Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pendelkopf mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Klemmeinrichtungen, welche eine Kugel fest klemmen können, sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden in den verschiedensten Bereichen, wie zum Beispiel im Intensivpflegebereich eines Spitals oder in der Studiofotografie eingesetzt.
US 5 383 738 offenbart eine entsprechende Vorrichtung, bei welcher eine Kugel durch zwei halbe Schalen gehalten wird.
Auch der Katalog auf der Internetseite der Firma Krömker (http: // images/Kataloge/ GelenkarmeKroemkerGmbHKatalog2004034.pdf) offenbart unter der Bezeichnung Kugelgelenk eine Klemme ähnlicher Art. Jedoch lässt sich diese Klemme nicht um eine eigene Achse drehen.
Generell nachteilig bei Klemmeinrichtungen des Standes der Technik ist vor allem, dass die Klemmeinrichtung nur zwei kontrollierte Zustände, nämlich einen fest klemmenden und einen freigebenden Zustand, einnehmen kann. Im Intensivpflegebereich kommt dieser Nachteil besonders zum Tragen, da sich der Patient geklemmt gehaltene Respirationsschläuche und ähnliche Einrichtungen durch eine ungünstige Bewegung entfernen kann.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Pendelkopf der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass dieser ein entsprechendes Gegenstück fest klemmen, nachgebend halten oder ganz freigeben kann. Ein weiteres Ziel ist es, das Gegenstück immer um eine Mittelachse drehbar zu halten. Weiterhin ist es ein Ziel der Erfindung, die Stellung und Ausrichtung des Gegenstücks im Raum mit einem einzigen Handgriff festlegen zu können. Ein weiteres Ziel ist die einfache Trennung des Pendelkopfes vom Kupplungsstück.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Pendelkopf mit zwei Klemmbacken und einem Klemmelement gelöst. Dabei wird ein Gegenstand zwischen den beiden Klemmbacken durch das Klemmelement geklemmt. Der Pendelkopf ist drehbar mit einem komplementären Kupplungsstuck verbindbar.
Ein solcher Pendelkopf lässt sich durch einen einzigen Handgriff in eine bestimmte Stellung und Ausrichtung bringen und festlegen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform bewirkt zusätzlich ein Federelement eine Federkraft entgegen der Klemmrichtung. Diese Federkraft sorgt dafür, dass die beiden Klemmbacken immer eine definierte Stellung einnehmen, da diese durch die Federkraft an das Klemmelement gedrückt werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform weisen die Klemmbacken im Klemmbereich eine dem Gegenstück komplementäre Form auf. Idealerweise wird das Kupplungsteil des Gegenstückes kugelförmig augestaltet; durch die kugelförmige Ausgestaltung wird die grösste Anzahl von Freiheitsgraden erreicht. Das Gegenstück kann aber auch eine beliebige Form einnehmen, wie zum Beispiel zylindrisch etc. sein.
Im Kupplungsbereich weist die Klemmbacke eine hohlzylindrische halbrunde Aussparung und eine dazugehörige kleinere hohlzylindrische halbrunde Aussparung auf. Die Mittelachsen beider halbrunden Aussparungen verlaufen dabei konzentrisch. Die beiden halbrunden hohlzylindrischen Aussparungen dienen als Gegenstück für das Kupplungselement.
Das Kupplungselement weist auf der in die Klemmbacke eingreifenden Seite eine Form auf, die zu den oben beschriebenen halbrunden Aussparungen komplementär ist. Auf der anderen Seite kann das Kupplungselement eine beliebige Form aufweisen. Bevorzugterweise ist die in die Klemmbacke eingreifende Seite zylindrisch ausgestaltet, so dass dem Pendelkopf eine Drehung bei stillstehendem Kupplungselement erlaubt ist. Die andere beispielsweise zu einem Stativ oder Ständer zeigenden Seite kann z.B. ein Gewinde aufweisen.
Der erfindungsgemässe Pendelkopf kann im gelösten Zustand durch Zusammendrücken der beiden Klemmbacken im Klemmbereich vom Kupplungselement getrennt werden. Dies erlaubt eine sehr einfache Handhabung des Pendelkopfs, falls dieser von einer Apparatur getrennt werden muss.
Druckschriften
US 5 383 738 "Rotating Clamp", Perlman et al. Internetprospekt der Firma Krömker Medtec, Kugelgelenk
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemässen Pendelkopfs;
<tb>Fig. 2<sep>eine dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemässen Pendelkopfs.
Beschreibung einer Ausführungsform
Fig. 1 zeigt den Pendelkopf in einer Schnittdarstellung. Der beispielhafte Pendelkopf umfasst zwei Klemmbacken 1 und 9, ein Klemmelement 2 und ein Federelement 5.
Der Pendelkopf weist zwischen seinen Klemmbacken 1 und 9 einen Klemmbereich 31 auf, wobei der Klemmbereich 31 der Bereich ist, welcher das entsprechende zu klemmende Gegenstück 6 als einsetzbarer Gegenstand aufnimmt. Weiter weist der Pendelkopf einen Kupplungsbereich 41 auf, wobei der Kupplungsbereich 41 der Bereich ist, welcher das Kupplungselement 7 aufnimmt.
Die Ausgestaltung der Klemmbacken 1 und 9 im Klemmbereich 31 hängt von der Ausgestaltung des Gegenstücks 6 ab. In der beschriebenen Ausführungsform wurde ein kugelförmiger Körper als Gegenstück 6 gewählt. Die Klemmbacken 1 und 9 sind im Klemmbereich 31 jeweils mit einer runden Vertiefung 15 versehen, wobei die runde Vertiefung 15 eine konisch ausgebildete nach aussen gerichtete Kante 23 umfasst. Die konisch ausgebildete Kante 23 dient als Auflagefläche für das Gegenstück 6.
Die Aussenkontur 20 der Klemmbacken 1 und 9 ist in der Draufsicht halbkreisförmig ausgestaltet und zwar so, dass einem am Gegenstück 6 angeordneten Element die Bewegungsfreiheit nicht eingeschränkt wird.
Zwischen dem Klemmbereich 31 und dem Kupplungsbereich 41 weisen die Klemmbacken 1 und 9 jeweils eine durchgehende Bohrung 24 auf, durch die eine Klemmschraube 4 hindurchgeführt wird. Die Bohrung 24 weist beispielsweise in der Klemmbacke 1 einen rechteckigen Querschnitt und in der Klemmbacke 9 einen runden Querschnitt auf. Ebenfalls in diesem Bereich ist in beiden Klemmbacken 1 und 9 eine rechteckige Aussparung 14 angeordnet, die zur Aufnahme des Federelementes 5 dient. Eine Schulter 25 dient als Anschlag für die Blattfeder 5.
Die mechanische Ausgestaltung des Kupplungsbereiches 41 hängt von der Ausgestaltung des Kupplungselementes 7 ab. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein im Wesentlichen zylindrisches Kupplungselement 7 gewählt. Die Klemmbacken 1 und 9 weisen eine aufeinander zuweisende offene, halbrunde Aussparung 21 auf. Die halbrunde Aussparung 21 geht auf der von dem Kupplungselement 7 wegweisenden Seiten in eine weitere grössere halbrunde Aussparung 22 über, dabei bildet sich beim Übergang der beiden Aussparungen eine Stufe 26 als Anschlagelement. Die Symmetrieachse beider Aussparungen 21 und 22 liegt fluchtend zur Mittelachse 8 des Pendelkopfes. Beide Aussparungen 21 und 22 sind so ausgestaltet, dass sie das Kupplungselement 7 aufnehmen können.
Das Kupplungselement 7 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgestaltet und weist mehrere Abschnitte auf. In einem ersten Abschnitt weist das Kupplungselement 7 ein Gewinde 13 auf. Der erste Bereich kann aber auch eine beliebige andere Form aufweisen, zum Beispiel ein viereckiger Querschnitt. Auch kann das Kupplungselement 7 das Ende einer längeren Stativstange ausbilden. Ein Einstich und ein Flansch 12 bilden einen zweiten Abschnitt. In einem dritten Abschnitt verjüngt sich der Flansch auf einen kleineren Durchmesser 11. Stufenförmig geht der kleine Durchmesser 11 in einen grösseren Durchmesser 10 über und bildet den vierten Abschnitt.
Der vierte Abschnitt des Kupplungselementes 7 wird von den beiden Klemmbacken 1 und 9 durch die grösseren halbrunden Aussparungen 22 umgriffen. Dabei dient der stufenförmige Übergang vom dritten in den vierten Abschnitt als Anschlagelement und sichert, zusammen mit dem oben beschriebenen Anschlagelement 26 der Klemmbacke 1 und 9, den Pendelkopf gegen eine Verschiebung entlang seiner Mittelachse 8. Die zylindrische Form des Kupplungselements 7 erlaubt dem Pendelkopf eine Rotation um die Mittelachse 8.
Das Federelement 5 ist beispielsweise eine Blattfeder mit einer im Querschnitt gebogenen, halbrunden Form, zusätzlich weist das Federelement 5 zwei Öffnungen 16 auf, durch die eine Klemmschraube 4 hindurchgeführt wird. Die Öffnungen 16 sind durch einen Steg getrennt, der auch weggelassen werden kann, so dass sich in der Feder ein Langloch ausbildet. Das Federelement 5 bewirkt eine Federkraft, die in Richtung der Klemmschraube 4 nach aussen wirkt.
Das Federelement 5 kann auch als Schraubenfeder, Tellerfeder und/oder als eine beliebige andere Form, die eine Federkraft in Richtung der Klemmschraube 4 nach aussen aufbringt, ausgestaltet sein. Beispielsweise kann das Federelement 5 dieses Klemmelement 4 konzentrisch umgeben.
Das Klemmelement 2 besteht aus einem Klemmhebel 3 und einer Klemmschraube 4. Der Klemmhebel 3 ist mit einem Handgriff ausgestaltet, so dass dieser sich für ein Rotieren von Hand eignet. Die Klemmschraube 4 umfasst ein Gewinde 17, einen Schaft 18 und einen Kopf 19. Der Übergangsbereich vom Schaft 18 zum Kopf 19 ist rechteckig ausgestaltet, so dass die Klemmschraube 4 mit dem Bereich 17 in die rechteckige Bohrung der Klemmbacke 1 eingreift und sich somit die beiden Elemente nicht gegeneinander verdrehen können.
Im montierten Zustand stehen sich zwei Klemmbacken 1 und 9 derart gegenüber, dass die halbrunden Aussparungen 21 und 22 der einen Klemmbacke 1 und die halbrunden Aussparungen 21 und 22 der anderen Klemmbacke 9 sich zu einer runden Form ergänzen, und dass die beiden runden Vertiefungen 15 im Klemmbereich 31 die Aufnahme für ein entsprechendes Gegenstück 6 bilden. Das Federelement 5 wird bei den dafür vorgesehenen rechteckigen Aussparungen 14 platziert. Dabei sind die freien Enden des Federelementes 5, die sich aus der halbrunden Form ergeben, in Richtung des Gegenstücks 6 angeordnet. Die Klemmschraube 4 wird durch die erste Klemmbacke 1, das Federelement 5 und durch die zweite Klemmbacke 9 hindurchgeführt und mit dem Klemmhebel 3 verbunden. Dabei hält das Klemmelement 2 die beiden Klemmbacken 1 und 9 und das Federelement 5 zusammen.
Durch eine Betätigung, das heisst Rotation, des Klemmhebels 3 können die beiden Klemmbacken 1 und 9 gegeneinander bewegt und verspannt werden.
Die halbrunden Aussparungen der Klemmbacken 1 und 9 sind derart dimensioniert, dass eine Rotation des Pendelkopfes um die Drehachse 8 bei feststehendem Kupplungselement 7 immer möglich ist; dabei können die Klemmbacken 1 und 9 des Pendelkopfes, beispielsweise entsprechend einer Weiterdrehung des Klemmhebels 3 um jeweils 90 oder auch 180 Grad, drei Stellungen, nämlich eine fest klemmende, eine nachgebend haltende und eine ganz freigebende Stellung einnehmen. Die drei Stellungen werden durch die Betätigung des Klemmhebels 3 erreicht, bei dem beispielsweise bei 90/180 Grad eine von drei/zwei auf der Unterseite 27 des Klemmhebels 3 bestehende radiale Nuten in eine entsprechende einzelne radiale Rippe auf der Oberseite der Klemmbacke 9 eingreift oder vice versa.
Es können auch keine dezidierten Stellungen angegeben sein. Für die fest klemmende Stellung werden die beiden Klemmbacken 1 und 9 so lange aufeinander zu bewegt, bis diese das Gegenstück 6 fest klemmen. Die Klemmkraft kann durch weitere Betätigung des Klemmhebels 3 erhöht werden. Bei der nachgebend haltenden Stellung stehen die Klemmbacken 1 und 9 dann so zueinander, dass das Gegenstück 6 weder fest geklemmt noch ganz freigegeben ist. Durch die vom Federelement 5 bewirkte Federkraft, ist eine kontrollierte Offenstellung des Pendelkopfes gewährleistet. Zusätzlich verhindert die Federkraft ein unkontrolliertes Lösen des Klemmelementes 2 und dadurch ein ungewolltes Herausfallen des Gegenstücks 6. Dies ist vor allem im Intensivpflegebereich ein wichtiger Sicherheitsaspekt.
In der freigebenden Stellung stehen die beiden Klemmbacken 1 und 9 so zueinander, dass das Gegenstück 6 zwischen den beiden Klemmbacken 1 und 9 entfernt werden kann.
Befindet sich der Pendelkopf in der freigebenden Stellung und ist das Gegenstück 6 entfernt, so kann der Pendelkopf vom Kupplungselement 7 getrennt werden. Hierzu müssen die beiden Klemmbacken 1 und 9 im Klemmbereich 31 gegeneinander zusammen gedrückt werden; dabei weitet sich der Kupplungsbereich 41 aus und gibt das Kupplungselement 7 frei.
Anstelle eines kugelförmigen Gegenstückes 6 kann auch ein zylindrisches Gegenstück verwendet werden, jedoch ist dann die Anzahl der Freiheitsgrade eingeschränkt.
Anstatt des beschriebenen Klemmelementes 2 mit einer Drehbetätigungsrichtung, könnte ein anderes Element, wie zum Beispiel ein Kipphebel, verwendet werden. Auch der Einsatz von anderen, weiteren Verriegelungselementen und Griff-Formen ist möglich.
Bezugszeichen
<tb>1<sep>Klemmbacke
<tb>2<sep>Klemmelement
<tb>3<sep>Klemmhebel
<tb>4<sep>Klemmschraube
<tb>5<sep>Federelement
<tb>6<sep>Gegenstück
<tb>7<sep>Kupplungselement
<tb>8<sep>Mittelachse
<tb>9<sep>Klemmbacke
<tb>10<sep>grosser Durchmesser
<tb>11<sep>kleiner Durchmesser
<tb>12<sep>Flansch
<tb>13<sep>Gewinde
<tb>14<sep>rechteckige Aussparung
<tb>15<sep>runde Vertiefung
<tb>16<sep>Öffnung
<tb>17<sep>Gewinde
<tb>18<sep>Schaft
<tb>19<sep>Kopf
<tb>20<sep>Aussenkontur
<tb>21<sep>kleine halbrunde Aussparung
<tb>22<sep>grosse halbrunde Aussparung
<tb>23<sep>konische Kante
<tb>24<sep>Bohrung
<tb>25<sep>Schulter
<tb>26<sep>Stufe
<tb>27<sep>Unterseite
<tb>31<sep>Klemmbereich
<tb>41<sep>Kupplungsbereich