AUSGLEICHSELEMENT, TELESKOPSÄULE UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER TELESKOPSÄULE

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Ausgleichselement zum Ausgleichen einer Toleranz zwischen zwei koaxial angeordneten Teleskoprohren einer Teleskopsäule eines höhenverstellbaren Möbelstücks. Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner eine Teleskopsäule mit einem solchen Ausgleichselement sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Teleskopsäule mit einem solchen Ausgleichselement.

Teleskopsäulen umfassen in der Regel zwei oder ggf. auch mehr teleskopierbare Teleskoprohre. Die Teleskoprohre können beispielsweise als Strangpressprofile oder auch als gewalzte und längsgeschweißte Hohlprofile ausgeführt sein. Zwischen den Teleskoprohren sind in der Regel Toleranzausgleichs-elemente angeordnet, um eine möglichst spielfreie und dabei reibungsarme gegenseitige Führung der Teleskoprohre zu ermöglichen. Die Teleskoprohre unterliegen jedoch - insbesondere bei günstig produzierten Rohren - großen Fertigungstoleranzen, die bei der Fertigung der Hubsäulen durch die Toleranzausgleichselemente kompensiert werden müssen. Deshalb müssen Toleranzausgleichselemente mit unterschiedlichen Bemaßungen vorrätig sein, aus denen die jeweilig passenden Elemente ausgewählt und am jeweiligen Teleskoprohr befestigt werden. In der Praxis müssen häufig unterschiedliche Toleranzausgleichselemente ausprobiert werden, bis ein für die jeweilig zu montierenden Teleskoprohre passendes Element gefunden ist. Dies ist zeit-, personal-, und kostenaufwändig.

In konventionellen Ansätzen werden zum Beispiel auch Toleranzausgleichselemente aus Kunststoff zunächst größer gearbeitet als zur Ausschaltung eines Spieles erforderlich ist, wobei der Kunststoff dann plastisch gemacht wird und, solange der Kunststoff plastisch ist, die beiden Teleskoprohre ineinander eingeführt werden. Anschließend lässt man den Kunststoff wieder erstarren.

Dabei werden die Toleranzausgleichselemente immer an der Seite erwärmt und verformt, die anschließend als Gleitfläche zwischen den Rohren dient. Die Erwärmung muss so lange erfolgen, bis die Gleitfläche plastisch verformbar wird, um das Ineinanderschieben der Rohre zu ermöglichen. Andererseits darf die Erwärmung nicht zu lange erfolgen, damit die Gleitfläche nicht beschädigt wird, oder sich die Toleranzausgleichselemente beim Ineinanderschieben der Rohre vom Rohr lösen oder verkanten. Dadurch sind die konventionellen Ansätze fehleranfällig.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein verbessertes Ausgleichskonzept anzugeben, welches Teleskopsäulen mit einem verbesserten Herstellungsprozess ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Das verbesserte Ausgleichskonzept basiert auf der Idee, dass ein Ausgleichselement zum Ausgleichen einer Toleranz zwischen zwei koaxial angeordneten Teleskoprohren einer Teleskopsäule eines höhenverstellbaren Möbelstücks so gestaltet wird, dass beim Herstellen der Teleskopsäule eine thermische Verformung des Ausgleichselements nicht über die im Betrieb verwendete Gleitfläche erfolgt, um eine Beschädigung der Gleitfläche zu vermeiden. Vielmehr wird das Ausgleichselement mit einem oder mehreren Schmelzkörpern ausgestattet, die auf einer der Gleitfläche abgewandten Seite des Ausgleichselements angeordnet sind. Der Toleranzausgleich geschieht bei der Herstellung über die thermische Verformung dieser Schmelzkörper. Jeder Schmelzkörper ist dabei so gestaltet, dass er von einer Grundfläche hervorragt, um in Kontakt mit einem der betroffenen Teleskoprohre zu treten. Durch einen solchen Kontakt kann dann der Schmelzkörper erwärmt und thermisch verformt werden. Eine Erwärmung auf großflächiger Basis kann daher vermieden werden. Beispielsweise erfolgt die Erwärmung des Schmelzkörpers über eine Erwärmung des Teleskoprohrs, an dem der wenigstens eine Schmelzkörper anliegt. Dadurch kann eine im Vergleich zu herkömmlichen Ansätzen präzisere Verformung und somit ein präziserer Ausgleich von Toleranzen zwischen den koaxialen Teleskoprohren erreicht werden. Das Ausgleichselement dient nicht nur zum Ausgleichen von Toleranzen sondern durch die Gleitfläche auch als Gleiter zwischen den Teleskoprohren. Beispielsweise umfasst ein Ausgleichselement gemäß dem verbesserten Ausgleichskonzept einen Grundkörper mit einer ersten Seitenfläche und einer von der ersten Seitenfläche abgewandten zweiten Seitenfläche. Dabei umfasst die erste Seitenfläche mindestens einen Schmelzkörper, der von der ersten Seitenfläche hervorragt und der bei einer Erwärmung verformbar ist. Die zweite Seitenfläche umfasst dabei mindestens eine Gleitfläche.

Mit einem Ausgleichselement gemäß dem verbesserten Ausgleichskonzept und einem entsprechenden Verfahren, welches weiter unten im Detail erläutert wird, lässt sich somit eine höhenverstellbare Teleskopsäule schaffen, die sich unter Nutzung von Teleskoprohren großzügiger Toleranz effizient und günstig hersteilen lässt und auch bei größeren Abweichungen der Rohrabmessungen von einem Sollwert ein unerwünschtes Spiel zwischen einem äußeren und einem inneren Teleskoprohr sicher vermeidet. Zudem kann die Verformung des Ausgleichselements, insbesondere in dem bestimmten Bereich, der verformt wird, besser kontrolliert werden.

In verschiedenen Ausgestaltungen des Ausgleichselements verjüngt sich der mindestens eine Schmelzkörper ausgehend von der ersten Seitenfläche hin zu einem freien Ende des mindestens einen Schmelzkörpers. Beispielsweise ist der Schmelzkörper an einer Basis, welche am Grundkörper beziehungsweise an der ersten Seitenfläche gebildet ist, dicker beziehungsweise breiter als an dem abstehenden freien Ende. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass bei einer Erwärmung von dem freien Ende her sich die Verformbarkeit noch besser kontrollieren lässt.

In verschiedenen Ausgestaltungen des Ausgleichselements weist ein freies Ende des mindestens einen Schmelzkörpers eine gekrümmte Oberfläche auf. Beispielsweise verjüngt sich der Schmelzkörper zu einer runden Spitze oder ist kugelförmig. Dadurch wird je nach Form des Schmelzkörpers ein Punktkontakt oder Linienkontakt zum Teleskoprohr ermöglicht. Insbesondere wird erreicht, dass der Schmelzkörper nicht flächig am Rohr anliegt. Somit kann im Nutzungszustand die Oberfläche des Rohres an diesem Kontakt mit einer höheren Flächenpressung an den Schmelzkörper angepresst werden, wodurch ein schnellerer Wärmeübergang und damit ein schnelleres Aufschmelzen des Schmelzkörpers bewirkt werden. Auch diese Maßnahme führt zu einer kontrollierbaren, schnellen Verformung.

In verschiedenen Ausgestaltungen des Ausgleichselements umfasst die erste Seitenfläche eine Vielzahl von Schmelzkörpern, die beabstandet zueinander von der Seitenfläche hervorragen. Dadurch wird beispielsweise eine flexible Toleranzanpassung ermöglicht.

In verschiedenen Ausgestaltungen des Ausgleichselements ist der mindestens eine Schmelzkörper rippenförmig, wabenförmig und/oder inselförmig ausgebildet. Insbesondere wenn eine Vielzahl von Schmelzkörpem vorhanden ist, können diese in unterschiedlichen Ausgestaltungen der Vorgenannten ausgebildet sein.

In den verschiedenen Ausgestaltungen weist der mindestens eine Schmelzkörper beispielsweise einen anderen Schmelzpunkt auf als der Grundkörper. Dadurch wird beispielsweise erreicht, dass der Schmelzkörper bereits bei einer niedrigeren Temperatur verformbar wird als der Grundkörper und beispielsweise auch als die mindestens eine Gleitfläche auf der zweiten Seitenfläche.

In verschiedenen Ausgestaltungen des Ausgleichselements umfasst die erste Seitenfläche ferner mindestens ein Befestigungselement, dass zum Befestigen des Ausgleichselements an einem der zwei Teleskoprohre eingerichtet ist. Das Befestigungselement dient beispielsweise zur mechanischen Fixierung des Ausgleichselements an dem betroffenen Teleskoprohr. Das Befestigungselement ist vorzugsweise nicht oder weniger leicht thermisch verformbar als der Schmelzkörper.

Beispielsweise ist das Befestigungselement derart gestaltet, dass es in eine Öffnung im Teleskoprohr einführbar ist und somit gegen seitliches Verschieben in Bezug auf die Öffnung im Teleskoprohr gesichert ist. Dabei kann das Befestigungselement einen uerschnitt aufweisen, der ein Verdrehen in der Öffnung des Teleskoprohrs verhindert. Dies kann beispielsweise durch eine ovale Ausgestaltung oder durch eine kreuzförmige Ausgestaltung erreicht werden. Bei einer ovalen Form oder einer Kreuzform mit unterschiedlichen Schenkellängen wird zudem auch eine Vorzugsrichtung für die Befestigung des Ausgleichselements am Teleskoprohr definiert. In verschiedenen Ausgestaltungen des Ausgleichselements umfasst die zweite Seitenfläche einen Angriffsbereich, der zum Angreifen durch einen Roboter-Mechanik eingerichtet ist. Der Angriffsbereich ist beispielsweise durch einen Steg gebildet, der von einer Roboter- Mechanik gegriffen werden kann, oder durch eine Fläche, die von einer Roboter-Mechanik angesaugt werden kann, um so das Ausgleichselement jeweils zu halten.

In verschiedenen Ausgestaltungen des Ausgleichselements umfasst die zweite Seitenfläche mindestens eine abgeschrägte, beispielsweise sich verjüngende Kante. Dies kann es bei der Montage der zwei Teleskoprohre vereinfachen, das eine Teleskoprohr über das andere Teleskoprohr zu schieben. Insbesondere wird die Gefahr eines Verkantens verringert.

Grundsätzlich können Ausgleichselemente der beschriebenen Art an beliebigen Flächen eines Teleskoprohrs befestigt werden, nämlich sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite. Ebenso ist es aber möglich, das Ausgleichselement so zu gestalten, dass es über die Ecke eines Teleskoprohrs verläuft. Dementsprechend ist ein Ausgleichselement in verschiedenen Ausgestaltungen dazu eingerichtet, an einer Ecke eines der Teleskoprohre befestigt zu werden und sich über die Ecke zu erstrecken. Dabei weist das Ausgleichselement auf beiden Seiten der Ecke jeweils mindestens eine an der zweiten Seitenfläche angeordnete Gleitfläche und mindestens einen von der ersten Seitenfläche hervorragenden Schmelzkörper auf, der beispielsweise der jeweiligen Gleitfläche gegenüberliegt. Die Ecke des Teleskoprohrs muss dabei nicht zwingend in einem festen Winkel, zum Beispiel 90°, verlaufen, sondern kann abgerundet und/oder abgeschrägt sein. Ein über die Ecke laufendes Ausgleichselement erhöht die Flexibilität und die Möglichkeiten des Toleranzausgleichs.

Eine Teleskopsäule für ein höhenverstellbares Möbelstück, welche das verbesserte Ausgleichskonzept nutzt, umfasst beispielsweise ein erstes und ein zweites Teleskoprohr, die koaxial zueinander angeordnet sind, sowie eine Vielzahl von Ausgleichselementen gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Die Ausgleichselemente sind dabei beispielsweise in einer ersten Reihe und in einer zu der ersten Reihe axial beabstandeten zweiten Reihe zwischen dem ersten und dem zweiten Teleskoprohr angeordnet. Somit wird eine Teleskopsäule erreicht, die trotz möglicher großzügiger Toleranzen der Teleskoprohre ein spielfreies Verschieben ermöglicht. Beispielsweise ist die Vielzahl von Ausgleichselementen derart zwischen dem ersten und dem zweiten Teleskoprohr angeordnet, dass die wenigstens einen Schmelzkörper der Ausgleichselemente in Kontakt mit einem Teleskoprohr aus dem ersten und dem zweiten Teleskoprohr sind. Dieses eine Teleskoprohr kann sowohl das innere als auch das äußere Teleskoprohr sein.

Dabei sind beispielsweise die wenigstens einen Gleitflächen der Ausgleichselemente in Kontakt mit einem anderen Teleskoprohr aus dem ersten und dem zweiten Teleskoprohr. Die Ausgleichselemente liegen somit mit den Schmelzkörpern an dem einen Rohr an, während die Gleitflächen auf der anderen Seite des Ausgleichselements an dem anderen Teleskoprohr anliegen. Dabei weisen die Schmelzkörper etwa einen Linienkontakt beziehungsweise Punktkontakt zum entsprechenden Teleskoprohr auf. Wenn die Ausgleichselemente Befestigungselemente aufweisen, weist das eine der Teleskoprohre entsprechende Aufnahmen oder Öffnungen für die Befestigungselemente auf, wie bereits oben erläutert, um das Ausgleichselement zu fixieren.

Beispielsweise umgibt das zweite Teleskoprohr das erste Teleskoprohr und weist an wenigstens einem axialen Ende eine innenliegende Phase auf. Dies erleichtert das Einschieben des ersten Teleskoprohrs in das zweite Teleskoprohr.

Eine Fertigung der Teleskoprohre erfolgt üblicherweise mit einer vorgegebenen Toleranz. Somit kann es Paarungen von Teleskoprohren geben, bei dem eine toleranzbedingte maximale Distanz zwischen dem inneren Teleskoprohr und dem äußeren Teleskoprohr gebildet ist. Die Schmelzkörper sind bezüglich solcher vorgegebenen Toleranzen beispielsweise so ausgestaltet, dass sie etwa ein Übermaß in der Höhe der maximalen Rohrtoleranzen aufweisen. Eine thermische Verformung ist in einem solchen Fall nicht oder nur geringfügig notwendig.

Elm aber im Gegenzug bei umgekehrten extremen Toleranzen, also einem minimalen Abstand zwischen den Teleskoprohren, einen Ausgleich zu ermöglichen, ist es günstig, dass bei einer thermischen Verformung der Schmelzkörper ausreichend Volumen zum Verdrängen des aufgeschmolzenen Schmelzkörpers vorhanden ist. Dies kann beispielsweise durch ausreichenden Abstand zwischen den Schmelzkörpern erreicht werden, wenn mehrere Schmelzkörper an einem Ausgleichselement vorhanden sind.

Das verbesserte Ausgleichskonzept betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Teleskopsäule für ein höhenverstellbares Möbelstück aus einem ersten und einem zweiten Teleskoprohr, die koaxial zueinander anordenbar sind. Zudem wird eine Vielzahl von Ausgleichselementen gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen verwendet. Die Ausgleichselemente werden dabei derart angeordnet, dass die wenigstens einen Schmelzkörper der Ausgleichselemente in Kontakt mit einem Teleskoprohr aus dem ersten und dem zweiten Teleskoprohr sind. Dieses eine Teleskoprohr wird derart erwärmt, dass durch das erwärmte eine Teleskoprohr die Schmelzkörper, die in Kontakt mit dem einen Teleskoprohr sind, erwärmt werden, insbesondere bis zur Verformbarkeit der Schmelzkörper. Anschließend werden das erste und das zweite Teleskoprohr koaxial ineinander geschoben. Somit erfolgt eine Wärmeübertragung über das Teleskoprohr ausschließlich beziehungsweise vornehmlich an die Schmelzkörper, um diese verformbar zu machen, während der Grundkörper und übrige Teile der Ausgleichselemente nicht erwärmt werden beziehungsweise nur so weit erwärmt werden, dass keine thermische Verformung eintritt. Zugleich werden durch das gezielte Verformen der Schmelzkörper bestehende Toleranzen zwischen dem ersten und dem zweiten Teleskoprohr optimal ausgeglichen.

Beispielsweise sind die Ausgleichselemente zunächst am ersten Teleskoprohr befestigt, welches dann erwärmt wird. Anschließend wird das erste Teleskoprohr in das zweite Teleskoprohr eingeschoben. Allerdings ist es auch möglich, dass die Ausgleichselemente im Inneren des zweiten, äußeren Rohrs angebracht werden, das zweite Rohr erwärmt wird und anschließend das erste Rohr in das zweite Rohr eingeschoben wird, um so die Schmelzkörper an das erwärmte zweite Rohr zu drücken und dabei zu verformen.

Das Erwärmen des einen Teleskoprohrs kann beispielsweise induktiv erfolgen, beispielsweise in einem Bereich, indem die Schmelzkörper in Kontakt mit dem einen Teleskoprohr sind. Somit kann die Wärmezufuhr gezielt gesteuert werden. Der verständige Leser erkennt, dass das zu erwärmende Teleskoprohr aus einem induktiv erwärmbaren Material gebildet ist. In verschiedenen Ausgestaltungen des Verfahrens wird beim Ineinanderschieben der Teleskoprohre eine Reibungsprüfung durchgeführt. Beispielsweise wird der Kraftaufwand beim Einschieben gemessen, etwa die Fügekraft, um so auf die Reibung zu schließen. Beispielsweise sollte dieser unter einem Schwellwert liegen.

In verschiedenen Ausgestaltungen des Verfahrens erfolgt das Erwärmen gemäß einem Temperaturprofil, wobei das Erwärmen berührungslos mittels Temperaturmessung, beispielsweise Infrarotmessung, kontrolliert wird. Durch die Temperaturmessung kann eine Temperaturzufuhr gezielt so gesteuert werden, dass beispielsweise der Schmelzpunkt der Schmelzkörper erreicht beziehungsweise um ein bestimmtes Maß überschritten wird, um eine optimale Verformung der Schmelzkörper zu ermöglichen.

Die Temperaturmessung erfolgt beispielsweise direkt an den Ausgleichselementen oder im Nahbereich der Ausgleichselemente.

In verschiedenen Ausgestaltungen des Verfahrens erfolgt das Ineinanderschieben des ersten und des zweiten Teleskoprohrs in Kombination mit Vibrationen in axialer Richtung der Teleskopsäule. Dadurch lässt sich beispielsweise der Einschiebevorgang besser steuern.

Im Folgenden wird das verbesserte Ausgleichskonzept anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail erläutert. Komponenten, die funktionell identisch sind oder einen identischen Effekt haben, können mit identischen Bezugszeichen versehen sein. Identische Komponenten oder Komponenten mit identischer Funktion sind unter Umständen nur bezüglich der Figur erklärt, in der sie zuerst erscheinen. Die Erklärung wird nicht notwendigerweise in den darauffolgenden Figuren wiederholt.

Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines Möbelstücks mit einer Teleskopsäule; Figur 2a ein Ausführungsbeispiel eines Teleskoprohrs mit angebrachten Ausgleichselementen;

Figur 2b ein Ausführungsbeispiel einer Teleskopsäule, die durch Ineinanderschieben eines ersten und zweiten Teleskoprohrs gebildet wird;

Figur 3a, 3b ein Ausführungsbeispiel eines Teleskoprohrs mit innenseitiger umlaufender Fase;

Figur 4 ein Ausführungsbeispiel eines Ausgleichselements; Figur 5 eine Innenseite eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Ausgleichselements;

Figur 6 eine Profilansicht eines Ausführungsbeispiels eines Ausgleichselements; Figur 7 eine Außenseite eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Ausgleichselements;

Figur 8 eine Explosionszeichnung eines Teleskoprohrs; Figur 9a, 9b Ansichten von Ausgleichselementen nach Montage zwischen Teleskoprohren;

Figur 10 ein Detail eines Teleskoprohrs mit einer induktiven Spule; Figur 11a eine Anordnung aus einem geklemmten Innenrohr und einem Außenrohr; Figur 11b eine Anordnung aus einem nicht mehr geklemmten Innenrohr und einem Außenrohr; und

Figur 12 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Herstellung einer Teleskopsäule. Die Figur 1 zeigt eine Teleskopsäule 2 für ein Möbelstück, hier z.B. eine Teleskopsäule für einen Arbeitstisch. Der Tisch gemäß der Figur 1 weist eine Tischplatte 1 auf, die von einer Teleskopsäule 2 zur Höhenverstellung der Tischplatte 1 getragen wird. Die Teleskopsäule 2 ist mit Hilfe eines Motors 3 der Länge nach verstellbar. Zu diesem Zweck treibt der Motor 3 je einen Stelltrieb 4 an, beispielsweise einen Spindeltrieb. Zur Steuerung des Motors ist beispielsweise eine Steuereinrichtung 5 vorgesehen, die über eine Eingabeeinheit 6 angesteuert werden kann und ein übliches Eingabefeld 7 zum Bedienen des Arbeitstisches bildet.

Die Teleskopsäule umfasst zumindest ein erstes Teleskoprohr 8 und ein zweites Teleskoprohr 9, die teleskopisch ineinandergeschoben sind und zueinander axial verschiebbar sind.

Selbstverständlich ist es gleichwertig, ob das erste Teleskoprohr oben oder unten aus dem zweiten Teleskoprohr herausgeschoben werden kann.

Die Figuren 2a und 2b zeigen ein erstes (in diesem Beispiel inneres) Teleskoprohr 8 mit in Reihen angebrachten Ausgleichselementen 10, 10' zum Ausgleichen einer Toleranz, welche auch als bezeichnet werden können. Die Figur 2b zeigt eine Teleskopsäule 2, die aus einem ersten Teleskoprohr 8 und einem zweiten Teleskoprohr 9 gebildet wird. Die Ausgleichselemente 10,10' sind dabei auf der Außenseite des ersten Teleskoprohrs 8 angebracht. Die Teleskoprohre 8, 9 sind in diesem Beispiel rechteckige Profile. Die Profilform ist hier nur beispielhaft gewählt. Es könnten auch runde oder beliebig eckige Profile verwendet werden. Die Ausgleichselemente 10, 10' sind in diesem Fall an den Ecken des Profils angebracht. Gemäß dem verbesserten Ausgleichskonzept schmiegen sich die Ausgleichselemente an eine Fläche eines Teleskoprohrs, beispielsweise eine Außenfläche des ersten Teleskoprohrs 8 an, damit ein guter thermischer Kontakt zwischen erstem Teleskoprohr 8 und den Ausgleichselementen 10, 10' ermöglicht wird.

Ausgleichselemente 10, 10' sind in zwei Reihen am ersten Rohr 8 angebracht. Die erste Reihe ist in der Nähe einer Stirnseite des ersten Rohres 8 und die zweite Reihe liegt zwischen der ersten Reihe und maximal der Mitte des ersten Rohres 8. Elm eine Hublänge zu maximieren ist der Abstand zwischen erster und zweiter Reihe z.B. kleiner als ein Viertel der Länge des inneren Teleskoprohrs.

Der lichte Öffnungsquerschnitt des zweiten Teleskoprohrs 9 ist größer als der lichte Öffnungsquerschnitt des ersten Teleskoprohrs 8. Der Abstand zwischen der Innenfläche des zweiten Teleskoprohrs und der Außenfläche des ersten Teleskoprohrs ist über nahezu die gesamte Länge der Rohre im Wesentlichen identisch, lediglich im Bereich einer Stirnseite des zweiten Teleskoprohrs befindet sich eine innenseitige, umlaufende Fase 11, wie in Figur 3a und 3b sichtbar.

Die Figur 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ausgleichselements 10 für eine Montage an einer Ecke des ersten Teleskoprohrs 8.

Das Ausgleichselement 10 weist einen Grundkörper mit einer ersten Seitenfläche 100 und einer zweiten Seitenfläche 110 auf, die voneinander abgewandt sind, wobei die erste Seitenfläche 100 dem ersten Teleskoprohr 8 zugewandt ist und die zweite Seitenfläche 110 dem zweiten Teleskoprohr 9 zugewandt ist.

Die erste Seitenfläche 100 umfasst mindestens einen Schmelzkörper 120 und vorzugsweise mindestens ein Befestigungselement 130 für die Befestigung am ersten Teleskoprohr 8.

Die zweite Seitenfläche 100 umfasst mindestens eine Gleitfläche 140, 140'.

Die in Figur 4 gezeigte Ausgestaltung eines Ausgleichselements ist in einer Richtung symmetrisch, was aber keine Voraussetzung für die Funktion des Elements ist.

In der dargestellten Ausgestaltung sind die Schmelzkörper 120, 120', 120", 120'" als längs zur Ausdehnungsrichtung der Teleskopsäule 2 verlaufende Rippen ausgebildet, welche vorliegend beabstandet zueinander ausgeführt sind. Alternativ können auch wabenförmige oder inselförmige Elemente als Schmelzkörper gebildet sein. Möglich sind auch Kombinationen verschieden geformter Schmelzkörper.

Die Figur 5 zeigt eine weitere Ausprägung eines Ausgleichselements, bei der die Schmelzkörper 120 zueinander sowohl in Längs- als auch in uerrichtung zur Bewegungsrichtung der Teleskopsäule beabstandet sind. Dieser Abstand dient dazu, das durch die Erwärmung verformte Material aufzunehmen. Es sollte genügend Verdrängungsvolumen vorhanden sein, um das verformte Volumen bei maximaler Verformung aufnehmen zu können. Die maximale Verformung tritt auf, wenn zwei Rohre mit geringster Toleranz, also geringstem Abstand zueinander, ineinandergeschoben werden.

Der Abstand kann z.B. als zwischen den Rippen liegender Spalt 150 gebildet sein. Die Anzahl der Spalten pro Rippe ist beliebig.

Der Abstand kann dadurch realisiert sein, dass mehrere Rippen 120, 120', 120", 120"' parallel liegen und der Abstand zueinander zur Aufnahme verformten Materials dient.

Die Figur 5 zeigt eine Kombination aus parallelen Rippen 120, 120', 120", 120'" und Rippen mit Spalten 150, 150'.

Die Figur 6 zeigt einen Schnitt durch das Ausgleichselement 10 aus Figur 5. Insbesondere die Kontur/Profil des Ausgleichselements ist erkennbar. Man sieht die Schmelzkörper 120, die in dieser Ausprägung als Rippen ausgebildet sind, wobei sich die freien Enden der Schmelzkörper 120 gegenüber der Basis der Rippen verjüngen, sodass weniger Material bzw. weniger Masse im freien Ende als in der Basis einer Rippe verwendet wird. Als Basis wird der Teil des Schmelzkörpers verstanden, mit dem der Schmelzkörper am Grundkörper verbunden ist. Damit erwärmt sich der Schmelzkörper 120 am freien Ende schneller als an der Basis, insbesondere schneller als der restliche Grundkörper des Ausgleichselements.

Die vorliegende Offenbarung unterscheidet sich von herkömmlichen Lösungen u.a. dadurch, dass Ausgleichselemente nicht einfach nur erwärmt werden, sondern sie verfeinert das Prinzip durch eine zielgerichtete Erwärmung von Teilen eines Ausgleichselements, nämlich der Schmelzkörper.

Diese zielgerichtete Erwärmung geht davon aus, dass die Schmelzkörper des Ausgleichselements schneller verformbar werden als andere Teile des Ausgleichselements. Es kommt darauf an, dass der Schmelzkörper früher bzw. schneller verformbar ist. Das wird dadurch erreicht, dass die Schmelzkörper an der Wärmequelle anliegen können und beispielsweise bestimmte Material- und Formmerkmale aufweisen.

Insbesondere ist die Masse der Schmelzkörper im Bereich der geplanten Verformung gering (insbesondere geringer als andere an der Wärmequelle anliegende Elemente, wie dem Befestigungskörper 130), was eine schnellere Erwärmbarkeit ermöglicht.

Beispielsweise verjüngt sich die Form der freien Enden eines Ausgleichselements ausgehend von der Basis bzw. von der ersten Seitenfläche 100.

Alternativ oder zusätzlich kann der Schmelzkörper einen anderen Schmelzpunkt aufweisen als die anderen Elemente des Ausgleichselements, insbesondere das Befestigungselement. Das kann z.B. durch ein Ausgleichselement erreicht werden, das aus zwei verschiedenen Kunststoffen aufgebaut ist, die unterschiedliche Schmelzpunkte aufweisen. Damit wird die Gefahr des unkontrollierten Verformens des Befestigungselements umgangen. Durch die unterschiedlichen Schmelzpunkte ist sichergestellt, dass sich das Material am freien Ende schneller erwärmen und verformen lässt, ohne dass der Befestigungskörper schmilzt, weil dieser einen höheren Schmelzpunkt hat.

Die freien Enden der Schmelzkörper sind so ausgeformt, dass sie einen Punkt- oder Linienkontakt zum Rohr haben. Beispielsweise ist die Oberfläche gekrümmt bzw. zu einer runden Spitze verjüngt oder kugelförmig. Somit liegen die Schmelzkörper vorzugsweise nicht flächig am Rohr an. Die Oberfläche des Rohres presst daher an diesem Kontakt mit einer höheren Flächenpressung an den Schmelzkörper, wodurch ein schnellerer Wärmeübergang und damit ein schnelleres Aufschmelzen des Schmelzkörpers bewirkt werden. Die hohe Flächenpressung gegenüber der Oberfläche des Rohrs führt zu einer kontrollierbaren, schnellen Verformung. Wenn der Schmelzkörper flächig anliegen würde, dann würde die Verformung irgendwo an der Fläche stattfinden. Der Schmelzvorgang wäre dabei weniger kontrollierbar.

In einer weiteren Ausprägung liegen die Schmelzkörper direkt hinter der Gleitfläche.

Durch diese Lage stützen die Schmelzkörper das Ausgleichselement genau an der Gleitfläche und damit genau dort, wo man wenig Spiel haben möchte. Die Höhe der Schmelzkörper bzw. Rippen, also der Abstand der freien Enden zur Basis, ist beispielsweise gegeben durch die Summe der maximalen Toleranzen der beiden Rohre. Somit kann ein Ausgleichselement für alle möglichen Toleranzen verwendet werden, insbesondere wenn zwei Rohre ineinandergeschoben werden, die jeweils die maximal schlechteste Toleranz aufweisen.

Die Schmelzkörper können unterschiedlich hoch sein, damit sie sich an den Krümmungsradius an den Kanten von rechteckigen Rohren besser anpassen können. Beispielsweise werden sie von innen nach außen, also ausgehend von der Kante, niedriger. Dadurch kann sich das Ausgleichselement besser an die Kontur, bzw. den Krümmungsradius des Rohrs anlegen.

In der Regel wird das Ausgleichselement aus Kunststoff oder einem Kunststoffgemisch bestehen, da Kunststoff gute Gleiteigenschaften bei gleichzeitig guter Verformbarkeit bei niedrigen Temperaturen (etwa im Bereich von 100-150°C) aufweist und darüber hinaus preislich günstig ist.

Wenn das Ausgleichselement aus einem Material hergestellt wird, bietet sich dafür etwa Polyoxymethylen, kurz POM, an. Als mögliche Ausführungsform könnte ein Ausgleichselement aus zwei Materialkomponenten eingesetzt werden, z.B. POM und Polyamid, kurz PA.

Das Befestigungselement 130 der ersten Seitenfläche 100 dient beispielsweise dazu, das Ausgleichselement 10 am ersten Teleskoprohr zu befestigen. Die Ausformung des Befestigungselements 130 soll verhindern, dass das Ausgleichselement 10 beim Ineinanderschieben der Teleskoprohre 8, 9 verkantet oder verschoben wird oder verloren geht. Gleichzeitig sollte sichergestellt sein, dass das Befestigungselement 130 ausreichend unempfindlich gegen die Erwärmung ist und sich nicht verformt, oder sich zumindest nicht soweit verformt, dass die Funktion des Befestigungselements nicht mehr gewährleistet ist.

Das Befestigungselement 130 weist z.B. eine Form auf, die in X und Y Richtung, unterschiedlich ist, wobei X und Y im Wesentlichen die Seitenfläche 100 aufspannen. Beispielsweise kann es sich um ein Kreuz, wie in Figur 5 oder ein Oval, wie in Figur 4 handeln.

Befestigungselement 130 und Schmelzkörper 120 liegen auf der gleichen Seitenfläche 100 des Ausgleichselements. Dadurch sind die Schmelzkörper immer an einer Stelle des Ausgleichselements angebracht, die sich gegenüber dem ersten Teleskoprohr nicht bewegt. Schmelzkörper werden daher nach dem Verformen nicht mehr bewegt, was eine bessere Langzeitstabilität ergibt.

Da sowohl das Befestigungselement 130 als auch die Schmelzkörper 120 auf der gleiche Seitenfläche angeordnet sind und diese Seitenfläche an der Wärmequelle anliegt, ist es günstig, die Form und Material stärke des Befestigungselements so zu wählen, dass das Befestigungselement durch die Erwärmung nicht verformt, bzw. nicht so sehr verformt wird, dass seine Funktion verloren geht.

Beispielsweise wird durch die unterschiedlichen Massen von Befestigungselement (z.B.: dickere Material stärke des Befestigungselements im Vergleich zum Schmelzkörper) und Schmelzkörper (z.B. spitz zulaufende Form) erreicht, dass die Temperatur, bei der das freie Ende des Schmelzkörpers verformbar wird, in der Zeit, in der die Temperatur wirkt, nicht ausreicht, um das Befestigungselement zu verformen, bzw. soweit zu beeinflussen, dass die Funktion des Befestigungselements nicht mehr gewährleistet ist.

Durch die Form eines Ausgleichselements, insbesondere der Schmelzkörper kann während der Fertigung ein Temperaturprofil gewählt werden, das minimale Energie benötigt und sicherstellt, dass im Wesentlichen nur die freien Enden der Schmelzkörper verformt werden.

Die Lage des Befestigungselements 130 ist beispielsweise mittig in Bezug auf die Seitenfläche 100 gewählt, wobei das Ausgleichselement die Außenecken eines Innenrohrs umfasst.

Alternativ könnten die Befestigungselemente auch links oder rechts neben, oder oberhalb oder unterhalb den Schmelzkörpem angeordnet sein. Die Figur 7 zeigt eine Außenseite eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Ausgleichselements. Dieses weist mindestens mehrere Gleitflächen 140, 140' auf.

Durch das Temperaturprofil und/oder die Materialwahl wird sichergestellt, dass sich die Gleitflächen nicht oder nur unwesentlich verformen. In einer speziellen Ausprägung können die Gleitflächen Ölsicken (nicht gezeigt) umfassen, die beispielsweise durch Rillen in den Gleitflächen realisiert sind. Da die Gleitflächen nicht oder nur unwesentlich erwärmt werden, ist auch die Funktion der Ölsicken nach dem Erwärmen und Ineinanderschieben der Teleskoprohre gegeben.

Durch das Temperaturprofil wird des Weiteren sichergestellt, dass Oberflächenmerkmale des Rohres von der Wärme nicht negativ beeinflusst werden, z.B. dass Verfärbungen des Rohres vermieden werden.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Ausgleichselement wie in Figur 7 gezeigt mindestens eine abgeschrägte Fläche 160, 160', 160", 160'" aufweisen, welche auch als Fase des Ausgleichselements bezeichnet werden kann.

Diese mindestens eine schräge Fläche 160, 160', 160", 160'" hilft dabei, das zweite Teleskoprohr über das erste Teleskoprohr zu schieben. Einerseits bilden die Flächen eine Führung für das zweite Teleskoprohr beim Ineinanderschieben. Andererseits vermeiden sie in Kombination mit der Fase des zweiten Teleskoprohrs ein Verkanten oder Verlust der Ausgleichselemente beim Ineinanderschieben.

Die schrägen Flächen können auch einen weiteren Zweck erfüllen. Sie dienen beispielsweise dazu, Fett auf der Gleitfläche zu halten, bzw. es dort hinzuleiten.

Optional kann ein Ausgleichselement, wie in Figur 7 gezeigt, ferner eine Angriffsfläche 170 aufweisen, bei der ein Roboter bzw. eine Roboter-Mechanik das Ausgleichselement angreifen oder auch ansaugen kann. Dadurch kann die Fertigung weiter beschleunigt werden, da die im Stand der Technik übliche manuelle Bestückung wegfällt. Da die Ausgleichselemente nicht passend zur Toleranz zwischen erstem und zweitem Teleskoprohr ausgewählt werden müssen und die Ausgleichselemente zumindest in einer Richtung symmetrisch sein können, ist der Einsatz eines Roboters mit geringem Aufwand möglich.

Diese Angriffsfläche kann z.B. in einer Art Griffmulde 171 mit einem Griffsteg 172 realisiert sein.

Alternativ kann es sich um eine glatte Fläche handeln, die gute Eigenschaften für eine Saugpipette eines Roboterarms hat.

Vorteilhafterweise befindet sich die Angriffsfläche 170 auf der Rückseite des Befestigungselements 130. Die Druckkraft des Roboterarms wirkt dann genau an der Stelle, an der das Befestigungselement in eine Aufnahme eines Teleskoprohrs hineingedrückt wird.

Die Figur 8 zeigt eine Explosionszeichnung des ersten Teleskoprohrs 8. Die Ausgleichselemente 10, 10' werden in entsprechende Aufnahmen 180, 180' gesteckt, wobei die Form der Aufnahmen 180, 180' mit der Form der Befestigungselemente 130 der Ausgleichselemente 10, 10'korrespondiert. In diesem Fall ist die Form ein Oval.

Das Teleskoprohr weist in diesem Beispiel gerundete bzw. abgeschrägte Ecken auf, damit die Aufnahmen für die Befestigungselemente in den Ecken möglich sind. Grundsätzlich ist die Befestigung an der Ecke aber keine Voraussetzung für die Funktionsweise, insbesondere nicht für die Funktion der Schmelzkörper. So können Ausgleichselemente wie hier gezeigt abgewinkelt oder sonst auch flach sein.

Die Figuren 9a und 9b zeigen Ansichten von Ausgleichselementen 10, 10', 10", 10'" nach der Montage zwischen Teleskoprohren 8, 9.

Die Figur 9a zeigt beispielhaft an den vier Ecken einer Teleskopsäule 2 angebrachte Ausgleichselemente 10, 10', 10", 10'" zwischen dem ersten Teleskoprohr 8 und dem zweiten Teleskoprohr 9. Man sieht, dass das Befestigungselement 130 durch eine Aufnahme, z.B. Stanzung, im ersten Teleskoprohr 180 an diesem fixiert ist. Man sieht, dass die Gleitflächen 140, 140' an der Innenseite des zweiten Teleskoprohrs 9 anliegen. Die Schmelzkörper 120, 120', 120", 120"' liegen an der Außenseite des ersten Teleskoprohrs 8 an. Die freien Enden der Schmelzkörper sind verformt.

Die Figur 9b zeigt einen vergrößerten Detailausschnitt einer Ecke.

Die Figur 10 zeigt ein erstes Teleskoprohr 8 und die induktive Spule 200 für ein thermisches Verfahren beim Zusammenführen der Teleskoprohre. Das zweite Teleskoprohr 9 ist hier nicht gezeigt, damit man die Ausgleichselemente 10, 10' erkennen kann.

Das vorgeschlagene thermische Verfahren für die Herstellung einer Teleskopsäule umfasst beispielsweise:

• Aufstecken von Ausgleichselementen 10, 10' am ersten Teleskoprohr 8 in zwei Reihen derart, dass die Schmelzkörper am ersten Teleskoprohr 8 anliegen.

• Aufwärmen, beispielsweise induktiv, des ersten Teleskoprohrs 8 im Bereich der ersten Reihe der Ausgleichselemente.

• Ineinanderschieben des ersten und zweiten Teleskoprohrs 8, 9, sodass die erste Reihe der Ausgleichselemente vom zweiten Teleskoprohr 9 überdeckt ist.

• Aufwärmen, beispielsweise induktiv, des ersten Teleskoprohrs 8 im Bereich der zweiten Reihe der Ausgleichselemente.

• Vollständiges Ineinanderschieben des ersten und zweiten Teleskoprohrs 8, 9.

Das Aufwärmen erfolgt vorzugsweise vor dem Ineinanderschieben.

Die Figur 10 zeigt den Vorgang beispielsweise bei dem Schritt, in dem die Spule 200 die zweite Reihe der Ausgleichselemente erwärmt. Die Spule befindet sich bereits über der zweiten Reihe. Die erste Reihe ist bereits verformt und würde sich unter dem zweiten Teleskoprohr 9 befinden, das aus Übersichtsgründen nicht dargestellt ist.

Das Verfahren zeichnet sich optional durch eine Temperaturmessung der Oberflächentemperatur des ersten Teleskoprohrs aus, um durch entsprechende Regelung die erforderliche Genauigkeit der Temperatur zu erreichen. Die Messung erfolgt beispielsweise zeitgleich zum Aufwärmvorgang.

Es kann sich um eine berührungslose Messung der Oberflächentemperatur handeln, z.B. um eine Infrarotmessung der Oberflächentemperatur.

Die Messung erfolgt beispielsweise im Bereich des am ersten Teleskoprohr aufgesteckten Ausgleichselements, d.h. direkt am Ausgleichselement selbst oder im Nahbereich um dieses herum.

In einer weiteren Ausprägung kann das Erwärmen abgebrochen werden, sobald die Temperaturmesseinrichtung signalisiert, dass eine ausreichend hohe Temperatur erreicht ist und damit die Schmelzkörper verformbar sind. Durch die Messung im Bereich der Ausgleichselemente kann sichergestellt werden, dass vorrangig nur die Schmelzkörper verformbar werden und andere Bereiche des Ausgleichselements in ihren Oberflächeneigenschaften nicht betroffen sind. Man erreicht ein regionsweises Erwärmen des Ausgleichselements anstatt dem üblichen Durchwärmen des Ausgleichselements.

Um ein bestimmtes Temperaturprofil umsetzen zu können, etwa einen bestimmten Temperaturverlauf über die Zeit, kann das Verfahren des Weiteren eine Zeitmessung umfassen.

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird vorliegend nur die Oberfläche des ersten Teleskoprohrs erwärmt, beispielsweise durch ein induktives Verfahren. Das zweite Teleskoprohr wird nicht erwärmt. Durch dieses Verfahren erfolgt eine Erwärmung von innen nach außen, ausgehend vom ersten Teleskoprohr hin zu den freien Enden der Schmelzkörper. Sobald diese Enden ausreichend erwärmt sind, stoppt die Erwärmung, um die restlichen Bereiche des Ausgleichselements nicht oder kaum zu erwärmen.

Die Spule zur induktiven Erwärmung umgibt das erste Rohr. Die Erwärmung bzw. das Temperaturprofil startet, sobald eine Reihe Ausgleichselemente von der Spule überdeckt wird. Ein weiteres Fertigungsdetail betrifft die Klemmung des ersten Teleskoprohrs während der Fertigung. Das erste Teleskoprohr wird zuerst geklemmt.

Figur 11a zeigt eine Anordnung aus einem geklemmten ersten Teleskoprohr als Innenrohr und einem zweiten Teleskoprohr als Außenrohr.

Nun werden die Mittelpunkte des ersten und des zweiten Teleskoprohrs 8, 9 auf eine gemeinsame Achse A ausgerichtet. Dazu befindet sich beispielsweise die Klemmeinrichtung 300, 300' für das erste Teleskoprohr auf einer in x-y Richtung beweglichen Fläche 310 senkrecht zur Achse A.

Alternativ kann das Rohr auch von der Seite gegriffen werden, wobei der Greifer auf einem in x und y Richtung verschiebbaren Arm bzw. Portal montiert ist. Das Ausrichten wird beispielsweise durch ein optisches Messverfahren kontrolliert.

Danach wird das zweite Teleskoprohr 9 über das erste Teleskoprohr 8 geschoben.

Das Besondere ist nun, dass die Klemmung des ersten Teleskoprohrs 8 bereits gelöst wird, sobald das erste Rohr 8 durch das zweite Rohr 9 stabilisiert wird bzw. ist. D.h. beim Ineinanderschieben von zwei Teleskoprohren ist eines der Rohre in radialer Richtung beweglich und in axialer Richtung geklemmt.

Figur 1 lb zeigt die ineinandergeschobenen Rohre 8, 9 und die geöffnete Klemmeinrichtung 300, 300'.

Die Stabilisation des zweiten Rohrs 9 durch das erste Rohr 8 ist z.B. dann gegeben, wenn die Fase 11 des zweiten Teleskoprohrs 9 mit den schrägen Flächen des ersten Teleskoprohrs 8 in Kontakt gebracht wurde.

Dann wird das erste Teleskoprohr 8 erwärmt und die Schmelzkörper verformen sich beim Überschieben des Außenrohrs 9. Dabei kann sich das erste Teleskoprohr 8 bewegen, da es nicht mehr starr geklemmt ist. Dadurch kann sich das Rohr 8 von sich aus ideal ausrichten. Die Verformung der einzelnen Ausgleichselemente erfolgt somit verbessert. Nachdem beide Reihen der Ausgleichselemente verformt wurden, werden die Rohre 8, 9 vollständig ineinandergeschoben. Gleichzeitig kann bei diesem Vorgang eine Reibungsmessung erfolgen, um die ordnungsgemäße Funktion der Ausgleichselemente zu kontrollieren.

In einer speziellen Ausprägung erfolgt das Ineinanderschieben der Teleskoprohre gepulst. Durch Vibrationen in axialer Richtung der Teleskopsäule kann ein leichteres Ineinanderschieben erreicht werden.

In der vorangegangenen Beschreibung wurde davon ausgegangen, dass die Ausgleichselemente an der Außenseite des inneren Teleskoprohrs angebracht sind. Grundsätzlich lassen sich diese auch an der Innenseite des äußeren Teleskoprohrs anbringen. Schwieriger ist bei dieser Lösung das Anbringen der Ausgleichselemente im Inneren des äußeren Teleskoprohrs. In dieser Ausprägung erfolgt die Erwärmung der Schmelzkörper dann durch das Außenrohr. Die Schmelzkörper liegen in dieser nicht in Figuren dargestellten Anordnung an der Innenseite des äußeren Teleskoprohrs an und die Gleitflächen zeigen zum inneren Teleskoprohr.

Figur 12 zeigt zusammenfassend eine Ausprägung für das Fertigungsverfahren umfassend diverse Schritte:

In Schritt 400 wird das erste Teleskoprohr durch die Klemmeinrichtung geklemmt. In Schritt 410 werden die Teleskoprohre zueinander so ausgerichtet, dass ihre jeweiligen Mittelpunkte auf einer gemeinsamen Achse A liegen. In Schritt 420 werden die Teleskoprohre soweit ineinandergeschoben (Ansetzvorgang), dass die Fase des zweiten Teleskoprohrs und die schrägen Flächen der Ausgleichselemente der ersten Reihe im Wesentlichen nebeneinanderliegen und daher die Rohre im Wesentlichen in ihrer Position gehalten werden. In Schritt 430 wird die Klemmeinrichtung des ersten Teleskoprohrs geöffnet. In Schritt 440 wird die erste Reihe der Ausgleichselemente aufgewärmt. In Schritt 450 werden die Teleskoprohre ineinandergeschoben bis die erste Reihe der Ausgleichselemente vom zweiten Rohr überdeckt, bzw. verformt wurde. In Schritt 460 wird die zweite Reihe der Ausgleichselemente aufgewärmt. In Schritt 470 erfolgt analog zum Schritt 450 ein weiteres Ineinanderschieben für die zweite Reihe der Ausgleichselemente. In Schritt 480 werden die Teleskoprohre schließlich vollständig ineinandergeschoben, wobei beispielsweise eine Reibungsmessung stattfindet.

Bezugszeichenliste

1 Tischplatte

2 Teleskopsäule

3 Motor

4 Stelltrieb

5 Steuereinrichtung

6 Eingabeeinheit 7 Eingabefeld

8,9 Teleskoprohr

10 Ausgleichselement

11 Fase

100 Erste Seitenfläche

110 Zweite Seitenfläche

120 Schmelzkörper

125 Freies Ende eines Schmelzkörpers

130 Befestigungselement

140 Gleitfläche

150 Spalte

160 Abgeschrägte Flächen

170 Angriffsfläche

171 Griffmulde

172 Griffsteg 180 Aufnahmen 200 Spule 300 Klemmeinrichtung 310 Bewegliche Fläche

400-480 Verfahrensschritte