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Klemmvorrichtung zur Zusammensetzung eines aus Rohren oder Stangen gebildeten
Gestelles für modellmässige Maschinenkonstruktionen
Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zur Zusammensetzung eines aus Rohren oder Stangen gebildeten Gestells für modellmässige Maschinenkonstruktionen, welche Klemmvorrichtung aus zwei, halbzylindrische Nuten aufweisenden Spannkörpern besteht, zwischen denen die in die Nuten eingelegten
Rohre bzw. Stangen eingespannt sind.
Zweiteilige Spannkörper der genannten Art finden bisher beispielsweise bei Rohrgerüsten oder als
Befestigungselemente für Wasserleitungsrohre bzw. Kabel Verwendung. Ferner sind einteilige Spannkörper bekannt, die ebenfalls Nuten aufweisen, wobei Rohre oder Stangen in die Nuten eingelegt und dann mit
Hilfe eines aussen über sie gelegten, anziehbaren Spannbandes festgeklemmt werden. Bei einer Klemmvor- richtung der letztgenannten Art ist es bereits bekannt, bei mehreren Nuten die Mittelnut mit einem grösseren
Radius als die beiden Randnuten bzw. als weitere Randnuten auszubilden, um so die gleichzeitige Befesti- gung von Stangen von verschiedenen Durchmessern mit Hilfe einer einzigen Klemmvorrichtung zu ermöglichen.
Durch die Anordnung von Spannbändern bei der beschriebenen Konstruktion lässt sich nur dann ein einigermassen gleichbleibender Abstand zwischen den mit der bekannten Klemmvorrichtung befestigten Stäben oder Rohren einhalten, wenn alle Einspann- bzw. Klemmstellen der Spannvorrichtung besetzt sind, d. h. wenn mit einer derartigen Klemmvorrichtung so viele Rohre festgehalten werden, als in der Klemmvorrichtung Öffnungen vorhanden sind. Wird eine der Öffnungen freigelassen, dann wird sie sich beim Verspannen zusammenziehen und es ergibt sich damit eine Verringerung des Abstandes der in den andern Öffnungen gehaltenen Stangen.
Die Ebene, in der die Hauptachsen der mit den bekannten Klemmvorrichtungen befestigbaren Stangen liegen, lässt sich zufolge der Verformbarkeit der Klemmvorrichtung nicht genau definieren. Überdies lassen sich mit den bekannten Klemmvorrichtungen keine Verbindungen herstellen, bei denen gleichzeitig Stangen in einander senkrecht schneidenden Ebenen liegen. Aus allen diesen Gründen erscheinen die bekannten Klemmvorrichtungen kaum für die Herstellung modellmässiger Maschinenkonstruktionen geeignet.
Beim Aufbau von Gestellen für modellmässige Maschinenkonstruktionen muss berücksichtigt werden, dass das Gestell aus Elementen mit hauptsächlich tragenden und Elementen mit hauptsächlich führenden Funktionen zusammengesetzt ist. Die tragenden Elemente können als stark bemessene Teile ausgeführt werden, wogegen die in erster Linie eine Führungsfunktion erfüllenden Elemente zweckmässig schwächer als die tragenden Elemente gewählt werden. Beim Aufbau eines derartigen Gestells aus Rohren werden deshalb vorteilhaft je nach Belastung sowohl dickere als auch dünnere Rohre verwendet, die man mit Hilfe von leicht zu montierenden Klemmvorrichtungen zum Gestell verbinden kann. Die Verwendung dickerer und dünnerer Rohre ist bereits wesentlich vorteilhafter, als die Verwendung nur gleich starker Rohre für ein Gestell.
Noch günstiger aber ist es, wenn man schwächere Rohre paarweise mit bestimmtem Abstand voneinander anordnen und sie an ihren Enden mit Hilfe von Klemmvorrichtungen verbinden kann. Dadurch kann man einen sehr stabilen Tragbalken erhalten, der eine Orientierungsebene bestimmt, in der die Maschinenelemente der modellmässigen Maschinenkonstruktion angebracht werden können, ohne dass hiefür besondere Hilfsmittel erforderlich sind. Ausserdem können die Maschinenelemente je nach Wunsch an dem aus Rohren bestehenden Tragbalken entlanggeschoben werden, wobei keine Gefahr besteht, dass diese Elemente die von den Rohren bestimmte Ebene verlassen.
Zur Verwirklichung einer derartigen Gestellkonstruktion ist eine Klemmvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, die sich erfindungsgemäss im wesentlichen dadurch auszeichnet, dass jeder der beiden Spannkörper drei parallele Nuten aufweist, deren Achsen in ein und derselben Ebene liegen und einen untereinander gleichen Abstand haben, wobei die beiden Aussennuten untereinander gleichen Radius haben, die Mittelnut aber einen grösseren Radius als die Aussennuten aufweist und dass die Spannkörper mit je drei Löchern zur Aufnahme von Spannbolzen od. dgl. zum paarweisen Zusammensetzen und zum Festspannen der Körper versehen sind, wobei die Achsen der drei Löcher die Nutachsen jeweils rechtwinkelig schneiden.
Durch diese besondere Ausbildung der Klemmvorrichtung wird es möglich, Gestellkonstruktionen der vorstehend genannten Art anzufertigen, wobei jeweils ein einheitlicher Abstand der Rohre eines aus zwei Rohren aufgebauten Trägers gewährleistet ist und sich auch die durch die beiden Rohre bestimmte Ebene hinsichtlich ihrer Lage genau definieren lässt. Durch die beschriebene Anordnung
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wird es möglich, beispielsweise an ein einziges tragendes Element mit Hilfe der Klemmvorrichtung am Ende ein aus zwei schwächeren Rohren aufgebautes Führungselement anzuschliessen.
Gestelle, wie sie mit Hilfe der erfindungsgemässen Klemmvorrichtung gebaut werden können, dienen insbesondere dazu, um eine modellmässige Konstruktion von Maschinen zu ermöglichen, die über ein bestimmtes Mass hinaus kompliziert sind, so dass man erst am Modell das Betriebsverhalten usw. prüfen und erproben will, ehe man eine Endkonstruktion in natürlicher Grösse herstellt. Man kann auf einem derartigen Gestell umfangreiche Getriebe anbringen, bei denen, ebenso wie bei den übrigen Teilen der Maschine selbst zahlreiche bewegliche Teile vorkommen.
Unter anderem kann man mit den Gestellen Prüfmaschinen für Füllfederhalter zur pausenlosen Ausführung von Schriftzügen verschiedenster Art, Textilmaschinen und Robotmaschinen modellmässig aufbauen.
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den Symmetrieebene des Spannkörpers fluchtend angeordnet, wobei die Achsen der Schraubenlöcher die Achsen der Nuten schneiden.
Während es bei bekannten Klemmvorrichtungen üblich war, Schraubenlöcher neben den Nuten für die Rohre anzuordnen, wird es durch die erfindungsgemässe Ausführung möglich, entweder zwei dünne Rohre in die Aussennuten zu legen und in einem mittleren Schraubenloch eine Klemmschraube anzuordnen oder ein dickes Rohr in die mittlere Nut zu legen und die beiden äusseren Schraubenlöcher für die Anordnung von Festspannschrauben zu benützen bzw. ein dickes Rohr in die mittlere Nut nach der einen Seite ganz einzulegen, nach der entgegengesetzten Seite aber zwei dünne Rohre in die Aussennuten nur so weit einzulegen, dass Platz bleibt, um die Befestigungsschrauben durch die äusseren Schraubenlöcher zu ziehen.
Ferner wird es möglich, wahlweise nach unten oder nach oben oder sowohl nach oben als auch nach unten, Rohre über die Befestigungsschrauben zu ziehen, wobei sich die Rohre in den Nuten in einer Ebene befinden, und die Rohre auf den Schrauben in einer zur ersteren senkrechten Ebene liegen. Ausserdem liegen dann je zwei zueinander rechtwinkelige Aussenrohre in je einer Ebene, die untereinander parallel sind.
Weitere Einzelheiten und zweckmässige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung hervor.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 ein von oben gesehenes Schaubild eines Spannkörpers, der eine Hälfte einer erfindungsgemässen Klemmvorrichtung bildet, Fig. 2 ein Schaubild eines Spannkörpers nach Fig. l, von unten gesehen, Fig. 3 ein Schaubild einer andern Ausführung des Spannkörpers von oben gesehen, Fig. 4 wieder ein Schaubild des Spannkörpers nach Fig. 3 von unten gesehen und Fig. 5 ein Gestell, das unter Anwendung der Spannkörper nach den Fig. 1-4 aufgebaut ist, ebenfalls im Schaubild.
Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Spannkörper A zum Festspannen von parallelen Rohren ist blockähnlich ausgebildet und mit drei halbzylindrischen Nuten 1, 2, 3 versehen, wobei die mittlere Nut 2 einen grösseren Radius als die beiden äusseren Nuten 1, 3 aufweist. Die Nuten 1-3 sind dazu bestimmt, Rohre mit verschiedenen Durchmessern, u. zw. schwächere Rohre mit untereinander gleichem Durchmesser bzw.
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der Nuten im rechten Winkel schneiden. Um eine gute Klemmwirkung zu erzielen, sind die Radien der Nuten etwas kleiner als die Radien der in ihnen einspannbaren Rohre gewählt, so dass letztere bei kräftiger Einspannung zwischen den Spannkörpern etwas oval gedrückt werden. Die Formänderung der Rohre hält sich jedoch in den elastischen Grenzen.
Es könnten auch massive Stangen an Stelle der Rohre verwendet werden, doch muss man dann wegen der praktisch nicht mehr vorhandenen Zusammendrückbarkeit den Nutenraduis und den Stangenradius gleich gross wählen.
Jeweils zwei Spannkörepr A können, wie Fig. 5 zeigt, mit einander zugekehrten Nuten zu einem Knotenpunkt 31 vereinigt werden ; d. h. eine aus zwei Spannkörpern bestehende Klemmvorrichtung bildet dann einen räumlichen Knotenpunkt eines aus über Klemmvorrichtungen verbundenen Rohren bestehenden Gestells. Die gegenüberliegenden Nuten 1, 2, 3 der beiden Spannkörper einer Klemmvorrich-
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ist.
Es ist aber auch möglich, das Mittelloch freizulassen und in die von den Aussennuten 1, 3 gebildeten Löcher schwächere Rohre einzulegen, in welchem Fall die Festspannung mittels eines einzigen, durch das Mittelloch 11 geführten Schraubbolzens erfolgt. Überdies können auch die von den Schraubbolzen durchquerten Nuten als Führung und Halterungfür weitere Rohre Verwendung finden, wie dies beispielsweise in Fig. 5 mit den Rohren 32, 32'gezeigt wird, wobei aber an einer andern nicht gezeigten Stelle eine Festspannung dieser zusätzlichen Rohre erforderlich ist, weil die Führung in den Aussennuten 1 und 3 als Einspannung nicht ausreicht. Das stärkere Rohr 30 in der Mittelnut wird aber im gezeigten Knotenpunkt ausreichend festgespannt.
Umgekehrt ist es auch möglich, schwächere Rohre in den Aussennuten 1, 3 mit Hilfe eines durch das Mittelloch 11 gehenden Schraubbolzens festzuspannen und die Mittelnut als Führung für ein bis zu diesem Schraubbolzen reichendes Rohr zu verwenden. Die Schraubbolzen selbst können überdies auch als zusätzliche Halterung für Rohre Verwendung finden, wie dies in Fig. 5 mit den Rohren 34 und 34'gezeigt ist, die auf die Schraubbolzen 33, 33'aufgezogen sind, die sich auch durch einen
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Knotenpunkt 45 und zwei weitere Rohre 47, 47'in eine Bodenplatte 51 hinein erstrecken. Die Rohre 34,34' und 47, 47'bilden hiebei Abstandsrohre, welche die die Knotenpunkte 31, 45 bildenden Spannkörper im gewünschten Abstand voneinander und von der Bodenplatte 51 halten.
Entsprechende Abstandsrohre lassen sich auch an einem durch das Mittelloch 11 der Spannkörper geführten Schraubbolzen anbringen.
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kreuzende, weitere halbzylindrische Nut 10 aufweisen, deren Radius dem der Nut 5-8 entspricht. Die
Nuten 5-8 und 10 sind für stärkere Rohre bestimmt, wogegen die Nuten 4-7, 6-9 einen kleineren
Radius für die schwächeren Rohre aufweisen. Im Klemmkörper. S sind an der einen Seite der Nut 10
Löcher 12, 12', 12" und an der andern Seite der Nut 10 Löcher 13, 13', 13" vorgesehen. Es ist also gegen- über dem Klemmkörper A die doppelte Anzahl von Löchern vorhanden.
Wenn beiderseits der Quernut 10 in den Nuten 4-q und 7-9 Rohre angeordnet werden, dann wird wegen der aussermittigen Anordnung der Quernut 10 nur in den Nuten 7-9 eine gute Klemmwirkung erzielt, so dass festzuspannende Rohre in diesen Nutenstücken angebracht werden müssen. Die kurzen Nutenstücke 4-6 eignen sich als Führung mit unbedeutender Klemmwirkung für solche Rohre, die an einer andern Stelle mit besonderen Klemmvorrichtungen festgespannt werden. Ein Beispiel für eine derartige Zusammenstellung ist der Knotenpunkt 41 gemäss Fig. 5, wo ein stärkeres Rohr 42 mit zwei rechtwinkelig zu ihm angeordneten stärkeren Rohren 43, 43'ein T-StÜck bildet.
Die Rohre 42, 43, 43'sind in den Nuten 5 und 10 mit geringerer Klemmwirkung geführt, wagegen zwei schwächere Rohre 44'und 44 in den verlängerten Nuten 7 und 9 der Spannkörper B mit Hilfe von Schraubbolzen 15 und Muttern 16 kräftig eingeklemmt sind. Das Rohr 42 ist an seinem nicht gezeigten rechten Ende in einer weiteren Klemmvorrichtung kräftig festgeklemmt, wogegen das dargestellte Ende des Rohres 42 in die nur als Führung dienende Nut 5 der Spannkörper des Knotenpunktes 41 eingreift, ohne dass hier eine nennenswerte Klemmung erzielt wird.
Bei dem Knotenpunkt 38 in Fig. 5 finden ebenfalls zwei Spannkörper B Verwendung. Es sind hier drei stärkere Rohre 39, 39'und 43'mit Hilfe eines kurzen Schraubbolzens 15 und zweier langer Schraubbolzen 23', 2. 1 festgeklemmt, wobei letztere an der Bodenplatte 51 befestigt und von Abstandsrohren 37,37' und 40', 40 umgeben sind. Der Knotenpunkt 45 ist wie der Knotenpunkt 38 zusammengesetzt, bildet jedoch darüber hinaus eine Führung für zwei schwächere Rohre 46, 46', die wieder an ihren nicht dargestellten Enden kräftig festgeklemmt sind.
Zwei nebeneinander angeordnete Rohre, z. B. 34,34', 37, 37'bzw. 44, 44' bilden miteinander und mit den sie verbindenden Klemmvorrichtungen einen Tragbalken, der sich vorteilhaft für eine stabile Befestigung von Maschinenelementen, wie z. B. Kugellagern, Getrieben usw. eignet. Die Maschinenelemente können entlang eines solchen Tragbalkens in jede gewünschte Stellung verschoben werden, ohne dass sie dabei die durch die beiden Rohre bestimmte Ebene verlassen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn ein Gestell für modellmässige Maschinenkonstruktionen mit Wellenlagern, Kegelzahnradgetrieben, Zahnrad- übersetzungen usw. aufgebaut werden soll.
Als Beispiel für ein derartiges Maschinenelement ist in Fig. 5 ein Block 25 angedeutet, der einerseits zwei Durchgangslöcher 26', 26 aufweist, durch welche sich die Rohre 37, 37' erstrecken und anderseits mit einem Kugellager 27 versehen ist, das für die Lagerung des einen Endes einer nicht dargestellten Welle dient, deren anderes Ende in einem gleichartigen, mit einem Kugellager versehenen Block 25 gelagert sein kann, der z. B. auf die Rohre 34, 34'aufgeschoben ist. Der Lagerblock 25 kann z.
B. mittels nicht gezeigter Madenschrauben arretiert werden. Ähnliche Lagerblöcke, von denen der eine an den Rohren 34,34', der andere aber an den Rohren 46, 46'angeordnet wird, könnten für die Lagerung von zwei miteinander kämmenden Kegelzahnrädern Verwendung finden, wobei die Wellen der Kegelzahnräder in einer gemeinsamen Ebene liegen und miteinander einen rechten Winkel einschliessen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Klemmvorrichtung zur Zusammensetzung eines aus Rohren oder Stangen gebildeten Gestells für modellmässige Maschinenkonstruktionen, welche Klemmvorrichtung aus zwei, halbzylindrische Nuten aufweisenden Spannkörpern besteht, zwischen denen die in die Nuten eingelegten Rohre bzw.
Stangen eingespannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Spannkörper (A, B) drei parallele Nuten aufweist, deren Achsen in ein und derselben Ebene liegen und einen untereinander gleichen Abstand haben, wobei die beiden Aussennuten (1, 3) untereinander gleichen, die Mittelnut (2) aber einen grösseren Radius als die Aussennuten hat, und dass die Spannkörper mit je drei Löchern (11, li', 11") zur Aufnahme von Spannschraubenbolzen od. dgl., zum paarweisen Zusammensetzen und zum Festspannen der Körper versehen sind, wobei die Achsen der drei Löcher die Nutachsen jeweils rechtwinkelig schneiden.
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