DE19623437A1 - Teleskopführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teleskopführung gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 die beispielsweise für höhenverstellbare Tische eingesetzt wird.

Eine herkömmliche Teleskopführung dieser Art, die von der Anmelderin hergestellt und vertrieben wird, weist ein im Querschnitt rechteckiges Au­ ßenrohr aus Metall auf, in dem mittels Laufkugeln ein Innenrohr aus Metall geführt ist, das ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Die Laufku­ geln sind derart in einem Kugelkäfig gehalten, daß sie vier Kugelreihen in den vier Innenecken des Außenrohres bilden. Die Längskanten des Innenroh­ res sind nach innen eingezogen, so daß sie Führungsrinnen für die Laufkugeln bilden. Auf diese Weise wird eine verdrehsichere Führung des Innenrohres in dem Außenrohr erreicht. Die Laufkugeln stützen sich jeweils mit zwei Punk­ ten ihrer Oberfläche an dem Außenrohr und mit weiteren zwei Punkten in der durch das Innenrohr gebildeten Führungsrinne ab und sind so dimensio­ niert, daß das Innenrohr praktisch spielfrei in dem Außenrohr geführt wird.

Für eine einwandfreie Funktion der Teleskopführung ist es wesentlich, daß die Profile des Innenrohres und des Außenrohres enge Maßtoleranzen auf­ weisen. Es werden deshalb Präzisionsrohre verwendet, die zur Einhaltung der gewünschten Profilformen und -abmessungen durch entsprechende Ma­ trizen gezogen werden. Hieraus ergeben sich hohe Herstellungskosten, insbe­ sondere für das relativ kompliziert geformte Innenrohr. Dennoch kommt es aufgrund der unvermeidlichen Maßtoleranzen häufig zu einem gewissen Spiel des Innenrohres in dem Außenrohr. Dieses Spiel muß in relativ umständli­ cher Weise dadurch ausgeglichen werden, daß bei der Montage Laufkugeln mit einem geeignet angepaßten Durchmesser eingesetzt werden.

Aus FR 1 278 851 sind Teleskopführungen mit einem im Querschnitt quadra­ tischen Außenrohr und einem runden Innenrohr bekannt. Die Laufkugeln sind hier ohne Kugelkäfig in nur zwei diagonal gegenüberliegenden Innen­ ecken des Außenrohres geführt, so daß Maßtoleranzen dadurch ausgeglichen werden können, daß sich das quadratische Außenrohr elastisch zu einem leicht rautenförmigen Querschnitt verformt. Dieses Prinzip läßt sich auch umkehren, indem ein starres Außenrohr und ein elastisch verformbares In­ nenrohr verwendet wird. In das Rundrohr sind Nuten eingearbeitet, die den Laufkugeln Führung geben. Die auf diese Weise erreichbare Führungsstabilität ist jedoch für viele praktische Anwendungen nicht ausreichend. Auch der Herstellungsaufwand ist noch relativ hoch, da die Nuten in das Rundrohr ein­ gearbeitet werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Teleskopführung der eingangs genannten Art zu schaffen, die kostengünstig hergestellt werden kann und dennoch eine stabile, spielarme und verdrehungsfreie Führung des Innenrohres in dem Au­ ßenrohr gestattet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Teleskopführung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Erfindungsgemäß weist das Innenrohr in den Umfangsbereichen, an denen die Laufkugeln abrollen, einen konvex gerundeten Querschnitt auf. Die Lauf­ kugeln sind so dimensioniert, daß sie beim Einlaufen die Oberfläche des In­ nenrohres plastisch verformen und dadurch flache Führungsrillen in dem In­ nenrohr schaffen.

Da das Innenrohr eine sehr einfache Profilform aufweisen kann und beispiels­ weise im Fall eines quadratischen oder runden Außenrohres einfach durch ein Rundrohr gebildet werden kann, wird eine beträchtliche Verringerung der Herstellungskosten erreicht. Außerdem können für das Innenrohr und das Außenrohr kostengünstige geschweißte und nicht nachgezogene Rohre verwendet werden, beispielsweise Rohre nach DIN 2395 für das Außenrohr und nach DIN 2394 für das Innenrohr. Hierdurch ergibt sich eine weitere be­ trächtliche Kostenersparnis. Die im Vergleich zum Stand der Technik größe­ ren Maßtoleranzen werden beim Einlaufen der Teleskopführung dadurch aus­ geglichen, daß die Laufkugeln die Oberfläche des Innenrohres plastisch ver­ formen und sich dadurch selbst Führungsrillen schaffen. Durch diese Füh­ rungsrillen wird zugleich eine Verdrehsicherheit des Innenrohres erreicht, die für die meisten praktischen Anwendungen, etwa für einen auf zwei Tele­ skopsäulen abgestützten höhenverstellbaren Tisch, völlig ausreichend ist.

Da das Innenrohr an mindestens drei Stellen seines Umfangs durch die in einem Kugelkäfig und/oder den Innenecken des Außenrohres geführten Lauf­ kugeln abgestützt wird, wird eine hohe Führungsstabilität erreicht, so daß die Teleskopführung in jeder Richtung hohe Querkräfte aufnehmen kann. Die mindestens dreipunktige Abstützung des Innenrohres trägt außerdem in Kombination mit der konvexen Form des Innenrohres maßgeblich dazu bei, daß der beim Einlaufen der Teleskopführung durch die Laufkugeln auf das In­ nenrohr ausgeübte Druck nicht zu einem Nachgeben der Wand des Innenroh­ res und damit zu einer Änderung der gesamten Querschnittsform führt, son­ dern lediglich zur Ausbildung flacher Rillen in der Oberfläche des Innenroh­ res. Ein weiterer wesentlicher Umstand, der dieses Verformungsverhalten ermöglicht, besteht darin, daß sich die Laufkugeln an dem Innenrohr an ei­ nem einzigen Punkt abstützen, so daß die Verformungskräfte auf einen Punkt konzentriert werden.

Durch das plastische Nachgeben des Innenrohres können Maßtoleranzen in erheblichem Umfang ausgeglichen werden, so daß in der Regel Laufkugeln mit einem fest vorgegebenen Durchmesser verwendet werden können und eine Anpassung des Kugeldurchmessers während der Montage nicht erfor­ derlich ist.

Bevorzugt hat das Außenrohr einen polygonalen Innenquerschnitt. Da sich die Laufkugeln dann an zwei Punkten in den Innenecken des Außenrohres abstüt­ zen, ist bereits beim Einlaufen eine zuverlässige Führung der Laufkugeln ge­ währleistet, so daß sich exakt geradlinige Führungsrillen in die Oberfläche des Innenrohres einprägen. Falls es sich bei dem Innenrohr um ein Run­ drohr handelt, muß lediglich beim Einlaufen vermieden werden, daß wäh­ rend der Axialbewegung ein Drehmoment auf das Innenrohr wirkt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß aufgrund der einpunktigen Abstützung der Laufkugeln am Innenrohr und der zweipunktigen Abstützung am Außen­ rohr der effektive Abrollradius, mit dem die Laufkugeln am Außenrohr abrol­ len, kleiner ist als der Abrollradius der Kugeln am Innenrohr. Bei gegebenem Ausfahrweg des Innenrohres legen deshalb die Laufkugeln relativ zum Außen­ rohr einen kleineren Weg zurück als relativ zum Innenrohr. Somit kann bei gegebenem Bewegungsbereich des Kugelkäfigs und der Laufkugeln im Außen­ rohr eine größere Ausfahrlänge des Innenrohres erreicht werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Teleskop­ führung;

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht der Ausführungsform gemaß Fig. 1;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Teleskopführung;

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der Teleskopführung.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer Teleskopführung 10. die gebildet wird durch ein im Querschnitt quadratisches Außenrohr 12 aus Stahl, ein zen­ trisch im Außenrohr angeordnetes rundes Innenrohr 14 aus Stahl und vier zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr angeordnete Reihen von Lauf­ kugeln 16, von denen jeweils nur die obere Kugel einer Reihe zu sehen ist. Die Laufkugeln werden durch einen Kugelkäfig 18 gehalten. Die Laufkugeln 16, die in den Innenecken des Außenrohres 12 angeordnet sind, stützen sich jeweils zweipunktig an einer inneren Oberfläche 20 des Außenrohres 12 und einpunktig an einer äußeren Oberfläche 22 des Innenrohres 14 ab. Beim Ein­ laufen der Teleskopführung 10 wird die äußere Oberfläche 22 des Innenroh­ res 14 durch die Laufkugeln 16 derart plastisch verformt, daß Führungsrillen 24 geschaffen werden, von denen eine in Fig. 2 deutlicher dargestellt ist.

Durch das Ausbilden der Führungsrillen 24 lassen sich zum einen Maßtole­ ranzen der Laufkugeln und des Innenrohres ausgleichen. Zum anderen wird so die Verdrehsicherheit des Innenrohres erreicht.

Da das Innenrohr 14 an vier Stellen seines Umfangs durch die Laufkugeln 16 abgestützt wird, wird eine sehr hohe Führungsstabilität erreicht, so daß die Teleskopführung 10 in jeder Richtung hohe Querkräfte aufnehmen kann.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Teleskopführung 10, die im Vergleich zu der Ausführungsform gemaß Fig. 1 ein rechteckiges Außenrohr 12 und ein ovales Innenrohr 14 aufweist. Zur Abstützung des Innenrohrs wer­ den ebenfalls vier Reihen der Laufkugeln 16 verwendet, die in den Innen­ ecken des Außenrohres angeordnet sind und sich jeweils an zwei Punkten abstützen, während das Innenrohr je Laufkugel einpunktig abgestützt wird. Die Teleskopführung weist wiederum eine hohe Führungsstabilität auf. Auf­ grund der Querschnittsform ist das Innenrohr 14 bereits beim Einlaufen drehsicher innerhalb des Außenrohres 12 geführt.

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Teleskopführung 10, bei der das Außenrohr 12 als gleichseitiges Dreieck ausgeführt ist. Als Innenrohr 14 wird wiederum ein Rundrohr verwendet. Im Vergleich zu den beiden Ausführungs­ formen gemäß Fig. 1 und 3 sind allerdings nur drei Laufkugeln 16 notwendig, um eine hohe Führungsstabilität zu erreichen.

Neben den gezeigten Ausführungsbeispielen sind auch andere Querschnitts­ formen denkbar, beispielsweise ein sechseckiges Außenrohr mit drei oder sechs Reihen von Laufkugeln.

Claims (3)

1. Teleskopführung (10) mit einem Außenrohr (12) aus Metall, einem Ku­ gelkäfig (18) mit mindestens drei Reihen von Laufkugeln (16), die in drei verschiedenen Umfangspositionen am Außenrohr (12) abrollen, und einem mittels der Laufkugeln (16) in dem Außenrohr (12) geführten Innenrohr (14) aus Metall, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (14) in den Um­ fangsbereichen, in denen die Laufkugeln (16) abrollen, einen konvex gerun­ deten Querschnitt aufweist und daß die Laufkugeln (16) so dimensioniert sind, daß sie beim Einlaufen die Oberfläche des Innenrohres (14) plastisch verformen und sich dadurch Führungsrillen (24) in dem Innenrohr (14) schaffen.

2. Teleskopführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (12) einen polygonalen Innenquerschnitt hat und die Laufkugeln (16) in den Ecken des Außenrohres abrollen.

3. Teleskopführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkugeln (16) in einem Kugelkäfig (18) gehalten sind.