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Die
Erfindung betrifft einen Gelenkständer mit wenigstens einem
ersten Ständerarm und wenigstens einem zweiten Ständerarm,
der mit dem ersten Ständerarm in einem Gelenk gelenkig
verbunden ist und einem mit dem ersten Ständerarm und/oder dem
zweiten Ständerarm verbundenen Seilzug, mittels dessen
die gelenkige Verbindung des ersten Ständerarms mit dem
zweiten Ständerarm stabilisiert wird.
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Gattungsgemäße
Gelenkständer dienen als einstellbare Ständer
für Leuchten, Computermonitore, für technische,
insbesondere medizinisch-technische Geräte, wie beispielsweise
Bohrer in Zahnarztpraxen und dergleichen. Im typischen Fall eines
Gelenkständers für Leuchten weist der Leuchtenständer zwei
Streben oder Arme auf, die gelenkig miteinander verbunden sind.
Eine untere Strebe ist mit einem Fuß oder einem Klemmmechanismus
für eine Tischplatte verbunden und gegenüber diesem
Fuß oder Klemmmechanismus schwenkbar gelagert. Am gegenüberliegenden
Ende des Trägerarmes ist ebenfalls über eine gelenkige
Verbindung ein zweiter Trägerarm angebracht, an dessen
anderem Ende eine Halterung für eine Leuchte oder für
einen Monitor oder dergleichen vorhanden ist. Diese Halterung ist gegenüber
dem oberen Ständerarm ebenfalls schwenkbar.
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Mittels
der Kantenkonstruktion von Gelenkständern ist es möglich,
eine Leuchte oder einen Computermonitor in verschiedene Positionen
in drei Dimensionen zu verschieben, wobei die Positionen der Leuchte
oder des Computermonitors nach einer Verschiebung erhalten bleibt.
Dazu sind im Stand der Technik verschiedene Mechanismen bekannt,
um die Gelenke solcher Gelenkständer zu stabilisieren und die
auftretenden Hebelkräfte zu kompensieren. Beispiele dafür
sind Federmechanismen oder federvorgespannte Seilzug-Mechanismen.
Die Seilzüge sind dabei an einem oder beiden Ständerarmen
am Fuß oder an sonstigen Teilen des Gelenkständers
festgemacht, wobei eine Feder den Seilzug vorspannt oder der Seilzug
aus einer Feder, beispielsweise einer Schraubenfeder, besteht.
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Eine
entsprechende Arbeitsplatzleuchte mit federentlastetem Gestänge
ist aus
DE 91 04 174
U1 bekannt. Diese Arbeitsplatzleuchte besteht aus wenigstens
zwei über ein Schwenkgelenk miteinander und über
ein Fußgelenk mit einem Fußteil verbundene Gestängearme
und einer Entlastungsfeder, die an dem einen Ende mit dem ersten
und an dem anderen Ende mit dem zweiten Gestängearm über
einen außerhalb der Gelenkarme angeordneten Entlastungszug
verbunden ist.
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Aus
EP 0 518 569 A2 ist
ein Gelenkständer für eine Leuchte bekannt, bei
der ein Standarm und ein Auslegerarm über ein Doppeldrehgelenk
miteinander verbunden sind, wobei die beiden Drehge lenke an ihrem
Umfang ineinandergreifende Zähne aufweisen, so dass eine
gekoppelte Bewegung des Auslegerarms gegenüber dem Standarm
auftritt. Das Doppeldrehgelenk zwischen dem Standarm und dem Auslegerarm
ist über einen Ausleger-Fortsatz als Fixpunkt für
eine Feder an der Außenseite des Ständers mit
dem Fußgelenk verbunden.
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Gemäß
US 2004/0164213 A1 weist
ein mechanischer Stützarm für Lampen, Flachbildschirme oder
anderes, der auf einem Fußstück um zwei Achsen
verschwenkbar ist, zwei Armsegmente auf. Am Umfang sind die Achsen
der beiden Gelenke über jeweils eine Feder mit einem Punkt
auf dem ersten bzw. zweiten Armsegment verbunden, so dass eine Entlastungsspannung
aufgebaut wird, die den Träger in einer eingestellten Position
hält. Die beiden Achsen der Drehgelenke sind über
einen umlaufenden Riemen miteinander verbunden.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Gelenkständer zur Verfügung zu stellen,
der mechanisch einfach und mit wenigen Komponenten herstellbar ist,
wobei eine alternative Gelenkverbindung bereitgestellt werden soll.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch einen Gelenkständer
mit wenigstens einem ersten Ständerarm und wenigstens einem
zweiten Ständerarm, der mit dem ersten Ständerarm
in einem Gelenk gelenkig verbunden ist und einem mit dem ersten
Ständerarm und/oder dem zweiten Ständerarm verbundenen Seilzug,
mittels dessen die gelenkige Verbindung des ersten Ständerarms
mit dem zweiten Ständerarm stabilisiert wird, der dadurch
weitergebildet ist, dass das Gelenk in Form einer Kombination aus
einem Gelenkkopf und einer Gelenkpfanne ohne mechanische Achse in
einer Drehachse des Ge lenks ausgeführt ist und der Seilzug
wenigstens teilweise oder ganz im Inneren des Gelenks verläuft.
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Die
Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass in Abkehr vom Stand
der Technik das Gelenk nicht als ein Gelenk mit durchgehender mechanischer
Achse in Form einer die Gelenkstücke verbindenden Schraube
eines Stifts oder dergleichen ausgebildet ist, sondern ähnlich
wie beim menschlichen Knie die Ständerarme einen Gelenkkopf
bzw. eine Gelenkpfanne aufweisen, die einander gegenüberliegen
oder ineinander fassen. Die mechanische Verbindung von Gelenkkopf
und Gelenkpfanne erfolgt über den Seilzug, der erfindungsgemäß neben
der Aufgabe, das Gelenk zu stabilisieren, auch noch die Aufgabe
der Verbindung von Gelenkkopf und Gelenkpfanne übernimmt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist also zu unterscheiden zwischen
einer gedachten Drehachse des Gelenks und einer nicht vorhandenen
mechanischen Gelenkachse. Der Seilzug ist federvorbelastet, um den
Gelenkständer flexibel einstellbar zu machen.
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Da
der Seilzug teilweise oder ganz im Inneren des Gelenks verläuft,
ist das Gelenk an sich kleiner bauend als im Stand der Technik,
indem Federn oder Seilzüge außerhalb des Gestänges
angebracht sind. Die Enden der Ständerarme sind mit einem Fußteil
oder Klemmteil bzw. mit einer Halterung für eine Leuchte,
einen Monitor oder ähnliches verbunden.
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Vorteilhafterweise
weisen der Gelenkkopf und die Gelenkpfanne ineinandergreifende Strukturen
auf, insbesondere eine oder mehrere parallel verlaufende Führungsnuten
einerseits und in die Führungsnut oder Führungsnuten
eingreifende Führungsstege oder Führungsstifte
andererseits, die eine Verdrehung des Gelenkkopfes gegenüber
der Gelenkpfanne nur um eine Drehachse zulassen, die senkrecht zum
ersten Ständerarm und zum zweiten Ständerarm ist.
Diese ineinandergreifenden Strukturen übernehmen somit
die Aufgabe, eine Drehung um andere Drehachsen zu verhindern, ohne
jedoch, wie bei herkömmlichen Gelenkachsen, die Gelenkteile
miteinander mittels einer in der Drehachse positionierten Schraube
oder eines Stiftes, also einer mechanischen Gelenkachse, mechanisch
fest zu verbinden.
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Vorzugsweise
haben die ineinandergreifenden Strukturen, insbesondere Führungsnuten und/oder
Führungsstege, zu wenigstens einer Seite hin eine Begrenzung,
mittels der die Verdrehung des Gelenkkopfes gegenüber der
Gelenkpfanne begrenzt ist. Mit dieser Maßnahme ist es möglich,
die Verdrehung des Gelenkes auf einen bestimmten Wert zu begrenzen,
so dass eine weitere Verdrehung des Gelenks nicht möglich
ist. Der Gelenkständer bzw. das von dem Gelenkständer
gehaltene Objekt ruht dann im Gelenk unmittelbar auf den Enden der ineinandergreifenden
Strukturen und nicht auf dem federvorbelasteten Zugseil. Dies hat
den Vorteil, dass die Feder, mit der der Seilzug vorbelastet ist, klein
gewählt werden kann, da der Federweg begrenzt ist. Die
kleine Feder muss dennoch stark genug sein, um den Gelenkständer
in einer freien Auslenkung zu halten.
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Der
Gelenkkopf ist auf seiner der Gelenkpfanne zugewandten Seite vorzugsweise
wenigstens abschnittsweise kugelförmig, zylindrisch oder
ellipsoid. Weiter vorzugsweise hat die Gelenkpfanne auf ihrer dem
Gelenkkopf zugewandten Seite wenigstens abschnittsweise eine flache
Form, die Form einer Hohlkugel, eines Hohlzylinders oder eines Hohlellipsoids.
Dabei entsprechen sich die Formen von Gelenkkopf und Gelenkpfanne
vorzugsweise, so dass sich Gelenkkopf und Gelenkpfanne ineinander
ohne Spiel drehen können. Bei einer flachen Form der Gelenkpfanne
kann der gebogene Gelenk kopf auf der flachen Gelenkpfanne abrollen.
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Vorteilhaft
ist es, wenn in einem Punkt oder einem Bereich, in dem sich der
Gelenkkopf und die Gelenkpfanne berühren, der Krümmungsradius
des Gelenkkopfes im Verhältnis zum Krümmungsradius der
Gelenkpfanne kleiner oder gleich groß ist, wobei der Krümmungsradius
des Gelenkkopfes endlich ist. Wenn die Krümmungsradien
gleich groß sind, ist eine passgenaue Rotation des Gelenkkopfes
in der Gelenkpfanne gegeben. Bei einer unterschiedlichen Krümmung
rollt der stärker gekrümmte Gelenkkopf in der
schwächer gekrümmten Gelenkpfanne oder auf der
flachen Gelenkpfanne ab. Es ist erfindungsgemäß ein
unendlicher Krümmungsradius der Gelenkpfanne umfasst, bei
der die Gelenkpfanne somit eben ist. Der Krümmungsradius
des Gelenkkopfes ist jedoch endlich, also ist der Gelenkkopf nicht
flach bzw. eben.
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Im
Falle einer Ausführung, bei der der Krümmungsradius
des Gelenkkopfes kleiner ist als der Krümmungsradius der
Gelenkpfanne, ist zur Verhinderung eines Verrutschens von Gelenkkopf
gegenüber Gelenkpfanne vorteilhafterweise vorgesehen, dass
die einander gegenüberliegenden Oberflächen des
Gelenkkopfes und der Gelenkpfanne wenigstens abschnittsweise mit
einem rutschfesten Material, insbesondere einem gummiartigen Material
oder mit einer rutschverhindernden Oberflächenstruktur,
beispielsweise Quer-Riffeln, versehen sind.
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Vorzugsweise
ist der Seilzug im ersten Ständerarm und/oder im zweiten
Ständerarm federnd vorbelastet befestigt.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Gelenkständers weist oder weisen der erste Ständerarm
und/oder der zweite Ständerarm und/oder der Gelenkkopf
und/oder die Gelenk pfanne einen innenliegenden Kanal auf, durch
den der Seilzug verläuft. Der innenliegende Kanal bietet eine
Führung für den Seilzug, so dass der Seilzug sich
im Laufe der Drehverschwenkungen des Gelenkständers nicht
verwirrt, sondern immer problemlos abrollt. Auch ein Verletzungsrisiko
aufgrund eines außen verlaufenden Seilzugs ist ausgeschlossen.
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Der
Kanal für den Seilzug weist im Gelenkkopf vorteilhafterweise
eine Führungsfläche für den Seilzug auf,
die gegenüber einer Führungsfläche des Kanals
für den Seilzug in dem Ständerarm, der den Gelenkkopf
aufweist oder mit dem Gelenkkopf drehfest verbunden ist, wenigstens
abschnittsweise hervorsteht. Der hervorstehende Abschnitt bildet
im Gelenk einen Hebelarm, an dem die Kraft angreift, die mittels
des Seilzuges von der Feder auf das Gelenk ausgeübt wird.
Es handelt sich bei dem abschnittsweise hervorstehenden Teil der
Führungsfläche somit um einen innenliegenden Hebelarm
im Gelenk.
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Weiter
vorteilhaft ist es, wenn die Führungsfläche des
Kanals für den Seilzug im Gelenkkopf wenigstens abschnittsweise
eine gebogene Form aufweist, insbesondere eine runde oder parabelförmige Form
oder eine Form mit exponentiell wachsender Steigung. Die entsprechende
Form der Führungsfläche hat die technische Wirkung
und den Vorteil, dass der auf der Führungsfläche
abrollende Seilzug abhängig von dem Winkel zwischen dem
ersten Ständerarm und dem zweiten Ständerarm von
jeweils einem anderen Punkt der Führungsfläche
abrollt. Dadurch variiert die Länge des inneren Hebelarms
abhängig vom aktuellen Drehwinkel des Gelenks. Durch die
Wahl des Verlaufs der Führungsfläche wird sichergestellt,
dass in der Situation, in der die größte Belastung
auf das Gelenk einwirkt, beispielsweise bei einer Horizontalstellung
des oberen Trägerarms, der Hebelarm im Inneren des Gelenks
am größten ist, so dass mit tels der Feder und
des Seilzugs effektiv die Hebelkraft austariert wird.
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Weiter
vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Führungsfläche
des Kanals für den Seilzug im Gelenkkopf zur Gelenkpfanne
hin soweit zurückweicht, dass bei maximaler Auslenkung
des Gelenks eine Öffnung oder ein Spalt zur Durchführung
des Seilzugs verbleibt. Mit dieser Maßnahme wird sichergestellt,
dass, unabhängig von dem Drehwinkel zwischen den Trägerarmen,
stets eine Öffnung bzw. ein Spalt verbleibt, durch die
bzw. den der Seilzug ungehindert hindurchtritt. Dadurch wird verhindert,
dass der Seilzug eingeklemmt und beschädigt wird.
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Weiter
vorzugsweise weist oder weisen der erste Ständerarm und/oder
der zweite Ständerarm und/oder der Gelenkkopf und/oder
die Gelenkpfanne wenigstens einen innen liegenden Kanal auf, durch den
wenigstens eine elektrische Leitung verläuft oder verlegbar
ist. Elektrische Leitungen sind beispielsweise für elektrische
Leuchten, für Monitore und andere elektrische Geräte
notwendig und es ist erwünscht, die elektrischen Leitungen
im Inneren des Gelenkständers unterzubringen. Um zu verhindern, dass
elektrische Leitungen mit dem unter mechanischer Spannung stehenden
Seilzug in Kontakt kommen und dadurch beschädigt werden,
ist vorzugsweise vorgesehen, dass der wenigstens eine Kanal für elektrische
Leitungen getrennt ist von dem Kanal für den Seilzug. Diese
getrennten Kanäle sorgen für eine saubere und
das Material schonende Führung sowohl des Seilzugs als
auch der elektrischen Leitungen.
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Um
zu verhindern, dass elektrische Leitungen im Gelenk eingeklemmt
werden, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der wenigstens eine Kanal
für elektrische Leitungen im Gelenkkopf eine Führungs fläche
aufweist, die zur Gelenkpfanne hin soweit zurückweicht,
dass bei maximaler Auslenkung des Gelenks eine Öffnung
oder ein Spalt zur Durchführung wenigstens eines elektrischen
Kabels verbleibt.
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Eine
besonders einfache und unaufwendig herzustellende vorteil hafte
Ausführung des erfindungsgemäßen Gelenkständers
besteht darin, dass der erste Ständerarm und/oder der zweite
Ständerarm als Hohlprofil mit eingefügtem oder
eingeschobenem inneren Formkörper ausgebildet sind. Hohlprofile
sind erfindungsgemäß Hohlzylinder, aber auch Rechteckprofile,
Ovalprofile oder andere Hohlprofile. Diese sind einfach und stabil
herzustellen.
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Der
innere Formkörper ist jeweils an das entsprechende Hohlprofil
angepasst und vorzugsweise so ausgebildet, dass die Kanäle
für den Seilzug und/oder für elektrische Leitungen
im inneren Formkörper ausgebildet sind. Im Formkörper
sind die entsprechenden Kanäle als durchlaufende Gruben
oder Nuten einfach herstellbar, so dass sich nach dem Einsetzen
eines solchermaßen geformten Formkörpers in das
entsprechende Hohlprofil die entsprechenden durchlaufenden Kanäle
ergeben. Im Formkörper sind die Tiefen der die Kanäle
bildenden Nuten auf einfache Weise variierbar, so dass die Verläufe
der Führungsflächen der Kanäle wesentlich
einfacher zu modellieren sind, als wenn die entsprechenden Kanäle
aus einem massiven Trägerarm herausgearbeitet werden. Das
Gelenk des erfindungsgemäßen Gelenkständers
weist vorzugsweise einen Schwenkbereich von bis zu ±60°,
insbesondere von bis zu ±80°, auf.
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Das
vorgestellte erfindungsgemäße Konzept eines Gelenkständers
ist dadurch vorteilhafterweise erweiterbar, dass mehr als zwei Ständerarme
vorgesehen sind, von denen wenigstens zwei Ständerarme
in Form einer Kombination aus Gelenkkopf und Gelenkpfanne mit stabilisierendem
Seilzug ohne mechanische Achsen gelenkig verbunden sind. Die entsprechende
Gelenkform ist auch bei mehreren oder jedem der Gelenke zwischen
Ständerarmen anwendbar. Dabei ist ein einziger durchlaufender
Seilzug verwendbar oder eine Mehrzahl von Seilzügen. Auch
die Gelenke, mittels deren der erste Ständerarm an einem
Fußteil befestigt ist und mittels deren eine Leuchte oder
ein Computerbildschirm am zweiten Ständerarm befestigt
ist, können vorzugsweise in der erfindungsgemäßen
Art und Weise ausgebildet sein.
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Die
Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen
Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich
aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen
Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen
wird. Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Gelenks eines erfindungsgemäßen
Gelenkständers,
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2 eine
Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen Gelenkständers,
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3 eine
weitere Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen
Gelenkständers,
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4 Schnitte
durch ein Gelenk eines erfindungsgemäßen Gelenkständers
und
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5 zwei
weitere Schnitte durch ein Gelenk eines erfindungsgemäßen
Gelenkständers.
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In
den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder gleichartige Ele mente
bzw. entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so
dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung abgesehen wird.
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Alle
genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden
sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen
offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich
angesehen.
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßer Gelenkständer bezüglich
des Gelenks 2 in einer Draufsicht im zusammengebauten Zustand
dargestellt. Der untere, erste Ständerarm 4 weist
eine Gelenkpfanne 10 auf, auf der ein Gelenkkopf 8 aufliegt,
der in einen zweiten Ständerarm 6 mündet.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste Ständerarm 4 und
der zweite Ständerarm 6 jeweils zylindrisch, Gelenkkopf 8 und
Gelenkpfanne 10 haben jeweils die Form eines Kegelstumpfes,
der sich zum Gelenk hin verbreitert, wobei der Gelenkkopf 8 in
einem kugelförmigen Teil endet und die Gelenkpfanne 10 eine
hohkugelförmige Aufnahmefläche für den
Gelenkkopf 8 aufweist.
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Die
Gelenkpfanne 10 weist Führungsnuten 12 auf,
in die Führungsscheiben 14 des Gelenkkopfes 8 eingreifen
und durch das Ineinandergreifen eine gelenkige Verdrehung des Gelenkkopfes 8 gegen
die Gelenkpfanne 10 um eine nicht dargestellte Drehachse
zulässt, jedoch um keine andere Achse. Eine Verbindungsachse
in Form einer Schraube oder eines Stifts entfällt.
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In
den 2 und 3 sind zwei weitere perspektivische
Ansichten eines erfindungsgemäßen Gelenks 2 eines
erfindungsgemäßen Gelenkständers dargestellt,
wobei zur besseren Darstellung die Ständerarme nicht gezeigt
werden. In dem Gelenkkopf 8 ist ein langge streckter, ein
Formkörper 16 dargestellt, der Streben und Nuten
aufweist, die im zusammengesetzten Zustand mit einem Hohlzylinder, der
den Formkörper 16 umschließt, Führungskanäle für
elektrische Leitungen und einen Seilzug bilden.
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An
der Gelenkpfanne 10 sind zwei Führungsnuten 12 und
am Gelenkkopf 8 zwei Führungsscheiben 14 sichtbar,
wobei die Führungsscheiben 14 eine Stufe aufweisen,
die zusammen mit nicht dargestellten Stufen in den Führungsnuten 12 sicherstellen, dass
das Gelenk 2 nur um einen begrenzten Winkel verdrehbar
ist.
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In 3 sind
weitere Details des Formkörpers 16 im Vergleich
zu 2 dargestellt. Sichtbar sind zwei Stege 18 und 19,
zwischen denen ein Kanal 20 für einen Seilzug
ausgebildet ist. Die oberen Flächen der Stege 18, 19 sind
abgerundet, passend für einen Hohlzylinder, der einen zweiten
Ständerarm 6 bildet. Zu beiden Seiten der Stege 18, 19 sind
Aussparungen im Formkörper 16 ausgebildet, die
im eingebauten Zustand in einem Hohlzylinder Kanäle 21, 22 für
elektrische Kabel ausbilden.
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In 4 sind
mehrere schematische Schnittdarstellungen durch ein Gelenk eines
erfindungsgemäßen Gelenkständers gezeigt. 4a stellt einen Schnitt in der Ebene der
Drehachse des Gelenks 2 dar. Dieser Schnitt verläuft
im Bereich des Formkörpers 16 durch die Struktur
aus Kanälen 20, 21, 22 und Stegen 18, 19,
die in der Darstellung von 4a nebeneinander
liegen. Ebenfalls schneidet diese Schnittdarstellung durch die Führungsnuten 12 in
der Gelenkpfanne 10 und durch die Führungsstege 14 des
Gelenkkopfes 8.
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Ferner
sind eine Schnittlinie A-A (Bezugszeichen 24) und eine
Schnittlinie C-C (Bezugszeichen 26) dargestellt. Die Schnittlinie 24 verläuft
senkrecht zur in 4a dargestellten
Ebene durch die Symmetrieachse und durch den Kanal 20 des
Formkörpers 16. In dieser Schnittebene verläuft
auch der Seilzug. Die Schnittlinie 26 verläuft
parallel dazu auf der Höhe des Kanals 21 für
elektrische Leitungen.
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In 4b ist das Gelenk 2 entlang der Schnittlinie
A-A aus 4a dargestellt. Die Gelenkpfanne 10 weist
eine symmetrische Öffnung mit gleichbleibendem Öffnungsdurchmesser
auf. Auch der Gelenkkopf 8 weist eine durchgehende zentrale Öffnung
mit konstantem Öffnungsdurchmesser auf. In der zentralen Öffnung
des Gelenkkopfes 8 ist ein Formkörper 16 eingeschoben,
der sich in dem Gelenkkopf 8 fortsetzt. Der Formkörper 16 weist
eine Führungsfläche 28 für einen
Seilzug auf. Dementsprechend bildet der Raum 20 oberhalb
der Führungsfläche 28 den Kanal 20 für
einen Seilzug. Im Inneren des Gelenkkopfes 8 steht die
Führungsfläche 28 in einem Abschnitt 30 hervor,
so dass der Kanal 20 an dieser Stelle verengt wird. In
Richtung auf die Gelenkpfanne 10 hin ist die Führungsfläche
stark gerundet. Ebenso wie in 4a ist
auch in 4b eine Konfiguration gezeigt,
bei der Gelenkpfanne 10 und Gelenkkopf 8 miteinander
fluchten, d. h. einen Winkel von 0° miteinander einnehmen.
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In 4c ist eine Schnittdarstellung durch die
Schnittlinie C-C aus 4a dargestellt,
entsprechend einem Schnitt durch einen Kanal 21 für
elektrische Leitungen beim Formkörper 16. An dieser
Stelle ist die zylindrische Öffnung sowohl im Gelenkkopf 8 als
auch in der Gelenkpfanne 10 schmaler als in der zentralen
Schnittebene gemäß 4b.
Die Führungsfläche 29 des Kanals 21 im
Formkörper 16 ist in diesem Ausführungsbeispiel
flach. Um auch bei größeren Auslenkungen des Gelenks 2 sicherzustellen, dass
elektrische Leitungen nicht eingeklemmt werden, ist ein Hohlraum 33 zum
Gelenk hin vorgesehen, der vorteilhafterweise verhindert, dass bei
Auslenkungen der Trägerarme gegeneinander elektrische Leitungen
eingeklemmt werden.
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In 4d ist eine Draufsicht auf den Gelenkkopf 8 in
axialer Richtung gezeigt. In der Kegeloberfläche des Gelenkkopfes 8 ist
in der zentralen Öffnung der Formkörper 16 in
Form eines Halbkreises mit zwei Stegen 18, 19 dargestellt,
der in die zentrale Öffnung eingeschoben ist und in dieser
konzentrisch sitzt. In der zentralen Öffnung des Gelenkkopfes 8 werden
mittels der Stege 18 und 19 Kanäle 20, 21 und 22 für
den Seilzug und elektrische Leitungen ausgebildet. Ebenfalls ist
dargestellt, dass der zentrale Kanal 20 für einen
Seilzug eine vorstehende, gebogene Führungsfläche 30 aufweist,
die den inneren Hebelarm des Gelenks darstellt.
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In
den 5a und 5b sind
Schnitte entlang der Schnittebenen A-A und C-C gemäß 4a gezeigt, wobei das Gelenk sich in dem
Ausführungsbeispiel gemäß 5 in
einer 45°-Position befindet. Zusätzlich ist in 5a ein Seilzug 37 dargestellt,
der im zweiten Trägerarm 6 an einem festen Verbindungspunkt 38 festgemacht
ist, während er im ersten Trägerarm 4,
schematisch dargestellt, an einem federnden Verbindungspunkt 39 federvorbelastet
angebracht ist.
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Im
Ausführungsbeispiel gemäß 5a ist dargestellt, wie die Gelenkpfanne 10 in
ein Hohlprofil 31 mündet, das den ersten Trägerarm 4 darstellt. Ebenfalls
wird der Gelenkkopf 8 durch ein Hohlprofil 32 weitergeführt,
das den zweiten Trägerarm 6 darstellt. Gemeinsam
ist dem Hohlprofil 32 und dem Gelenkkopf 8 ein
innerer Formkörper 16. Der Verlauf der Führungsfläche 28 mit
dem hervorstehenden Abschnitt 30 entspricht demjenigen
aus 4b. Die zurückweichende
gebogene Führungsfläche ist so geformt, dass in
dem gezeigten 45°-Winkel, aber auch bei noch stärkeren
Auslen kungen des Gelenks 2, ein Spalt 35 offenbleibt,
durch den der Seilzug 37 verläuft, ohne eingeklemmt
zu werden. Es ist auch erkennbar, dass der Punkt, an dem der Seilzug 37 an dem
Formkörper 16 angreift, von der zentralen Drehachse,
die im symmetrischen Mittelpunkt des Gelenkkopfes liegt, entfernt
ist, so dass eine innere Hebelachse zwischen diesem Punkt und dem
symmetrischen Mittelpunkt ausgebildet ist.
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Bei
einem geringeren Winkel des ersten Trägerarms 4 gegenüber
dem zweiten Trägerarm 6 ist der entsprechende
innere Hebel deutlich kürzer, was der Situation entspricht,
dass auch weniger Kraft aufgewendet werden muss, um den Gelenkständer
stabil zu halten.
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In 5b ist ein Schnitt entlang der Schnittlinie
C-C aus 4a dargestellt, entsprechend
der Position des Kanals 21 für eine elektrische
Leitung. Die inneren zentralen Öffnungen von Gelenkkopf 8 und
Gelenkpfanne 10 sind aufgrund des peripheren Schnitts durch
die zylindrische Öffnung kleiner als in 5a mit
einem zentralen Schnitt. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel
gemäß 4c ist in 5b gezeigt, dass die Führungsfläche 29 des Formkörpers 16 im
Gelenkkopf 8 zur Gelenkpfanne 10 hin zurückweicht,
so dass auch in diesem Fall ein Spalt 36 zur Durchführung
elektrischer Leitungen auch bei diesem Winkel offenbleibt. Das Ausmaß des Zurückweichens
der Führungsfläche 34 ist vorzugsweise
an den maximalen Auslenkungswinkel des Gelenks 2 angepasst.
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Anstatt
der gezeigten Ausführungsbeispiele gemäß den 1 bis 5,
in denen jeweils die Oberflächen von Gelenkkopf und Gelenkpfanne
kugelförmig bzw. hohlkugelförmig mit gleichem
Krümmungsradius sind, kann auch vorgesehen sein, dass sich
die Krümmungsradien unterscheiden, so dass der Gelenkkopf
in der Gelenkpfanne abrollt oder dass beispielsweise die Gelenkpfanne
flach ist und der Ge lenkkopf darauf abrollt. Statt einer Kugelform
können auch andere passende gekrümmte Formen angewandt
werden, beispielsweise ellipsoide Formen, bei denen die Krümmungsradien
in verschiedenen Richtungen verschieden sind, wobei jeweils die
einander entsprechenden Krümmungsradien in der Gelenkpfanne
und im Gelenkkopf entweder gleich sind oder verschieden, so dass
auch in diesem Fall der Gelenkkopf in der Gelenkpfanne abrollt.
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Für
das Gelenk werden vorzugsweise Materialien wie Metall, Kunststoff
oder Keramik verwendet.
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- 2
- Gelenk
- 4
- erster
Ständerarm
- 6
- zweiter
Ständerarm
- 8
- Gelenkkopf
- 10
- Gelenkpfanne
- 12
- Führungsnuten
- 14
- Führungsstege
- 16
- Formkörper
- 18,
19
- Steg
- 20
- Kanal
für Seilzug
- 21,
22
- Kanal
für elektrisches Kabel
- 24
- Schnittlinie
A-A
- 26
- Schnittlinie
C-C
- 28,
29
- Führungsfläche
- 30
- gebogene
Führungsfläche
- 31,
32
- Hohlprofile
- 33
- Leerraum
- 34
- zurückweichende
Führungsfläche
- 35,
36
- Spalt
- 37
- Seilzug
- 38
- fester
Verbindungspunkt
- 39
- federnder
Verbindungspunkt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 9104174
U1 [0004]
- - EP 0518569 A2 [0005]
- - US 2004/0164213 A1 [0006]