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"Höheneinstellbare Stuhlsäule
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Die Erfindung betrifft eine höheneinstellbare StuhlsXu e gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
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A--s d- DE-GM 76 23 283 ist eine höheneinstellbare Stuhlsäule bekannt,
bei der eine in der üblichen Weise ausgebildete, rein pneumatisch oder auch hydropneumatisch
wirkende Gasfeder in einem Führungsrohr angeordnet und gegenüber diesem über eine
Führungsbüchse radial abgestützt und axial verschiebbar geführt ist.
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Die nach unten aus der Gasfeder heraus, sich also im Führungsrohr
befindende Kolbenstange der Gasfeder ist auf einem Axial-Drehlager abgestützt, das
wiederum auf einer Druckfeder aufliegt, die sich am Boden des Führungsrohres abstützt.
Am oberen Ende des Gehäuses der Gasfeder kann ein Stuhlsitz od. dgl. befestigt werden.
Die Druckfeder dient dazu, bei einer vorgegebenen Längeneinstellung der Gasfeder
und damit einer vorgegebenen Höheneinstellung der Stuhlsäule eine
sogenannte
Tiefenfederung zu erreichen, d. h. eine Federung der mit dem Sitz verbundenen Gasfeder
relativ zu dem gegenüber dem Boden festen Führungsrohr zuzulassen.
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Bei einer weiteren aus der gleichen Vorveröffentlichung bekannten
Ausführung ist das Gehäuse der Gasfeder selber über das Axial-Drehlager auf einer
Druckfeder abgestützt, die wiederum auf dem Boden des Führungsrohrs abgestützt ist.
In diesem Fall ist also die Kolbenstange der Gasfeder nach oben herausgeführt und
trägt den Sitz.
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Bei -r -zollen Einfederung der Gasfeder relativ zum FÜ'rz=rohr muß
eine solche Druckfeder eine Kraft von - l~s 2500 N aufbringen; dies ergibt sich
aus den Krften, die ein Sitzender auf die Stuhlsäule aufbringen X . Dese Kräfte
muß die Druckfeder aufbringen, ohne daß die Gasfeder im Führungsrohr anschlägt.
Dies erfcrdert eine extrem starke Dimensionierung der Druckfeder und ertsprechend
lange zur Verfügung stehende Federwege, wenn die Feder selber nicht zu hart werden
soll.
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Aus dem DE-GM 72 35 759 ist ebenfalls eine höhenverstellbare Stuhlsäule
mit einer gleichartigen, in einem Führungsrohr axial verschiebbar angeordneten Gasfeder
bekannt, bei der am unteren, in das Führungsrohr hineinragenden freien Ende der
Kolbenstange eine das Gehäuse der Gasfeder umgebende rohrartige Hülse angebracht
ist, die sich an ihrem oberen Rand gegen eine Druckfeder abstützt, die wiederum
gegenüber dem Führungsrohr
axial festgelegt ist. Auch hier gelten
die gleichen erläuterten Probleme bezüglich der Ausgestaltung der Druckfeder.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stuhlsäule gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszugestalten, daß bei geringstmöglichem Platzbedarf
eine gute Tiefenfederung erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles
des Anspruches 1 gelöst. Durch diese Maßnahmen wird eine Reihenschaltung der an
sich bekannten Druckfeder und einer zusätzlich hinzugenommenen das Gehäuse der Gasfeder
teilweise umgebenden Zugfeder erreicht, so daß von jeder Feder nur die Hälfte der
erforderlichen Gesamtkraft aufgebracht werden muß.
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Dies hat wiederum zur Folge, daß die Federn weicher hergestellt werden
können und insbesondere aus dünnerem Federdraht gewickelt werden können, wodurch
sich insbesondere in radialer Richtung der Platzbedarf wieder verringert. Durch
den geringeren Durchmesser des Federdrahtes und damit wiederum auch der Gesamtfeder
geht auch wieder die zur Erzeugung der erforderlichen Kraft erforderliche Länge
der Feder zurück. Es wirken also mehrere Komponenten in Richtung auf die Platzersparnis
zusammen, wobei gleichzeitig die angestrebte Tiefenfederung in vollem Umfang erreicht
wird.
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Durch die Maßnahmen nach dem Anspruch 2 wird erreicht, daß nur eine
einzige Feder erforderlich ist, deren einer Abschnitt als Druckfeder mit relativ
großem
axialem Abstand der Windungen gewickelt ist, während ihr
anderer Abschnitt als Zugfeder mit in entlastetem Zustand praktisch aufeinanderliegenden
Windungen gewickelt ist.
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Die Maßnahmen nach dem Anspruch 3 geben für die Ausgestaltung nachdem
Anspruch 1 und für die Ausgestaltung nach dem Anspruch 2 jeweils eine Ausbildung
wieder, die eine besonders einfache und raumsparende Montage ermöglicht-. Insbesondere
wenn zusätzlich die Maßnahmen nach dem Anspruch 4 angewendet werden, wird hierdurch
auch noch die Fertigung vereinfacht, da der Ansatz mit dem Gewinde bei der Herstellung
der üblicherweise aus Kunststoff bestehenden Führungsbüchse mit an dieser angespitzt
werden kann. Die Maßnahmen nach dem Anspruch 5 geben ac, wie die Befestigung des
anderen Endes der Zugfeder in besonders einfacher Weise erfolgen kann.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus weiteren
Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnung. Die Zeichnung zeigt eine Stuhlsäule gemäß-der Erfindung im
Längsschnitt.
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Die in der Zeichnung dargestellte Stuhlsäule weist eine längenverstellbare
Gasfeder 1, die gegebenenfalls auch hydropneumatisch arbeiten kann auf. Eine solche
längenverstellbare Gasfeder ist in ihrem Grundaufbau beispielsweise aus der DE-AS
18 12 282 (entsprechend US-PS 3 656 593) bekannt. Diese Gasfeder 1 ist konzentrisch
in einem grundsätzlich zylindrischen Führungsrohr 2 angeordnet, das in seinem unteren
Bereich mit
einem sich nach unten kegelstumpfförmig verjüngenden
Abschnitt 3 versehen ist, mittels dessen es in bekannter Weise in eine entsprechend
konische Nabe eines Fußgestells einsetzbar ist.
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Das zylindrische-Gehäuse 4 der Gasfeder 1 ist in einer Führungsbüchse
5 in Richtung der gemeinsamen Längs-und Symmetrieachse 6 verschiebbar angeordnet.
Diese Führungsbüchse 5, die aus einem gegenüber dem Stahl bzw. einer Chrombeschichtung
des Gehäuses 4 gute Gleiteigenschaften aufweisenden Kunststoff, beispielsweise einem
geeigneten Polyacetal besteht, ist im oberen Drittel des Führungsrohres 2 in diesem
fest angebracht und zwar insbesondere axial unverschiebbar angebracht.
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Diese Befestigung ist beispielsweise mittels Spannstiften 7 vorgenommen,
die durch entsprechende radale 3chrungen im Bereich des oberen Endes des Führung=-3--es
2 in entsprechende Ausnehmungen in der Führungsbüchse 5 getrieben sind. Alternativ
kann die Befestigung auch mittels einer in eine entsprechende Umfangsnut der Führungsbüchse
5 eing-=ollte Sicke 7' erfolgen.
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Die nach unten aus dem Gehäuse 4 mit ihrem freien Ende herausragende
Kolbenstange 8 der Gasfeder 1 ist über ein Axial-Drehlager 9, nämlich ein Axial-Kugellager,
das also als Drucklager wirkt, in einer Hülse 1o abgestützt. Mittels einer Gegenscheibe
11 und eines Sicherungsringes 12 ist sichergestellt, daß die Gasfeder samt Kolbenstange
8 nidi- versehentlich nach oben aus dieser Hülse 1o herausgezogen werden kann. Durch
die Abstützung der Kolben stange auf dem Axial-Drehlager 9 ist sichergestellt, daß
bei einer Drehung der Gasfeder 1 mit ihrem Gehäuse 4 in der Führungsbüchse 5 auch
die Kolbenstange 8eine entsprechende Drehung
mitmachen kann, sich
also gegenüber dem Gehäuse 4 nicht zu verdrehen braucht, ohne daß wiederum die Hülse
1o die Drehung mitmachen muß. Die Anbringung eines solchen Drehlagers ist im übrigen
im Detail in der DE-PS 19 31 o12 (entsprechend US-PS 3 711 o54) dargestellt und
beschrieben.
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Auf der Oberseite des Axial-Drehlagers 9 ist ein Anschlagdämpfer 13,
beispielsweise aus Gummi,angeordnet, der auf die Kolbenstange 8 aufgeschoben ist.
Dieser Anschlagdämpfer 13 dämpft bei einem völligen Einfahren der Kolbenstange 8
in das Gehäuse 4 den Aufprall des Gehäuses in dieser Endlage und verhindert insbesondere,
daß das Gehäuse 4 mit seiner zugeordneten Stirnseite auf das Axial-Drehlager 9 aufprallt.
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Die Längenverstellung der Gasfeder 1 und damit der gesamten Stuhlsäule
erfolgt mittels eines Bedienungshebels 14, der in einer Öffnung des über einen nur
gestrichelt angedeuteten Ventilkopf 15 hinaus nach oben verlängerten Gehäuses 4
abgestützt ist und mittels dessen durch Verschwenken des Bedienungshebels 14 ein
Auslösestift 16 im Ventilkopf 15 der Gasfeder 1 verschoben werden kann. Im übrigen
wird erneut bezüglich des Aufbaus der Gasfeder 1 auf die US-PS 3 656 593 verwiesen.
Das Gehäuse 4 geht oberhalb des Bedienungshebels in ein konisches, d. h. kegelstumpfförmiges
Ansatzstück 17 über; mittels dessen die Gasfeder in bekannter Weise in einer entsprechenden
an einer Stuhlunterseite anzubringenden Mabe befestigt wird.
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Am oberen Ende der Hülse 10, deren Innendurchmesser etwas größer ist,
als der Außendurchmesser des Gehäuses 4,sind unmittelbar oberhalb des Anschlagdämpfers
13 auf ihrem Außenumfang drei bis vier Gänge eines Gewindes 18 angebracht, dessen
Querschnitt teilkreisförmig ist. Auf dieses Gewinde 18 sind eine entsprechende Zahl
von dicht aneinanderliegenden Windungen 19 einer Zug-Druck-Feder 20 aufgeschraubt,
die aus Federdraht mit kreisförmigem Querschnitt als Schraubenfeder gewickelt ist.
Der erwähnte teilkreisförmige Querschnitt der Windungen des Gewindes 18 entspricht
also insoweit dem Querschnitt des Federdrahtes. Damit die Feder 20 auf -r Hülse
10 gegen unbeabsichtigtes Verdrehen gesich- it, ist der Innendurchmesser der Feder
20 vor ~ Aufschrauben auf die Hülse 1o geringfügig gerinc-- - s der zugeordnete
Durchmesser der Hülse 10, so --ß -= e Windungen 19 beim Aufschrauben auf das Ge-w-.d-e
18 geringfügig radial aufgeweitet werden. Dies bewirkt eine ausreichende radiale
Verspannung und damit Verdrehsicherung gegenüber der Hülse 10.
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Die Feder 20 ist in ihrem einen sich von der Hülse 1o aus - in der
Zeichnung nach unten - erstreckenden Abschnitt als Druckfeder 21 ausgebildet, deren
Windungen 22 also einen verhältnismäßig großen axialen Abstand zueinander haben.
Mit ihrem freien Ende stützt sich diese Druckfeder 21 gegen einen Boden 23 des Führungsrohrs
2 ab, gegenüber dem sie durch Aufnahme in einer entsprechenden ringförmigen Ausnehmung
24 radial geführt ist.
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Der andere - sich in der Zeichnung nach oben erstreckende - Abschnitt
der Feder 20 ist als Zugfeder 25 ausgebildet, zu der auch bereits die in das Gewinde
18 eingeschraubten Windungen 19 gehören. Die Windungen dieses eine Zugfeder 25 bildenden
Abschnittes liegen also in entlastetem Zustand dicht auf dicht, wie aus der Zeichnung
ersichtlich ist.
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Das freie Ende dieser Zugfeder -25 ist auf einen mit einem entsprechenden
Gewinde 26 versehenen Ansatz 27 der Führungsbüchse 5- aufgebracht, wobei eine Verdrehsicherung
in der gleichen Weise erreicht wird, wie sie zuvor im Verhältnis zur Hülse 10 geschildert
wurde. Die zwischen dem Ansatz 27 einerseits und der Hülse lo andererseits verbleibenden
freien Windungen 19 der Zugfeder 25 stehen als Zugfeder zur Verfügung. Man wird
daher die Zahl dieser freien Windungen 19 größenordnungsmäßig gleich machen mit
der Zahl der Windungen 22 der Druckfeder 21.
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Bei einer Belastung der Gasfeder von oben her durch eine Last auf
dem Stuhl, in der Regel also durch eine Person, wird diese Kraft axial nach unten
mittels der Kolbenstange 8 über das Axial-Drehlager 9 auf die Hülse-1o und von dieser
auf die auf ihr aufgeschraubten Windungen 19 der Zug-Druckfeder 20 aufgebracht.
Dies führt dazu, daß der zur freien Federung verfügbare Abschnitt der Zugfeder 25
auf Zug belastet wird, d. h. diese Zugfeder 25 wird gelängt, während die Druckfeder
21 auf Druck beansprucht, d. h. zusammengedrückt wird.
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Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, schlägt das untere freie Ende
der Kolbenstange 8 noch nicht am Boden 23 des Führungsrohres 2 an, wenn der die
Druckfeder 21 bildende Abschnitt der Feder 20 schon voll zusammengefahren ist.
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Der Innendurchmesser der Feder 20 ist zwangsläufig etwas größer als
der Außendurchmesser des Gehäuses 4 der Gasfeder 1, da ja zwischen den auf das Gewinde
18 der Hülse 1o aufgeschraubten Windungen 19 und dem Gehäuse 4 zwangsläufig mindestens
noch der entsprechende Abschnitt der Hülse 1o selber ist, der ja auch wiederum noch
etwas radiales Spiel gegenüber dem Gehäuse 4 benötigt. Die Ausgestaltung der Druckfeder
21 als verh,ältnismäßig kurze Feder großen Durchmessers bedingt auch, daß sie außerordentlich
knickfest ist, so daß sich gerade die mögliche Bildung dieser Feder aus verhältnismäßig
dünnem Federdraht nicht nachteilig auf ihre Knickfestigkeit auswirkt.
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