ПОДЪЕМНАЯ КОЛОННА ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНО ДЛЯ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПО ВЫСОТЕ СТОЛОВ
LIFTING COLUMN PREFERABLY FOR TABLES ADJUSTABLE AS TO HEIGHT

Изобретение относится к подъемной колонне предпочтительно для регулируемых по высоте столов, причем указанная подъемная колонна содержит по меньшей мере два колена, установленные телескопически относительно друг друга, и по меньшей мере одну направляющую, расположенную между указанными двумя коленьями, причем указанная направляющая прикреплена к одному из указанных двух коленьев. Кроме того, изобретение относится к столу, оснащенному подъемной колонной описанного типа.
В последние годы, в связи с повышенным вниманием к условиям труда человека, возникла необходимость легкой регулировки по высоте рабочих столов, например письменных столов. Для этого за последнее десятилетие специально для столов были разработаны подъемные колонны, которые позволяют человеку свободно выбирать удобное рабочее положение - сидя за столом или стоя за столом. Такая тенденция привела к тому, что стоимость обеспечения регулировки по высоте стала решающим фактором. В соответствии с европейским стандартом EN 527, стол должен регулироваться по высоте от 60 см до 120 см, но некоторые стандарты предусматривают большую высоту, например голландский стандарт NEN 2449 предписывает интервал от 62 см до 128 см. В связи со значительной высотой стола в положении для работы стоя предъявляются повышенные требования к устойчивости подъемных колонн.
Подъемные колонны обычно изготавливают из стальных или экструдированных алюминиевых труб, разрезанных на отрезки требуемой длины. Причем между двумя отдельными коленьями подъемной колонны предусмотрены пластиковые направляющие в виде втулки и/или отдельных брусков. Известны также направляющие в виде полос, расположенных аксиально. В некоторых случаях между коленьями предусмотрена шариковая направляющая, как, например, в изобретении, описанном в публикации WO 97/47317 А1, Herbert Gruttner GmbH & Co KG и реализованном датской компанией Linak A/S в модели DL1 подъемной колонны. По экономическим соображениям в основном используются только направляющие из прочного пластика.
Описанные трубы имеют два основных недостатка, первый из которых - относительно большой допуск на геометрические размеры, что приводит к относительно большому разбросу величины зазора между коленьями. Из-за этого между коленьями может возникнуть относительно большой люфт. Наличие люфта приводит к неустойчивости стола, что с точки зрения пользователя является неприемлемым. В то же время механическая обработка труб с целью уменьшения размерных допусков приводит к неприемлемой дороговизне подъемных колонн.
Другим недостатком является то, что трубы в процессе изготовления могут быть скручены относительно их продольной оси. В частности, поперечное сечение квадратных труб может быть скручено на определенный угол, из-за чего зазор между коленьями становится неравномерным, за исключением ситуации, когда по случайности коленья имеют одинаковый угол скручивания. Причем зазор не только неравномерен по своей ширине, но также меняется в зависимости от того, насколько два колена скручены относительно друг друга. Наиболее неблагоприятный вариант - когда два колена скручены в противоположных направлениях.
С целью устранения люфта были разработаны регулируемые направляющие, настраиваемые под существующую ширину зазора и описанные, например, в документах ЕА 1250866 А1, Assenburg BV, EA 1004784 А1, Magnetic Elektromotoren AG и DE 29812762 U1, Phoenix Mecano Komponenten AG. Во всех направляющих, представленных в приведенных документах, используются скользящие клиновидные элементы. В соответствии с другим решением, раскрытым в документе DK-171903 B1, Linak A/S, для ввода направляющей в зацепление предусмотрены регулировочные винты. В любом случае, установка таких направляющих сложна и отнимает много времени.
В публикации WO 02/063996 А1, Rol Egonomic AB описана подъемная колонна круглого поперечного сечения, в которой направляющие в форме открытых колец помещены в раззенкованные в коленьях пазы. Такое решение применимо, только когда направляющая больше, чем зазор между коленьями. В этом случае направляющая сжимается и регулируется под зазор. Однако указанное решение не применимо в обратной ситуации, когда зазор шире, чем направляющая. Кроме того, внутреннее зенкование пазов в коленьях является относительно дорогостоящей операцией.
В документе ЕА 1479963 А2, Heinrich J Kessebohmer KG раскрыто решение, в соответствии с которым направляющая содержит жесткий слой и гибкий слой, причем гибкий слой предназначен для компенсации технологических и размерных допусков. Таким образом, идея состоит в том, чтобы придать жесткость гибкому слою после установки. Однако этот процесс является трудоемким, нестабильным и, безусловно, дорогостоящим.
В публикации WO 03/047389 А1, Linak A/S раскрыто другое решение, в соответствии с которым из набора направляющих различной толщины выбирают направляющую, оптимально соответствующую зазору между коленьями, после чего в целях уравнивания размерных допусков производят локальную деформацию в зоне напротив направляющей. Таким образом, достигается высокая устойчивость подъемной колонны, но ее установка является, очевидно, сложной и дорогостоящей, так же как и инструмент для осуществления локальных деформаций.
Одна из задач изобретения заключается в обеспечении такой упрощенной установки направляющих подъемной колонны, как описано во вступительной части, которая дополнительно обеспечивает устойчивость указанной подъемной колонны.
Для решения поставленной задачи в заявляемом изобретении на колене, к которому прикреплена направляющая, предусмотрен ограниченный пазом упругий элемент, на который опирается по меньшей мере участок направляющей. Если выбрана направляющая, толщина которой соответствует зазору между коленьями или превышает указанный зазор, то упругий элемент вжимает направляющую так, что обеспечивается ее надежное зацепление с двумя коленьями. Другими словами, направляющая зажата или установлена с предварительным натягом между двумя коленьями.
В основном, используются сплошные направляющие, которые, без учета размерных допусков, соответствуют зазору между двумя последовательно установленными коленьями. Указанный упругий элемент на колене применяется исключительно для такой компенсации технологических и размерных допусков, что обеспечивается надежное зацепление направляющей и следующего колена, по которому скользит направляющая, и люфт между коленьями отсутствует. Оптимальное положение, в котором отсутствует люфт, достигается использованием направляющих, толщина которых слегка превышает зазор между указанными коленьями таким образом, что направляющие зажаты между коленьями. В частности, используются толщины, соответствующие максимальной ожидаемой ширине зазора плюс размерный допуск.
В заявляемом изобретении целесообразно использовать коленья, состоящие из трубчатых профилей, то есть имеющие замкнутое поперечное сечение, поскольку трубчатые профили сами по себе обеспечивают высокую устойчивость. Изобретение, однако, не ограничивается этим. Указанные коленья могут состоять из профилей, имеющих разомкнутое поперечное сечение и изготовленных из экструдированного алюминия или изогнутых стальных пластин.
Упругие свойства упругого элемента зависят, прежде всего, от глубины указанного паза - чем глубже паз, тем длиннее ход упругого элемента. Если паз только частично прорезает колено, он может быть замкнутым, так что указанный упругий элемент имеет прямоугольную форму. В заявляемом изобретении, указанный паз выполнен сквозным в стенке колена, что обеспечивает надлежащие упругие свойства и, кроме того, облегчает механическую обработку. Однако в таком случае невозможно выполнить паз замкнутым, и указанный упругий элемент соединен с остальной частью колена в одном или нескольких местах. Это(и) место(а) соединения может(гут) дополнительно содержать паз, который не является сквозным.
В одном из вариантов изобретения, указанный паз состоит из двух участков паза, проходящих вдоль колена на расстоянии друг от друга.
В другом варианте изобретения, указанный паз состоит из двух участков паза, проходящих поперек колена на расстоянии друг от друга.
Указанные два варианта изобретения относительно просты в изготовлении. В первом варианте изобретения, прочность колена остается по существу неизменной, поскольку участки паза расположены вдоль колена. В случае, если колено изготовлено из трубчатого профиля круглого поперечного сечения, указанный упругий элемент является по существу плоским на участках паза в продольном направлении, что является преимуществом.
Кроме того, указанные участки паза, расположенные, соответственно, вдоль и поперек колена, на одном конце могут быть соединены с поперечным участком паза таким образом, что указанный упругий элемент имеет вид язычка. Этим обеспечиваются надлежащие упругие свойства упругого элемента при его относительно длинном ходе.
В соответствии с другим вариантом изобретения, продольные участки паза могут доходить до конца колена, образуя прорезь. Это может быть обеспечено посредством несложной механической обработки.
В одном из вариантов изобретения, указанный упругий элемент предусмотрен только на одном конце колена, который в процессе телескопического движения постоянно находится в соприкосновении с другим коленом. Эта зона особенно важна для устойчивости подъемной колонны. Это относится как к варианту, в котором подвижное колено установлено внутри неподвижного колена, так и к варианту, в котором подвижное колено охватывает неподвижное.
Изобретение относится также к столу, содержащему по меньшей мере одну подъемную колонну, выполненную в соответствии по меньшей мере с одним из пп.1-9 формулы. Подъемные колонны могут выступать в качестве ножек для регулировки стола по высоте, или стол может дополнительно содержать по меньшей мере одну подъемную колонну для подъема и опускания относительно столешницы компьютерных мониторов или другого оборудования.
В зависимости от того, относительно какого колена действует направляющая - внутреннего или внешнего, деформация происходит на внешней или на внутренней стороне указанного колена, соответственно. Очевидно, что для предотвращения деформации внутреннего колена в него может быть вставлен сердечник, в то время как для предотвращения деформации охватывающего колена изнутри и наружу может быть использовано внешнее подкрепление.
Ниже изобретение описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 показан письменный стол, оборудованный подъемными колоннами, причем столешница показана прозрачной;
на фиг.2 показан продольный разрез линейного привода, расположенного внутри подъемной колонны;
на фиг.3 показано сбоку промежуточное колено указанных подъемных колонн, оснащенных направляющими, причем стенка нижнего конца трубы частично удалена;
на фиг.4 показано спереди направляющее устройство;
на фиг.5 направляющее устройство, представленное на фиг.4, показано сзади;
на фиг.6 направляющее устройство показано непосредственно сбоку;
на фиг.7 показано промежуточное колено подъемной колонны без направляющего устройства;
на фиг.8 показан разрез верхней части промежуточного колена и внешнего колена;
фиг.9 аналогична фиг.8, но верхний конец промежуточного колена показан полностью;
на фиг.10 показан разрез по боковой стенке верхнего конца промежуточного колена с направляющим устройством и внешним коленом;
на фиг.11 в увеличенном виде показана верхняя часть разреза, представленного на фиг.10;
на фиг.12 показано сбоку промежуточное колено, в соответствии с другим вариантом подъемной колонны, оснащенной направляющими, причем стенка на нижнем конце трубы частично удалена;
на фиг.13 показан спереди другой вариант направляющего устройства;
на фиг.14 показано промежуточное колено, представленное на фиг.12, без направляющего устройства;
на фиг.15 показан верхний конец промежуточного колена подъемной колонны с другим вариантом упругого элемента для направляющего устройства в подъемной колонне.
На фиг.1 показан письменный стол, на каждом конце которого предусмотрена подъемная колонна 1. Указанные подъемные колонны 1 содержат три телескопических колена 2а, 2b, 2с и нижним концом внутреннего колена 2а жестко закреплены в опоре 3.
На верхних концах внешних коленьев 2с подъемных колонн установлена столешница 4. Регулировка колонн производится с помощью встроенного линейного привода 5, узел гайка-шпиндель 6 которого через редуктор 7 приводится в движение электрическим двигателем 8, связанным с управляющим блоком 9, содержащим источник питания. Управляющий блок 9 также оборудован управляющим устройством, приводимым в действие с помощью пульта 10 управления, расположенного на передней кромке стола.
Три колена 2а, 2b, 2с подъемной колонны состоят из стальных профилей круглого поперечного сечения. На внешней стороне верхнего конца промежуточного колена 2b закреплены четыре направляющих устройства 11, расположенные с угловым шагом 90°. Указанные направляющие устройства представляют собой прямоугольные направляющие 11а, 11b, соединенные продолговатым соединительным элементом 11с. Таким образом, направляющее устройство представляет собой продолговатый элемент, кривизна задней стороны которого соответствует кривизне колена 2b таким образом, что указанное направляющее устройство находится в надежном зацеплении с внешней стороной указанного колена. Для предотвращения взаимного вращения двух колен 2b, 2с, то есть для того, чтобы они не поворачивались вокруг своих продольных осей относительно друг друга, на передней стороне направляющего устройства 11 предусмотрены продольные ребра жесткости 12. Ребра жесткости 12 предназначены для вхождения в продольные пазы 13 на внутренней стороне охватывающего колена 2b. Для обеспечения крепления на задней стороне направляющего устройства 11 предусмотрено три выступа 14, причем выступы 14а, 14с находятся на концах указанного направляющего устройства, а выступ 14b - в середине него. Выступы 14, имеющие прямоугольное поперечное сечение, входят в предназначенные для этого углубления 15 в колене 2b.
На участке колена, где расположены прямоугольные направляющие 11а, 11b, предусмотрен ограниченный пазом 16 упругий элемент 17, на который опирается направляющая 11а, 11b. Паз 16 состоит из двух продольных участков 16а, 16b паза, расположенных на расстоянии друг от друга и соединенных на одном конце с поперечным участком 16с паза так, что образуется указанный упругий элемент 17 в виде язычка. На расстоянии от упругого элемента в виде язычка предусмотрен еще один поперечный участок 18 паза, длина которого соответствует расстоянию между двумя продольными участками 16а, 16b паза таким образом, что упругий элемент по бокам соединен с остальной частью колена двумя соединяющими участками.
Продолговатый элемент 11с тоньше двух прямоугольных направляющих 11а, 11b, соединяемых им. Указанные направляющие, в свою очередь, немного толще, чем зазор между двумя коленьями 2b, 2с. На задней стороне внешнего свободного конца прямоугольных направляющих 11а, 11b предусмотрена ступенька 19, которая тоньше, чем остальная часть направляющей. При этом верхние стороны прямоугольных направляющих 11а, 11b находятся на одном уровне. Кроме того, конец прямоугольных направляющих скошен, с образованием наклонной плоскости 20, проходящей в направлении верхней стороны направляющих.
Толстые участки прямоугольных направляющих 11а, 11b опираются на упругие элементы 17 и полностью находятся в пределах указанных элементов. Таким образом, указанный толстый участок прямоугольных направляющих 11а, 11b проходит до поперечного участка 18 паза, соединяющего два продольных участка 16а, 16b паза. На свободном внешнем конце прямоугольных направляющих 11а, 11b предусмотрена ступенька 19, которая свободно подвешена над указанным коленом с другой стороны от поперечного паза 18.
Наклонная грань 20 на конце прямоугольных направляющих 11а, 11b упрощает процесс сборки двух коленьев 2b, 2с, при которой толстый участок прямоугольных направляющих 11а, 11b вдавливает упругий элемент 17 немного назад таким образом, что по меньшей мере указанный толстый участок прямоугольных направляющих 11а, 11b оказывается зажат между двумя коленьями 2b, 2с и конец со ступенькой 19 прижат к внешней стороне колена 2b.
Неподвижное внутреннее колено 2а закреплено в опоре 3, которая проходит внутрь полости в промежуточном колене 2b. На верхнем конце колена 2а предусмотрены соответствующие направляющие устройства, описанные выше. Таким образом, промежуточное колено 2b скользит своей внутренней стороной по указанным направляющим устройствам. Кроме того, промежуточное колено 2b также скользит посредством другой группы направляющих 21, установленных внутри, на его нижнем конце. Направляющие 21, также прямоугольные, скользят по внешней стороне внутреннего колена 2а. Наиболее важную роль в обеспечении по возможности минимального люфта в подъемной колонне играют направляющие устройства 11, расположенные на участке, где одно колено надето на конец другого. Другие направляющие 21, расположенные ниже на указанном колене, могут иметь упрощенную конструкцию, например выполнены в виде брусков. Соответственно, на нижнем конце внешнего колена 2с предусмотрены аналогичные направляющие 21, скользящие по внешней поверхности промежуточного колена 2b.
На фиг.12-14 показан альтернативный вариант изобретения. Элементы данного альтернативного варианта, аналогичные элементам вышеописанного первого варианта, обозначены аналогичными номерами позиций. В указанном альтернативном варианте предусмотрена только одна группа упругих элементов 17, и, соответственно, направляющее устройство 11' имеет только одну прямоугольную направляющую 11b, также со скошенным концом 20. В целом, продолговатый элемент 11d соответствует продолговатому элементу 11с предыдущего варианта, но оканчивается концевым элементом 11е той же толщины, что и остальная часть продолговатого элемента 11d. Нижний конец направляющего устройства 11' содержит захватывающую головку 11f, предназначенную для прямого захвата снизу стенки профиля 2b при помещении выступа, находящегося на задней стороне направляющего устройства 11', внутрь отверстия в стенке профиля 2b. На верхнем конце направляющего устройства 11' предусмотрен небольшой крюк 11g, предназначенный для захвата верхней кромки стенки профиля 2b с целью облегчения сборки направляющего устройства 11'.
В двух предыдущих вариантах изобретения упругие элементы 17 расположены вдоль профиля 2b. На фиг.15 показан вариант изобретения, в котором упругий элемент 17 проходит поперек профиля 2b. В варианте изобретения, представленном на фиг.7, две группы упругих элементов, расположенные на расстоянии друг от друга, также могут проходить в указанном направлении. В таком варианте упругих элементов 17' также используются направляющие устройства 11, 11', показанные на фиг.4-6 и 13.
Изобретение, описанное здесь применительно к подъемной колонне круглого поперечного сечения, также может быть использовано для подъемных колонн другого сечения, например квадратного. В подъемной колонне квадратного поперечного сечения заявляемое изобретение может использоваться на двух параллельных сторонах подъемной колонны, проходящих поперек стола, что обеспечивает отсутствие в подъемной колонне люфта в поперечном направлении стола. Разумеется, люфт в продольном направлении стола может быть устранен таким же образом, однако обычно пользователь не видит в нем большой проблемы.
Несмотря на то, что описанные варианты изобретения иллюстрируют отдельные направляющие, указанные направляющие также могут быть соединены со втулкой на свободном конце колена, которая дополнительно выполняет функцию верхней опоры, закрывающей зазор между двумя коленьями.
Кроме того, подразумевается, что заявленное изобретение может быть использовано в подъемной колонне, имеющей два или более колена, а также подходит для других применений, не только для столов. Например, колонны заявленного типа можно использовать в регулируемых кроватях или стульях. Такие колонны могут состоять из алюминиевых или стальных профилей или из их комбинации.
Изобретение предпочтительно относится к подъемным колоннам с электроприводом, но не ограничивается ими. Указанный электропривод может быть встроен в указанную колонну или представлять собой отдельный блок.