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Die Erfindung betrifft eine Hubsäule mit einem Standprofil und einem aus dem Standprofil mittels eines Antriebssystems herausfahrbaren Hubprofil, wobei das Antriebssystem eine Antriebsspindel sowie einer Spindelmutter umfasst.
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Derartige Hubsäulen werden beispielsweise verwendet, um Büro- oder Arbeitstische oder Arbeitsplatten in ihrer Höhe verstellbar zu machen. Häufig werden zwei solcher Hubsäulen als Untergestell für einen Tisch oder eine Arbeitsplatte eingesetzt.
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Insbesondere bei Verwendung mit Arbeitsplatten, auf die schwere Komponenten zur Montage oder Reparatur aufgesetzt werden, treten hohe Stoßbelastungen auf die Hubsäule und insbesondere das Antriebssystem auf. Auch Arbeitsabläufe, bei denen die Komponenten mit Hammerschlägen bearbeitet werden, führen zu hohen Stoßbelastungen. Als Folge der Stöße können die verwendeten Antriebsspindeln verbiegen oder knicken, Lager der Antriebsspindel Schaden nehmen oder Gewindegänge der Spindelmuttern ausreißen. Bislang konnte dem nur durch Verwendung entsprechend großzügig dimensionierter Antriebsspindeln, Lager und Spindelmuttern begegnet werden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hubsäule der eingangs genannten Art zu schaffen, die hohen Stoßbelastungen auch bei nicht überdimensionierten Komponenten gewachsen ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Hubsäule mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Eine erfindungsgemäße Hubsäule der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der Spindelmutter und dem Hubprofil mindestens ein Pufferelement angeordnet ist. Werden Stöße auf das Hubprofil ausgeübt, werden diese Stöße durch das Pufferelement abgefedert bzw. absorbiert, so dass die Stoßbelastung auf die Spindelmutter und entsprechend die Antriebsspindel sowie deren Lager verringert wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Hubsäule ist das Pufferelement aus einem elastischen und/oder dämpfenden Material gefertigt. Das Material kann beispielsweise ein geeigneter Kunststoff sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Hubsäule sind die Spindelmutter und das Pufferelement blockförmig oder zylinderförmig. Sie können so gut aufeinander gelegt in einem Ausschnitt des Hubprofils angeordnet werden. Bevorzugt weist dazu das Pufferelement eine Bohrung auf, durch die die Antriebsspindel führt.
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Weiter bevorzugt ist auf einer oder auf beiden Seiten des Pufferelements eine Kraftverteilerplatte zur flächigen Kräfteverteilung aufgelegt. So können beispielsweise Kräfte vom Hubprofil gleichmäßig auf das Pufferelement übertragen werden, auch wenn das Hubprofil im Querschnitt nur Wandungen und/oder Stege mit kleinen Auflageflächen bereitstellt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mithilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:
- 1 jeweils eine isometrische Darstellung einer Hubsäule in einem eingefahrenen bzw. einem teilweise ausgefahrenen Zustand;
- 2 die in 1 gezeigte Hubsäule mit aufgebrochen dargestelltem Standprofil; und
- 3 eine isometrische Explosionsdarstellung eines Antriebssystems der Hubsäule gemäß den 1 und 2.
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1 zeigt zunächst in zwei isometrischen Darstellungen eine beispielhafte Hubsäule mit einem anmeldungsgemäßen Antriebssystem mit Pufferelement.
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Die Hubsäule ist im linken Teil der 1 in einer eingefahrenen und im rechten Teil der 1 in einer teilweise ausgefahrenen Stellung gezeigt. Die Hubsäule umfasst eine Sockelplatte 1, mit der sie auf einem Untergrund steht und ggf. auf diesem befestigt ist. Auf der Sockelplatte 1 ist ein senkrecht stehendes Standprofil 2 mit einem in diesem Beispiel im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt montiert. In alternativen Ausgestaltungen können auch andere Querschnittsformen für das Standprofil gewählt werden, beispielsweise ein runder oder ovaler Querschnitt. Ein unterer Bereich des Standprofils 2 ist seitlich geöffnet, um Zugang zu beispielsweise einem Antriebsmotor der Hubsäule zu erhalten (in der 1 nicht erkennbar). Weiter sind in diesem Bereich Steuereinrichtungen, beispielsweise zur Ansteuerung des Antriebsmotors aufgenommen. Der genannte untere Bereich ist von einer Abdeckung 3 abgedeckt, aus der auch ein Anschlusskabel 4 zum elektrischen Anschluss der Hubsäule austritt.
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Im Standprofil 2 ist ein Hubprofil 6 mit einer zum Standprofil 2 korrespondierenden Querschnittsform, vorliegend also einem ebenfalls rechteckigen Querschnitt, geführt, insbesondere durch Gleit- oder auch Rollenführungen. Am oberen Abschluss des Standprofils 2 ist eine Manschette 5 aufgesetzt, die offene Kanäle im Standprofil 2 abdeckt und verhindert, dass Schmutz und Staub zwischen Stand- und Hubprofil 2, 6 gelangen kann.
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An seinem oberen, aus dem Standprofil 2 hervortretenden Ende ist das Hubprofil 6 mit einer Tragplatte 7 abgeschlossen, die Befestigungsmöglichkeiten für beispielsweise eine Tisch- oder Arbeitsplatte bietet, die von der dargestellten Hubsäule getragen wird. In einem typischen Anwendungsfall ist eine Tisch- oder Arbeitsplatte auf zwei der dargestellten Hubsäulen montiert, wobei die Hubsäulen synchron betätigt werden, um die Tisch- oder Arbeitsplatte in ihrer Höhe zu verstellen.
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2 zeigt in einer isometrischen Darstellung die Hubsäule gemäß 1 mit teilweise geöffneter Seitenwand des Standprofils 2. Weiter ist die Abdeckung 3, hinter der sich ein Antriebssystem 8 der Hubsäule befindet, teilweise aufgebrochen dargestellt. Zudem ist die Tragplatte 7 entfernt.
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Der Übersichtlichkeit halber sind vom Antriebssystem 8 nicht alle Komponenten dargestellt. Zu erkennen ist eine Antriebsspindel 83, die vertikal in der Hubsäule angeordnet ist. Im Hubprofil 6 ist ein Spindelkanal 61 ausgebildet, in dem die Antriebsspindel 83 angeordnet ist. Die Antriebsspindel 83 ist mit einem Außengewinde versehen und führt durch eine Spindelmutter 84, die drehfest in eine Ausnehmung 63 des Hubprofils 6 eingesetzt ist. Eine Drehung der Antriebsspindel 83 führt entsprechend zu einem Anheben bzw. Absenken des Hubprofils 6 gegenüber der Sockelplatte 1 und dem Standprofil 2.
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Die Ausnehmung 63 ist in ihrer Höhe so dimensioniert, dass oberhalb der Spindelmutter 84 ein ebenfalls in das Hubprofil 6 eingeschobenes Pufferelement 85 Platz findet. Das Pufferelement 85 ist aus einem elastischen und/oder dämpfenden Material gefertigt, beispielsweise einem Kunststoff. Bevorzugt ist das Material elastisch und dennoch hochfeste, so dass es auch bei einer Vielzahl von kurzzeitigen Verformungen formstabil bleibt. Werden auf die Hubsäule Stöße auf das Hubprofil 6 von oben ausgeführt, werden diese Stöße durch das Pufferelement 85 abgefedert, so dass die Stoßbelastung auf die Spindelmutter 84 und entsprechend die Antriebsspindel 83 sowie deren Lager verringert wird.
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3 zeigt das Antriebssystem 8 nochmals in einer isometrischen Explosionsdarstellung. In dieser Darstellung sind auch ein Antriebsmotor 81 und ein nachgelagertes Getriebe 82 zu erkennen. Ein Abtriebselement des Getriebes 82 ist dabei drehfest mit der Antriebsspindel 83 gekoppelt.
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Auf die Spindelmutter 84 ist das Pufferelement 85 aufgelegt, wobei zwischen der Spindelmutter 84 und dem Pufferelement 85 eine Kraftverteilerplatte 86 angeordnet ist. Die Spindelmutter 84 ist zum einen an ihren Rändern abgerundet und weist zum anderen eine materialsparende Rippenstruktur auf. Aus diesem Grund ist eine obere Fläche der Spindelmutter 84 nicht eben und nicht vollflächig. Um auftretende Kräfte zwischen der Spindelmutter 84 und dem Pufferelement 85 gleichmäßiger auf das Pufferelement 85 verteilen zu können, ist die Kraftverteilerplatte 86 aus einem harten Material, beispielsweise einem Hartkunststoff, Stahl oder Aluminium, zwischengelegt. Das Pufferelement 85 weist eine Bohrung 851 auf, durch die die Antriebsspindel 83 führt.
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Eine vergleichbare Kraftverteilerplatte 87 ist oben auf das Pufferelement 85 aufgelegt, um Kräfte zwischen dem Pufferelement 85 und dem Hubprofil 6 flächig auf das Pufferelement 85 zu übertragen. Um ein Verdrehen der Elemente zueinander zu verhindern, sind zwischen den Kraftverteilerplatten 86, 87 und dem Pufferelement 85 sowie der Spindelmutter 84 Positionierstifte 88 angeordnet. Ein weiterer Positionierstift 89 ist in die Kraftverteilerplatte 87 eingesetzt und ragt in einen Seitenkanal 62, der neben dem Spindelkanal 61 ausgebildet ist.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Pufferelement 85 nur auf einer Seite der Spindelmutter 84 vorgesehen, hier oberhalb, um Stöße oder Schläge von oben auf das Hubprofil 6 abpuffern zu können. In alternativen Ausgestaltungen ist es möglich, an der Unterseite der Spindelmutter 84 ein entsprechendes Pufferelement vorzusehen. Dieses würde einen Ruck des Hubprofils 6 nach oben abpuffern. Ein derartiger Ruck nach oben kann beispielsweise auftreten, wenn eine Arbeitsplatzeinheit an einem Kran angehoben wird, um sie innerhalb einer Arbeitsumgebung zu versetzen. Weiterhin tritt eine Zugbelastung auch bei einer Deckenmontage der Hubsäule auf.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind Pufferelemente auf beiden Seiten der Spindelmutter 84 angeordnet, um Stoßbelastungen in beiden Richtungen abpuffern zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sockelplatte
- 2
- Standprofil
- 21
- Profilwandung
- 3
- Abdeckung
- 4
- Anschlusskabel
- 5
- Manschette
- 6
- Hubprofil
- 61
- Spindelkanal
- 62
- Seitenkanal
- 63
- Ausnehmung
- 7
- Tragplatte
- 8
- Antriebssystem
- 81
- Antriebsmotor
- 82
- Getriebe
- 83
- Antriebsspindel
- 84
- Spindelmutter
- 85
- Pufferelement
- 851
- Bohrung
- 86, 87
- Kraftverteilerplatte
- 88, 89
- Positionierstift
