkt als definierte Gegenkraft für die auf die zweite Kolbenstange wirkende Ausschubkraft im belasteten Zustand der Gasfeder. Die zweite Kolbenstange wird im belasteten Zustand, wenn beispielsweise ein Stuhlbenutzer auf einem mit der Gasfeder ausgestatteten Stuhl Platz nimmt, entgegen der Vorspannkraft definiert aus dem Gehäuse ausgeschoben. Der Ausschubweg der zweiten Kolbenstange ist dabei ein Maß für die Belastung der Gasfeder, wobei die Ausschubbewegung gleichzeitig zur mechanischen Anpassung der Stuhlmechanik dient.
-
Als nachteilig hat sich neben dem benötigten großen Bauraum auch erwiesen, dass in Abhängigkeit von der Hubposition die Information über die Belastung der Objektträgersäule bzw. über das Gewicht des Stuhlbenutzers entweder nicht vollständig oder gar nicht erkannt wird. Wird die Kolbenstange vollständig in das Druckrohr der Gasfeder eingeschoben, gelangt das kolbenstangenseitige Ende des Druckrohrs in Anlage an einen Anschlagpuffer. Eine weitere Einfederung der Gasfeder ist dann nicht mehr möglich und die Arbeitskammer zwischen dem Kolben der ersten Kolbenstange und dem Kolben der zweiten Kolbenstange kann keiner Kompression ausgesetzt werden. Dadurch kann die zweite Kolbenstange nicht weiter ausgefahren werden, wodurch wiederum die Information über die Belastung der Gasfeder nicht erkannt und nicht in die Sitzmechanik eingeleitet werden kann.
-
Die Sitzbelastung der Gasfeder mit einer bestimmten Gewichtskraft kann einem bestimmten Einfederungsweg zugeordnet werden. Wenn die Gasfeder nun auf eine Position festgestellt ist, bei der der noch zur Verfügung stehende Hubbereich kleiner ist als der der bestimmten Gewichtskraft zugeordnete Einfederungsweg, kann die Einfederung nicht mehr vollständig realisiert werden, wodurch die Information über die Belastung der Gasfeder falsch erkannt und nicht richtig in die Sitzmechanik eingeleitet werden kann.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine längenverstellbare Objektträgersäule zu schaffen, die an jeder beliebigen Position eine zuverlässige und konstante Belastungserkennung ermöglicht und dabei wenig Bauraum beansprucht.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Druckrohr entlang der Mittellängsachse relativ zum Teleskoprohr bewegbar angeordnet ist.
-
In erfindungsgemäßer Ausgestaltung ist zwischen einem kolbenstangenfernen zweiten Ende des Druckrohrs und einem ersten Ende des Teleskoprohrs ein Federelement angeordnet, das das Druckrohr zu einem dem ersten Ende des Teleskoprohrs gegenüberliegenden zweiten Ende des Teleskoprohrs hin vorspannt. Mittels des Federelements lassen sich bei der Montage schon vordefinierte auf bestimmte Stühle abgestimmte Federraten verwirklichen.
-
In weiterer Ausgestaltung ist eine Hohlstange aus dem zweiten Ende des Druckrohrs herausgeführt und erstreckt sich durch eine Öffnung am ersten Ende des Teleskoprohrs, wobei die Hohlstange unbeweglich in dem Druckrohr fixiert ist. Durch die Fixierung der Hohlstange kann auf Dichtungen verzichtet werden, die an der Innenwand des Druckrohrs entlang bewegt werden, was zu einer Verschleißreduzierung führt.
-
Damit das Druckrohr der Gasfeder in dem Teleskoprohr nicht verkanten kann, ist an dem ersten Ende des Teleskoprohrs ein Führungsring und am ersten Ende des Druckrohrs ein Führungstopf angeordnet, über die die Gasfeder in dem Teleskoprohr axial bewegbar geführt ist.
-
Ein besonders zuverlässiger Betrieb der Objektträgersäule lässt sich dadurch erreichen, dass die Hohlstange eine erste Stufe und eine zweite Stufe aufweist, wobei die Hohlstange einen ersten Abschnitt, einen sich an den ersten Abschnitt anschließenden zweiten Abschnitt und einen sich an den zweiten Abschnitt anschließenden dritten Abschnitt umfasst und der Außendurchmesser des zweiten Abschnitts einen größeren Außendurchmesser als der erste Abschnitt und der Außendurchmesser des dritten Abschnitts einen größeren Außendurchmesser als der zweite Abschnitt aufweist.
-
In besonderer Ausgestaltung ist vorteilhafterweise am zweiten Ende des Teleskoprohrs wenigstens eine Anschlagsvorrichtung vorgesehen, an die der Führungstopf in Anlage bringbar ist.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine Axialschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung mit einer in einer ersten Position blockierten Gasfeder
-
2 eine Axialschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung mit einer in einer ersten Position blockierten Gasfeder
-
3 eine Axialschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung mit einer in einer ersten Position blockierten Gasfeder
-
4 eine Axialschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung mit einer in einer ersten Position blockierten Gasfeder
-
5 ein Kennlinienschaubild zum Stand der Technik
-
6 ein Kennlinienschaubild zur vorliegenden Erfindung
-
Die in den 1 bis 4 gezeigte stufenlos verstellbare Objektträgersäule 1 für Stühle, Tische oder ähnliche Gegenstände weist eine blockierbare Gasfeder 2 mit einem Druckrohr 3 auf, die koaxial in einem Teleskoprohr 4 entlang einer Mittellängslinie A axial verschiebbar angeordnet ist. Eine nach unten, mittels einer Dichtungs- und Führungseinrichtung 5 aus einem ersten Ende 6 der blockierbaren Gasfeder 1 austretende Kolbenstange 7 ist mit einem Standrohr 8 verbunden. Dabei stützt sich die Kolbenstange 7 über ein Axiallager 9 an einem Bodenteil 10 des Standrohres 8 ab und ist damit über eine oder mehrere Kreisringscheiben 11 und einen Sicherungssplint 12 verbunden. Das im Standrohr 8 über eine Führungsbüchse 13 geführte Teleskoprohr 4 besitzt an seinem oberen Ende einen Konus 14, welcher zur Befestigung in einem entsprechenden Gegenkonus eines nicht eingezeichneten Stuhlsitzträgers oder eines anderen höhenverstellbaren Gegenstandes dient. Am oberen Ende ist der Konus 14 mit einem umgebördelten ersten Ende 15 versehen, sodass eine Öffnung 16 entsteht. Das umgebördelte erste Ende 15 des Teleskoprohrs 4 dient dabei als Anschlag 17 für einen Führungsring 18.
-
Durch die Öffnung 16 und den Führungsring 18 erstreckt sich eine Hohlstange 19 bis in das Druckrohr 3 der Gasfeder 2 hinein. Die Hohlstange 19 weist eine erste Stufe 20 und eine zweite Stufe 21 auf, wodurch die Hohlstange 19 in drei Abschnitte mit unterschiedlichen Außendurchmessern unterteilt ist. Ein erster Abschnitt 22 erstreckt sich dabei durch der Führungsring 15 und die Öffnung 13. Ein zweiter Abschnitt 23 mit einem größeren Durchmesser verbindet den ersten Abschnitt 22 mit einem innerhalb des Druckrohrs 3 der Gasfeder 2 angeordneten dritten Abschnitt 24, der einen größeren Außendurchmesser als der zweite Abschnitt 23 aufweist. Der Außendurchmesser des dritten Abschnitts entspricht dabei im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Druckrohrs 3 oder ist geringfügig kleiner.
-
Das zur Mittellängsachse umgebördelte zweite Ende 25 des Druckrohrs 3 bildet dabei einen Anschlag 26 für die zweite Stufe 21. Damit die Hohlstange 19 in dem Druckrohr 3 der Gasfeder 2 fixiert ist, befindet sich ein Ventilkörper 27 in Anlage mit dem in das Druckrohr 3 hineinragende Ende der Hohlstange 19, wobei ein an dem Ventilkörper 27 angeordneter Dichtring 28 das Innere des Druckrohrs 3 gegenüber der Außenumgebung abdichtet. Ein zum Führen eines an der Kolbenstange 7 angeordneten Kolbens 29 vorgesehenes Führungsrohr 30 liegt mit einem Ende an dem Ventilkörper 27 und mit dem anderen Ende an der Dichtungs- und Führungseinrichtung 5 an, die sich wiederum in Anlage an dem umgebördelten ersten Ende 6 der Gasfeder 2 befindet.
-
Durch die Hohlstange 19 erstreckt sich ein Stößel 31, der auf einen in Richtung Öffnung 16 aus dem Ventilkörper 27 hervorstehenden Ventilstift 32 eines Ventils einwirken kann, um eine Strömungsverbindung zwischen einer kolbenstangenfernen ersten Arbeitskammer 33 und einer kolbenstangennahen zweiten Arbeitskammer 34 innerhalb der Gasfeder 2, die durch den Kolben 29 voneinander getrennt werden, zu öffnen oder zu schließen.
-
Am zweiten Ende 25 des Druckrohrs 3 ist, außerhalb der Gasfeder 2 liegend, eine Stützscheibe 35 angeordnet, welche die Auflagefläche eines zwischen dem Führungsring 18 und dem zweiten Ende 25 des Druckrohrs 3 angeordneten Federelements 36 verbessert.
-
Das Federelement 36 drängt das Druckrohr 3 der Gasfeder 2 in Richtung zweites Ende 37 des Teleskoprohrs 4. Auf dem ersten Ende 6 des Druckrohrs 3 ist ein Führungstopf 38 aufgepresst, der zumindest ein nahezu spielfreies Verschieben der Gasfeder 2 in Axialrichtung in dem Teleskoprohr 4 ermöglicht. Nahe dem zweiten Ende 37 des Teleskoprohres 4 ragt eine Anschlagsvorrichtung 39 in das Innere des Teleskoprohres 4, die beispielsweise durch eine Sicke oder durch mehrere Knaggen gebildet werden kann.
-
Die 1 zeigt die unbelastete Objektträgesäule 1, bei der die Gasfeder 2 in einer beliebigen Zwischenposition blockiert ist. Das Federelement 36 drängt das Druckrohr 3 der Gasfeder 2 in Richtung zweites Ende 37 des Teleskoprohrs 4, wobei der Führungstopf 38 in Anlage mit der Anschlagsvorrichtung 39 gelangt. Dabei ragt ein Teil des ersten Abschnitts 22 der Hohlstange 19 um die Länge L1 aus dem Teleskoprohr 4 heraus.
-
Die 2 zeigt die belastete Objektträgesäule 1, mit einer an der gleichen Zwischenposition blockierten Gasfeder. Die erste Stufe 20 liegt nun am Führungsring 18 an, so dass ein Zusammendrücken der Federelement 36 auf Block noch verhindert wird. Das Teleskoprohr 4 ist im Vergleich zur 1 tiefer in das Standrohr 8 eingetaucht, wodurch der erste Abschnitt 22 um die Länge L2 aus dem Teleskoprohr 4 herausragt. Die Länge L2 ist dabei um ein vielfaches größer als die Länge L1.
-
Die 3 zeigt wiederum die unbelastete Objektträgesäule 1, bei der die Kolbenstange 7 soweit in das Druckrohr 3 der Gasfeder 2 hinein geschoben ist, bis der Führungstopf 38 mit einem nahe dem Axiallager 9 angeordneten und dort die Kolbenstange 7 umgebenden Anschlagspuffer 40 in Anlage gelangt. Die Gasfeder ist in dieser Position blockiert. Der erste Abschnitt 22 der Hohlstange 19 ragt dabei wiederum um die Länge L1 aus dem Teleskoprohr 4 heraus.
-
Wird die Objektträgersäule, wie in 4 gezeigt, einer Belastungskraft unterworfen, die über der Federkraft der Federelement 36 liegt, taucht das Teleskoprohr 4 wieder tiefer in das Standrohr ein, wodurch der erste Abschnitt 22 um die Länge L2 aus dem Teleskoprohr 4 herausragt, wobei, wie schon zu den 1 und 2 beschrieben, die Länge L2 ist um ein vielfaches größer ist als die Länge L1.
-
Die 5 und 6 zeigen jeweils ein Kennlinienschaubild aus denen die Vorteile der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik ersichtlich sind. Unterhalb der Abszisse, die den Hub sH des Druckrohrs der Gasfeder beim Stand der Technik bzw. des Teleskoprohres 4 bei der vorliegenden Erfindung angibt, ist die zugehörige Lage der Objektträgersäule 1 zu entnehmen. Die Voll-Linien zeigen die Objektträgersäule 1 in der vollständig ausgefahrenen Position, welche einem Betriebspunkt I zugeordnet ist. Die gestrichelten Linien entsprechen der vollständig eingefahrenen Position, welche einem Betriebspunkt II zugeordnet ist. Die Ordinaten geben den Einfederungsweg sE wieder.
-
Eine starke Belastung der Objektträgersäule 1, beispielsweise durch eine schwergewichtige Person auf einem Stuhl, wird in der 5 durch eine Kennlinie a dargestellt, in 6 durch eine Kennlinie a'. Eine mittlere Belastung der Objektträgersäule 1 wird entsprechend durch eine Kennlinie b bzw. b' dargestellt und eine geringere Belastung der Objektträgersäule 1, beispielsweise durch eine leichtgewichtige Person auf einem Stuhl, wird durch eine Kennlinie c bzw. c' dargestellt.
-
Beim Stand der Technik in 5 wird bei vollständig ausgefahrener Gasfeder ein Teil der Belastungskraft dazu benötigt, die Ausschubkraft der Gasfeder zu kompensieren, wodurch die Funktion der Gewichtserkennung mit Fehlern behaftet ist. Je geringer die Belastung der Objektträgersäule 1 ist, desto stärker wirkt sich dieser Fehler aus. Der mit Fehlern behaftete Bereich ist durch das schraffierte Feld X dargestellt.
-
Wird die Gasfeder soweit eingefahren, dass sie einen Betriebspunkt IV erreicht, gelangt das kolbenstangenseitige Ende des Druckrohrs bei starker Belastung der Objektträgersäule 1 in Anlage an einen nicht gezeigten Anschlagpuffer. Bei einer weiteren Verschiebung der Gasfeder 2 in Richtung Betriebspunkt II wird der mögliche Einfederungsweg immer geringer, bis am Betriebspunkt II eine weitere Einfederung der Gasfeder überhaupt nicht mehr möglich ist und die Arbeitskammer zwischen dem Kolben der ersten Kolbenstange und dem Kolben der zweiten Kolbenstange keiner weiteren Kompression ausgesetzt werden kann. Dadurch kann die zweite Kolbenstange nicht weiter ausgefahren werden, wodurch wiederum die Information über die Belastung der Gasfeder nicht erkannt und nicht in die Sitzmechanik eingeleitet werden kann.
-
Wird die Objektträgersäule 1 mit geringerer Belastung entsprechend den Kennlinien b und c belastet, verschiebt sich der Betriebspunkt IV bis zu einem mit V gekennzeichneten Betriebspunkt. Ab dieser Stelle ist die Funktion der Gewichtserkennung ebenfalls mit Fehlern behaftet. Dieser mit Fehlern behaftete Bereich wird durch ein schraffiertes Feld Y dargestellt.
-
Die 6 zeigt die Kennlinienverläufe a' bei starker Belastung der Objektträgersäule 1, b' bei einer mittleren Belastung und c' bei geringer Belastung bei der vorliegenden Erfindung. Es ist ersichtlich, dass es keine Bereiche gibt, in denen die Funktion der Belastungserkennung fehlerhaft oder gar nicht mehr vorhanden ist. Zudem liegen die Kennlinienverläufe a', b' und c' parallel zur Abszisse und weisen keinen parabolförmigen Verlauf auf, da die Belastungserkennung von den Druckverhältnissen im Inneren des Druckrohres 3 der Gasfeder 2 entkoppelt ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Objektträgersäule
- 2
- Gasfeder
- 3
- Druckrohr
- 4
- Teleskoprohr
- 5
- Dichtungs- und Führungseinrichtung
- 6
- erstes Ende (Gasfeder)
- 7
- Kolbenstange
- 8
- Standrohr
- 9
- Axiallager
- 10
- Bodenteil
- 11
- Kreisringscheibe
- 12
- Sicherungssplint
- 13
- Führungsbuchse
- 14
- Konus
- 15
- erstes Ende (Teleskoprohr)
- 16
- Öffnung
- 17
- Anschlag
- 18
- Führungsring
- 19
- Hohlstange
- 20
- erste Stufe
- 21
- zweite Stufe
- 22
- erster Abschnitt
- 23
- zweiter Abschnitt
- 24
- dritter Abschnitt
- 25
- zweites Ende (Gasfeder)
- 26
- Anschlag
- 27
- Ventilkörper
- 28
- Dichtring
- 29
- Kolben
- 30
- Führungsrohr
- 31
- Stößel
- 32
- Ventilstift
- 33
- erste Arbeitskammer
- 34
- zweite Arbeitskammer
- 35
- Stützscheibe
- 36
- Federelement
- 37
- zweites Ende (Teleskoprohr)
- 38
- Führungstopf
- 39
- Anschlagsvorrichtung
- 40
- Anschlagspuffer
- A
- Mittellängsachse
- a, a'
- Kennlinie
- b, b'
- Kennlinie
- c, c'
- Kennlinie
- I
- erster Betriebspunkt
- II
- zweiter Betriebspunkt
- III
- dritter Betriebspunkt
- IV
- vierter Betriebspunkt
- V
- fünfter Betriebspunkt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 3420528 C2 [0002]
- DE 102006027987 B3 [0004]
