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Torsionsfederung
Torsions-Federungen mit einem nutzbaren Schwenkbereich von : 90 und einer günstigen Federcharakteristik zur Erzeugung relativ grosser Gegendrehmomente stehen bisher in ausreichend raumsparender und einfacher Bauart nicht zur Verfügung. Hingegen stehen Torsions-Elemente für wesentlich geringere Schwenkbereiche in der erforderlichen Qualität zur Verfügung.
Die gegenständliche Erfindung offenbart eine günstige Möglichkeit zur Realisierung höherer Schwenkbereiche mit bekannten Torsionselementen, vorzugsweise solchen, mit zwei durch gummielastische Profilleisten torsionselastisch ineinander gehaltenen Vierkantrohren.
Erfindungsgemäss ist eine Torsionsfederung zur Bewegungshemmung von darüber, über einen relativ grossen Schwenkbereich torsionselastisch abzustützenden Bauteilen, unter Verwendung von Torsionselementen mit begrenztem Schwenkbereich, insbesondere solchen mit zwei durch gummielastische Profilleisten torsionselastisch ineinander gehaltenen Vierkantrohren, dadurch gekennzeichnet, dass zur entsprechenden Vergrösserung des nutzbaren Schwenkbereiches mehrere gleichartige Torsionselemente durch paarweise Verbindung entsprechender Teile funktionell in Reihe geschaltet sind.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes und ein Anwendungsbeispiel dafür sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 ein Beispiel eines verwendbaren Torsionselementes als geschnittenes Schaubild. Fig. 2 ein Prinzipschaubild im Axialschnitt, zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens. Fig. 3 ein praktisches Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, teilweise im Schnitt. Fig. 4 eine lösbare Feststellvorrichtung, die im Beispiel nach Fig. 3 vorgesehen ist, in schematischer Darstellungsweise. Fig. 5 ein Anwendungsbeispiel für die Torsionsfederung nach Fig. 3 bis 4.
Das in Fig. 1 dargestellte und zur Realisierung der Erfindung beispielsweise gut brauchbare Torsionselement ist bekannt.
Es umfasst ein Vierkantrohr --1--, in welchem koaxial ein inneres Vierkantrohr --2-- mit Hilfe von gummielastischen Profilleisten --3-- zentrisch gehalten wird. Das Vierkantrohr-2-- enthält einen Vierkantstab --20--, welcher längs der Achse --A-- von einer Welle --21-- durchsetzt wird, die mit Hilfe des Keiles --22-- darin festsitzt. Durch Ausübung eines Drehmomentes auf die Welle--21--, oder auf das äussere Vierkantrohr bei Festhaltung des ändern Teiles, kann eine begrenzte Relativ-Verschwenkung der beiden in Ruhelage gezeichneten Lagerteile--1 und 2-- um einen Winkel i Aa, beispielsweise um : I : 300 erzwungen werden, wobei mit zunehmender Auslenkung aus der Ruhelage ein annähernd proportional zunehmendes Gegendrehmoment erzeugt wird.
Sofern eine Verschwenkbarkeit der elastisch gehaltenen Lagerachse --A-- um grössere Winkelwerte . 6. cx, z. B. um 90 bis 1000 erreicht werden soll, könnten mehrere, z. B. vier elastische Schwenklagerelemente nach Fig. l in Serie hintereinander angeordnet werden, derart, dass sich die angestrebte Ge-
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samtverdrehung der Achse --A-- auf eine Mehrzahl solcher Schwenklagerelemente gleichmässig ver- teilt.
Dies ist prinzipiell in Fig. 2 dargestellt. Jedes der vier darin verwendeten Schwenklagerelemente nach Fig. 1 ist gemäss Fig. 2 mit den benachbarten gekuppelt, u. zw. abwechslungsweise durch ein gemeinsames inneres Vierkantrohr --2'-- und nach der andern Seite durch ein gemeinsames äusseres Vier- kantrohr-l'-.
Das in Fig. 2 links gezeichnete äussere Vierkantrohr-l-ist mit einer Haltescheibe-10-dreh- fest verbunden, die über Verbindungsbolzen --15-- mit einem feststehenden Maschinenteil starr verbunden ist
Das in Fig. 2 rechts gezeichnete Schwenklagerelement bzw. sein äusseres Vierkantrohr --1--, wird von einem Innenvierkant-Teil--40--eines mit Hilfe eines Lagerzapfens --41-- in einem feststehenden Maschinenteil-5-- drehbar gelagerten Drehorganes --4-- umfasst, so dass durch Ausübung eines Drehmomentes--MA-auf den Arm --42-- dieses Teiles --4-- dessen Verschwenkung um die Achse --A-erzwungen wird.
Weil gemäss Fig. 2 jedes der vier elastischen Schwenklagerelemente --1 bis 2 bis 3-- nur einen Viertel der totalen Verschwenkung aufnehmen muss, kann bei einer Anordnung nach Fig. 2 der Teil - 4-- ohne Schwierigkeiten um 90"verschwenkt werden, wobei das durch die vier hintereinander gekuppelten Schwenklagerelemente erzeugte Gegendrehmoment bei Verdrehung um : 100 etwa auf den bei Verdrehung eines einzelnen Schwenklagerelements um : 25 erzeugten Wert ansteigt.
Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 4 sind ebenfalls vier Schwenklagerelemente nach Fig. 1 hintereinander gekuppelt. Mit --50- ist ein Stabrohr von quadratischem Querschnitt bezeichnet. Es sind darin übereinander und parallel zueinander zwei Lagerwellen --21-- mit den Achsen-Al bzw.
A2-- gelagert. Die obere Welle --21-- ist über einen Keil --22-- einerseits mit dem um 90 umdie
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--42'-- eines Trägerteiles --4'-- undüber die Gummiprofilleisten --3a-- elastisch gehaltene äussere Vierkant--la--, dessen äussere Form zylindrisch ist, überträgt die an ihm bewirkte Verdrehung über ein mittels Schrauben --12-- daran befestigtes Stahlband --11-- auf einen gleichartig ausgebildeten äusseren Vierkantteil--lb-- eines darunter auf der unteren Welle --21-- angeordneten Schwenklagerelementes, dessen Gummiprofilleisten mit - -3b-- bezeichnet sind.
Ein innerer Vierkantstab --2bc-- überträgt die ihm aufgezwungenen Drehbewegungen auf das daneben auf derselben unteren Welle --21-- gelagerte dritte Schwenklagerelement. Seine Gummiprofilleisten sind mit --3c-- und sein äusserlich ebenfalls zylindrisch gestalteter Aussenvierkant ist mit - bezeichnet.
Die dem Teil --1c-- aufgezwungenen Drehbewegungen werden über ein Stahlband --11-- auf einen entsprechenden Aussenvierkant --ld-- des letzten der vier Lagerelemente übertragen, dessen Gummiprofilleisten sind mit --3d-- und dessen Innenvierkant ist mit --2d-- bezeichnet. Dieser Innenvierkant --2d-- ist nicht fest, sondern drehbar auf der oberen Welle --21-- gelagert, dafür aber über Bolzen--25- : - mit dem feststehenden Stativgehause-50-drehfest verbunden. Die obere Welle-21ist über einen Kopf --23-- mit einer Bremsscheibe --24-- drehfest verbunden, die normalerweise zur Fixierung der Welle --21-- und damit des Trägerteiles --4'-- an eine mit dem Stativgehäuse --50--
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--51-- angezogenIn Fig. 4 ist eine entsprechende-an sich wohlbekannte - Feststellvorrichtung schematisch dargestellt. Es sind darin die Gehäusewandung -50-- und die darin gelagerte Welle --21-- schematisch gezeichnet. Der Feststellhebel --6-- ist als Winkelhebel mit einem Arm --61-- dargestellt und über das Drehlager--60-- mit der axial verschiebbaren Welle --21-- verbunden. Der Arm --61-- ist mit einem Gehäuse --50-- schwenkbar abgestützten Hebel--62-- gelenkig verbunden, um einKniegelenkzu bilden.
Bei der Verschwenkung des Feststellhebels aus der dargestellten Lösestellung in Pfeilrichtung werden das Kniegelenk-61 bis 62-- und die Welle --21-- in Richtung der eingetragenen Pfeile verschoben, so dass die Bremsscheibe --24-- der Welle --21-- an die feststehende Gegenbremsscheibe --51-- angepresst wird.
Gemäss Fig. 5 ist das Stativrohr --50-- mit einem Fahrwerk --52-- versehen, um ein fahrbares Stativ --5-- für ein Gerät --7--, beispielsweise ein medizinisches Behandlungsgerät zu bilden. Dieses ist über den Kupplungskopf --44'-- lösbar auf dem Teller --43'-- des in Fig. 3 ebenfalls mit --4'-- be- zeichneten schwenkbar gelagerten Trägerteiles-4'-abgestützt. Nach Lösung des Feststellhebels-6-
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