DE19842957A1 - Führungsbüchse und längenverstellbare Säule mit Führungsbüchse - Google Patents
Führungsbüchse und längenverstellbare Säule mit FührungsbüchseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Führungsbüchse nach dem Oberbegriff des An
spruches 1 und eine längenverstellbare Säule nach dem Oberbegriff des
Anspruches 12.
Eine derartige Führungsbüchse und eine derartige Säule sind aus
DE-G 92 00 884.4 U1 (entsprechend US-Patent 5,496,115) bekannt. Diese
bekannte Führungsbüchse weist am Innenumfang ihrer Gleitbüchse
schmale Führungsstege zur Führung des Gehäuses eines Verstellelementes,
insbesondere einer längenverstellbaren Gasfeder, auf. Am Außenumfang
der Gleitbüchse sind Rippen-Stege ausgebildet, die exakt radial zur ge
meinsamen Mittel-Längs-Achse verlaufen und die die Gleitbüchse starr und
radial zur Mittel-Längs-Achse unbeweglich im Standrohr der Säule abstüt
zen. Die Rippen-Stege sind zusammen mit der Gleitbüchse sehr steif, so
daß keine unbeabsichtigten radialen Bewegungen des Gehäuses des Län
genverstellelementes möglich sind. Ein unmittelbarer Ausgleich von Tole
ranzen des Innendurchmessers des Standrohres ist hiermit nicht möglich.
Soweit es um die Ausgestaltung der Rippen-Stege und die insoweit radial
zur Mittel-Längs-Achse starre Abstützung der Gleitbüchse in einem Stand
rohr geht, sind vergleichbare Lösungen aus DE 40 24 392 A1
(entsprechend US-Patent 5,152,646) und DE-G 88 00 976.9 U1
(entsprechend US-Patent 4,899,969) bekannt.
Aus dem US-Patent 5,161,786 ist ein Standrohr aus Kunststoff bekannt, das
so ausgebildet ist, daß es ein Standrohr aus Metall ersetzt. Es weist an sei
ner Innenfläche sich über deren volle Länge erstreckende, radial zur Mittel-
Längs-Achse verlaufende starre Rippen-Stege auf, die an ihrem inneren
Ende mit flexiblen Unterstützungsvorsprüngen versehen sind, die zusam
men einen schwimmenden Unterstützungsring bilden, der seitliche Bewe
gungen des Gehäuses eines Längenverstellelementes im Bereich des oberen
Endes der Säule ermöglicht. Diese Unterstützungsvorsprünge haben die
doppelte Funktion, das Längenverstellelement nachgiebig zu führen,
gleichzeitig aber Lasten eine ausreichende Steifigkeit entgegen zu setzen.
Da das Standrohr, die radial verlaufenden Rippen-Stege und die an diesen
ausgebildeten Unterstützungsvorsprünge insgesamt einstückig aus Kunst
stoff ausgebildet sind, stellt sich das Problem des Ausgleichs von Toleran
zen des Innendurchmessers des Standrohres nicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führungsbüchse der gat
tungsgemäßen Art und eine Säule der gattungsgemäßen Art so auszuge
stalten, daß Toleranzen des Innendurchmessers des von der Führungsbüch
se gesonderten Standrohres ausgeglichen werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Führungsbüchse der gattungsgemäßen Art
durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 und bei einer
Säule der gattungsgemäßen Art durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil
des Anspruches 12 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, daß die in
sich starre Gleitbüchse der Führungsbüchse selber - bezogen auf die Mittel-
Längs-Achse - in radialer Richtung elastisch nachgiebig im Standrohr gela
gert und abgestützt ist. Dadurch werden Toleranzen des Innendurchmessers
der Standrohre kompensiert. Des weiteren kann auch die in ein Standrohr
eingesetzte Führungsbüchse radial in gewissem Umfang nachgeben, so daß
Fluchtungsfehler zwischen der Mittel-Längs-Achse des Standrohres und des
eingesetzten Verstellelementes, regelmäßig also der längenverstellbaren
Gasfeder, kompensierbar sind.
Vorteilhafte und zum Teil erfinderische Ausgestaltungen ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der Be
schreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine höhenverstellbare Stuhlsäule mit
Standrohr, Führungsbüchse und Gasfeder,
Fig. 2 die Führungsbüchse im Längsschnitt,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Führungsbüchse gemäß dem Sichtpfeil III in
Fig. 2,
Fig. 4 einen mit IV bezeichneten Teilausschnitt aus Fig. 2 in vergrößertem
Maßstab,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Führungsbüchse,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Führungsbüchse gemäß dem Sichtpfeil VI in
Fig. 5,
Fig. 7 einen Schnitt durch die Führungsbüchse gemäß der Schnittlinie VII-VII
in Fig. 5 und
Fig. 8 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 2 bis 4 in
einer Draufsicht auf die Führungsbüchse gemäß dem Sichtpfeil III in
Fig. 2.
Eine Führungsbüchse 1 ist in einem Standrohr 2 aus Stahl einer höhenver
stellbaren Stuhlsäule angeordnet. Derartige Stuhlsäulen sind beispielsweise
aus der EP 0 366 889 B1 (entsprechend US-Patent 4,969,619) bekannt,
worauf ausdrücklich verwiesen wird.
Die sich höchstens über die halbe Länge des Standrohres 2 erstreckende
Führungsbüchse 1 weist eine innere Gleitbüchse 3 auf, an deren Außenseite
radial zur gemeinsamen Mittel-Längs-Achse 4 nach außen vorspringende,
als Rippen-Stege 5', 5'' ausgebildete Rippen angeformt sind, die sich paral
lel zur Achse 4 erstrecken. Mit diesen Rippen-Stegen 5', 5'' stützt sich die
vom Standrohr 2 gesonderte Führungsbüchse 1 radial gegen die Innenwand
6 des Standrohres 2 ab. Ein oberer Ringbund 7 legt die Führungsbüchse 1
in axialer Richtung gegenüber dem Standrohr 2 fest. Im übrigen ist die
Führungsbüchse 1 unter elastischer Biegeverformung der Rippen-Stege 5
mit Preßsitz in das Standrohr 2 eingeschoben.
An der Innenfläche 8 der Gleitbüchse 3 ist ein Gehäuse 9 einer nur ange
deuteten längenverstellbaren Gasfeder 10 in Richtung der Achse 4 ver
schiebbar geführt. Aus dem Gehäuse 9 erstreckt sich konzentrisch zur Ach
se 4 eine Kolbenstange 11 der Gasfeder nach unten, die auf einer Boden
platte 12 des Standrohres 2 mittels eines Axial-Lagers 13 abgestützt und
mittels eines Sicherungsbügels 14 in Richtung der Achse 4 festgelegt ist.
Diese Gasfeder 10 bildet zusammen mit dem Standrohr 2 und der Füh
rungsbüchse 1 im wesentlichen die angesprochene höhenverstellbare Stuhl
säule. Das Gehäuse 9 der Gasfeder 10 kann deren unmittelbares Gehäuse
sein, oder ein zusätzliches, die Gasfeder 10 umgebendes Tragrohr, wie es
aus der EP 0 325 726 A1 (entsprechend dem US-Patent 4,899,969) bekannt
ist, worauf ebenfalls ausdrücklich verwiesen wird.
Die Führungsbüchse 1 besteht aus Kunststoff, und zwar bevorzugt aus ei
nem Polyphenylenoxid, und ist einstückig durch Spritzgießen hergestellt.
Die Innenfläche 8 der in sich starren Gleitbüchse 3 ist etwa ringzylindrisch
ausgebildet und in ihrem Innendurchmesser dem Außendurchmesser des
zylindrischen Gehäuses 9 angepaßt, so daß dieses in der Gleitbüchse 3 ra
dial zur Achse 4 weitgehend spielfrei aber in Richtung der Achse 4 rei
bungsarm verschiebbar geführt ist.
Die an der Außenwand 15 der Gleitbüchse 3 ausgebildeten Rippen-Stege
5', 5'' sind jeweils paarweise ausgebildet, wobei jeweils die Rippen-Stege 5'
und 5'' eines Paares in der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 3 radial zur
Achse 4 von innen nach außen voneinander weg geneigt sind. Die Paare
von Rippen-Stegen 5', 5'' sind jeweils in gleichen Winkelabständen zuein
ander angeordnet, d. h. der von zwei benachbarten Paaren von Rippen-
Stegen 5', 5'' eingenommene Winkel a ist bei den im Ausführungsbeispiel
dargestellten fünf Paaren von Rippen-Stegen 5', 5'' 72°. Die Rippen-Stege
5', 5'' eines Paares sind mit einem gemeinsamen Fußbereich 16 an der Au
ßenwand 15 der Gleitbüchse 3 einstückig mit dieser ausgebildet. Die mit
zueinander etwa parallelen äußeren Flanken 17 und inneren Flanken 18
ausgebildeten Rippen-Stege 5', 5'' weisen gegenüber einer die Achse 4 auf
nehmenden Axialebene 19 einen Neigungswinkel b auf, der im vorliegen
den Ausführungsbeispiel 38° beträgt und üblicherweise zwischen 35° und
45° liegen sollte. Für das Verhältnis des Außendurchmessers c der Gleit
büchse 3 zum Außendurchmesser d der Rippen-Stege 5 gilt 0,6 ≦ c/d ≦ 0,8
und bevorzugt c/d ≅ 0,7. Daraus ergibt sich, daß die Rippen-Stege 5', 5''
radial zur Achse 4 relativ lang ausgebildet sind und aufgrund ihrer geschil
derten Neigung voneinander weg biegbar bzw. verformbar sind, so daß sie
Toleranzen im Innendurchmesser k des Standrohres 2 elastisch nachgiebig
ausgleichen können, ohne daß die Gleitbüchse 3 verformt wird. Sie können
also auf der Gleitbüchse 3 zu deren Außenwand 15 hin leicht elastisch ver
bogen werden. Ihre Dicke f liegt zwischen 1 und 3 mm bei einer Länge g
von der Außenwand 15 der Gleitbüchse 3 im Bereich von 5,5 bis 13,5 mm,
die mindestens doppelt so groß ist wie die Dicke f.
Die Rippen-Stege 5', 5'' jedes Paares von Rippen-Stegen 5', 5'' sind ein
stückig mit dem Ringbund 7 ausgebildet und am Ringbund 7 mittels eines Teil-
Ringsteges 20 gegeneinander abgestützt, der ebenfalls einstückig mit dem
Ringbund 7 ausgebildet ist. Hierdurch wird vermieden, daß die Rippen-
Stege 5', 5'' zu weich voneinander weg bzw. zur Gleitbüchse 3 hin ver
formbar sind.
Bei einem üblichen Innendurchmesser e der Gleitbüchse 3 von 28 mm
weist die Gleitbüchse eine mittlere Wanddicke h von 2 bis 3 mm und be
vorzugt von 2,5 mm auf. Die Gleitbüchse 3 ist in sich also relativ starr.
Die Innenfläche der Gleitbüchse 3 ist nicht exakt zylindrisch ausgebildet,
sondern weist gemäß der Darstellung in Fig. 4 im Querschnitt etwa dreieck
förmige Hinterschneidungen 21 auf, deren größte Tiefe i nur wenige
Zehntel Millimeter, beispielsweise 0,3 mm, beträgt. Jeweils zwei benach
barte, sich jeweils über den vollen Umfang der Innenfläche 8 erstreckende
Hinterschneidungen 21 sind durch einen ringzylindrischen Führungs-
Abschnitt 22 voneinander getrennt, an denen das Gehäuse 9 der Gasfeder
10 exakt geführt wird. Die Hinterschneidungen 21 dienen als Fettkammern,
wodurch einerseits eine äußerst reibungsarme Führung des Gehäuses 9 in
der Gleitbüchse 3 andererseits aber trotzdem die erwähnte radial zur Achse
4 im wesentlichen spielfreie Führung für die Gasfeder 10 gewährleistet ist.
Der Außendurchmesser d der Rippen-Stege 5 ist in nicht in ein Standrohr 2
eingesetztem Zustand der Führungsbüchse, also in unverformtem Zustand
der Rippen-Stege 5, auf jeden Fall etwas größer als der größtmögliche In
nendurchmesser k des Standrohres 2, so daß der erwähnte feste aber immer
noch leicht elastisch nachgiebige Sitz der Führungsbüchse 1 im Standrohr 2
sichergestellt ist. Es gilt 0,1 mm ≦ (d-k) ≦ 0,3 mm.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 weist die Führungs
büchse 1' eine Gleitbüchse 3' auf, an deren Außenwand 15' radial zur
Mittel-Längs-Achse 4 vorspringende Rippen 23 ausgebildet sind, die au
ßerdem in Richtung zur Mittel-Längs-Achse 4 hin geneigt sind. Sie sind
insgesamt also kegelstumpfförmig, sich nach oben öffnend, ausgebildet. An
der oberen umlaufenden Rippe 23 ist ein Ringbund 7' zur Anlage auf dem
Standrohr 2 ausgebildet. Diese Rippen 23 können - wie aus Fig. 6 hervor
geht - ohne Unterbrechung, also über 360° Umfangswinkel, zur Mittel-
Längs-Achse 4 durchgehend ausgebildet sein, oder aber - gemäß der Dar
stellung in Fig. 7 - durch einen oder mehrere radial zur Achse 4 verlaufende
Schlitze 24 segmentiert sein. Durch derartige Schlitze 24, d. h. durch ent
sprechende Segmentierung, wird die Elastizität der Rippen 23 in Richtung
der Achse 4 und damit auch radial zur Achse 4 erhöht. Ansonsten gilt auch
für diese Ausgestaltung der Rippen 23 die obige Beschreibung. Insoweit
werden in den Fig. 5 bis 7 für gleichartige Teile die gleichen Bezugszif
fern wie im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4, jedoch mit ei
nem hochgesetzten Strich verwendet, ohne daß es einer erneuten Beschrei
bung bedarf.
Wie sich aus Fig. 8 ergibt, können bei der Führungsbüchse 1 nach den Fig.
2 bis 4 Begrenzungs-Stege 25 vorgesehen sein, die ebenfalls parallel zur
Achse 4 verlaufen und auf der Außenwand 15 der Führungsbüchse 1 ange
ordnet und einstückig mit dieser ausgebildet sind. Gemäß Fig. 8 können
derartige Begrenzungs-Stege 25 jeweils mittig zwischen zwei einander be
nachbarten Paaren von V-förmig zueinander angeordneten Rippenstegen
5', 5'' angeordnet sein. Die Begrenzungs-Stege 25 erstrecken sich radial
zur Achse 4 und sind im Gegensatz zu den Rippen-Stegen 5', 5'' radial
nicht elastisch verformbar. Der Außendurchmesser k der Begrenzungs-
Stege 25 ist geringfügig kleiner als der Außendurchmesser d der Rippen-
Stege 5 bzw. 5', 5''. Es gilt 0,4 mm ≦ (d-k) ≦ 0,8 mm. Für die Dicke l der
Begrenzungs-Stege 25 gilt 2,0 mm ≦ l ≦ 3,0 mm. Wie weiterhin Fig. 8 ent
nehmbar ist, gilt für das Verhältnis der Dicke l der Begrenzungs-Stege 25
zu der Dicke f der Rippen-Stege 5', 5'' 1,0 ≦ l/f ≦ 2,0.
Die Begrenzungs-Stege 25 haben die Aufgabe, die Verformung der Rip
pen-Stege 5, 5' radial zur Achse 4 zu begrenzen, so daß die Abstützung der
Führungsbüchse 1 im Standrohr 2 nicht zu weich wird. Die Rippen-Stege 5,
5' können sich soweit verformen, bis die Begrenzungs-Stege 25 mit ihrer
radial außenliegenden Anschlagfläche 26 zur Anlage an der Innenwand 6
des Standrohres 2 kommen. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die Anschlag
fläche 26 im wesentlichen eine Teil-Zylinderfläche mit dem Durchmesser k
bildet, so daß sie flächig und nicht nur mit einer Linienberührung an der
Innenwand 6 des Standrohres 2 zur Anlage kommt.
Claims (22)
1. Führungsbüchse (1; 1') für eine längenverstellbare Säule für Stühle, Ti
sche oder dergleichen, die in ihrem inneren Bereich mit einer zu einer Mit
tel-Längs-Achse (4) konzentrischen Gleitbüchse (3; 3') zur Führung eines
zylindrischen Gehäuses (9) eines Verstellelementes (Gasfeder 10) versehen
ist, wobei die Außenwand (15; 15') der Gleitbüchse (3, 3') zur Aufnahme
und Abstützung radial zur Achse (4) in einem Standrohr (2) der Säule mit
voneinander distanzierten Rippen (5; 23) versehen ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rippen (5; 23) radial zur Mittel-Längs-Achse (4) ela
stisch verformbar ausgebildet sind.
2. Führungsbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippen als Rippen-Stege (5', 5'') ausgebildet sind und jeweils paarweise -
radial zur Mittel-Längs-Achse (4) von innen nach außen gesehen - vonein
ander weg geneigt angeordnet sind.
3. Führungsbüchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Paare von Rippen-Stegen (5', 5'') jeweils in gleichen Winkelabständen (a)
zur Mittel-Längs-Achse (4) angeordnet sind.
4. Führungsbüchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippen-Stege (5', 5'') jedes Paares von Rippen-Stegen (5', 5'') mit einem
gemeinsamen Fußbereich (16) an der Außenwand (15) der Gleitbüchse (3)
einstückig mit dieser ausgebildet sind.
5. Führungsbüchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippen-Stege (5', 5'') jedes Paares von Rippen-Stegen (5', 5'') symmetrisch
zu einer die Mittel-Längs-Achse (4) aufnehmenden Axialebene (19) ange
ordnet sind.
6. Führungsbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippen (5; 23) eine Erstreckung (g; g') von der Außenwand (15; 15') der
Gleitbüchse (3; 3') radial zur Mittel-Längs-Achse (4) nach außen aufwei
sen, die mindestens doppelt so groß ist, wie die Dicke (f; f') der Rippen (5;
23).
7. Führungsbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippen (5; 23) etwa zueinander parallele äußere Flanken (17) und innere
Flanken (18) aufweisen.
8. Führungsbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippen (23) - in Richtung der Mittel-Längs-Achse (4) gesehen - zur Au
ßenwand (15') der Gleitbüchse (3') hin geneigt sind.
9. Führungsbüchse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippen (23) sich kegelstumpfförmig öffnend ausgebildet sind.
10. Führungsbüchse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippen (23) durch mindestens einen Schlitz (24) segmentiert sind.
11. Führungsbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an
der Außenwand (15) der Gleitbüchse (3) radial zur Achse (4) verlaufende
Begrenzungs-Stege (25) ausgebildet sind, deren Außendurchmesser (k)
etwas kleiner ist als der Außendurchmesser (d) der Rippen (5).
12. Längenverstellbare Säule für Stühle, Tische oder dergleichen mit einer
Führungsbüchse (1; 1'), die in ihrem inneren Bereich mit einer zu einer
Mittel-Längs-Achse (4) konzentrischen Gleitbüchse (3; 3') zur Führung
eines zylindrischen Gehäuses (9) eines Verstellelementes (Gasfeder 10)
versehen ist, wobei die Außenwand (15; 15') der Gleitbüchse (3; 3') zur
Aufnahme und Abstützung radial zur Achse (4) in einem Standrohr (2) der
Säule mit voneinander distanzierten Rippen (5; 23) versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rippen (5; 23) radial zur Mittel-Längs-Achse (4)
elastisch verformbar ausgebildet sind.
13. Längenverstellbare Säule nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rippen als Rippen-Stege (5', 5'') ausgebildet und jeweils paarwei
se - radial zur Mittel-Längs-Achse (4) von innen nach außen gesehen - von
einander weg geneigt angeordnet sind.
14. Längenverstellbare Säule nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Paare von Rippen-Stegen (5', 5'') jeweils in gleichen Winkelab
ständen (a) zur Mittel-Längs-Achse (4) angeordnet sind.
15. Längenverstellbare Säule nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rippen-Stege (5', 5'') jedes Paares von Rippen-Stegen (5', 5'') mit
einem gemeinsamen Fußbereich (16) an der Außenwand (15) der Gleit
büchse (3) einstückig mit dieser ausgebildet sind.
16. Längenverstellbare Säule nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rippen-Stege (5', 5'') jedes Paares von Rippen-Stegen (5', 5'')
symmetrisch zu einer die Mittel-Längs-Achse (4) aufnehmenden Axial
ebene (19) angeordnet sind.
17. Längenverstellbare Säule nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rippen (5; 23) eine Erstreckung (g, g') von der Außenwand (15;
15') der Gleitbüchse (3; 3') radial zur Mittel-Längs-Achse (4) nach außen
aufweisen, die mindestens doppelt so groß ist, wie die Dicke (f; f) der Rip
pen (5; 23).
18. Längenverstellbare Säule nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rippen (5; 23) etwa zueinander parallele äußere Flanken (17) und
innere Flanken (18) aufweisen.
19. Längenverstellbare Säule nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rippen (23) - in Richtung der Mittel-Längs-Achse (4) gesehen - zur
Außenwand (15') der Gleitbüchse (3') hin geneigt sind.
20. Längenverstellbare Säule nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rippen (23) sich kegelstumpfförmig öffnend ausgebildet sind.
21. Längenverstellbare Säule nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rippen (23) durch mindestens einen Schlitz (24) segmentiert sind.
22. Längenverstellbare Säule nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Außenwand (15) der Gleitbüchse (3) radial zur Achse (4) ver
laufende Begrenzungs-Stege (25) ausgebildet sind, deren Außendurchmes
ser (k) etwas kleiner ist als der Außendurchmesser (d) der Rippen (5).
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