DE102008056828B4

DE102008056828B4 - Gelenkständer

Info

Publication number: DE102008056828B4
Application number: DE102008056828A
Authority: DE
Inventors: Markus Felsch
Original assignee: FELSCH LIGHTING DESIGN GmbH
Current assignee: FELSCH LIGHTING DESIGN GmbH
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2028-11-12
Also published as: DE102008056828A1

Abstract

Gelenkständer mit wenigstens einem ersten Ständera, der mit dem ersten Ständerarm (4) in einem Gelenk (2) gelenkig verbunden ist und einem mit dem ersten Ständerarm (4) und/oder dem zweiten Ständerarm (6) verbundenen Seilzug (37), mittels dessen die gelenkige Verbindung des ersten Ständerarms (4) mit dem zweiten Ständerarm (6) stabilisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (2) in Form einer Kombination aus einem Gelenkkopf (8) und einer Gelenkpfanne (10) ohne mechanische Achse in einer Drehachse des Gelenks (2) ausgeführt ist und der Seilzug (37) wenigstens teilweise oder ganz im Inneren des Gelenks (2) verläuft, wobei der Gelenkkopf (8) und die Gelenkpfanne (19) ineinandergreifende Strukturen aufweisen, die eine Verdrehung des Gelenkkopfes (8) gegenüber der Gelenkpfanne (10) nur um eine Drehachse zulassen, die senkrecht zum ersten Ständerarm (4) und zum zweiten Ständerarm (6) ist.

Description

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.
Gattungsgemäße Gelenkständer dienen als einstellbare Ständer für Leuchten, Computermonitore, für technische, insbesondere medizinisch-technische Geräte, wie beispielsweise Bohrer in Zahnarztpraxen und dergleichen. Im typischen Fell 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.
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.
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.
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 Drehgelenke 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.
Gemäß US 200410164213 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.
DE 1 962 805 A betrifft ein Messgerätstativ für die Verwendung mit einer Messuhr oder einem ähnlichen Messinstrument. Um ein flexibles Messgerätstativ zu schaffen, das geeignet ist, eine Messuhr oder ein ähnliches Messinstrument in jeder gewünschten Lage zu halten, weist ein Messgerätstativ einen Fuß, ein Messgerät-Halteteil, ein mit einem Ende am Messgerät-Halteteil befestigtes Drahtseil und eine geeignete Anzahl von einzelnen, auf dem Drahtseil in dichter Folge aufgereihten Gliedern auf, wobei die Glieder an ihrem einen Ende kugelig geformt und am anderen Ende offen sind, um das kugelige Ende des jeweils benachbarten Gliedes aufnehmen zu können, und eine Vorrichtung zum Befestigen des anderen Endes des Drahtseils an den Fuß, mit welcher das Drahtseil wahlweise gestrammt oder gelockert werden kann.
DE 200 13 434 U1 betrifft einen flexiblen Stativstab, dessen Glieder auf einer Seite als Kugel und auf der anderen Seite als Pfanne ausgebildet sind, wobei die Kugel eines Gliedes in der Pfanne des Nachbargliedes liegt und die durch ein mittig geführtes Zugseil mit Hilfe eines Spanngliedes miteinander verspannt werden.
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.
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 Gelenks ausgeführt ist und der Seilzug wenigstens teilweise oder ganz im Inneren des Gelenks verläuft, wobei der Gelenkkopf und die Gelenkpfanne ineinandergreifende Strukturen aufweisen, die eine Verdrehung des Gelenkkopfes gegenüber der Gelenkpfanne nur um eine Drehachse zulassen, die senkrecht zum ersten Ständerarm und zum zweiten Ständerarm ist.
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.
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.
Vorteilhafterweise sind die ineinandergreifenden Strukturen eine oder mehrere parallel verlaufende Führungsnuten einerseits und in die Führungsnut oder Führungsnuten eingreifende Führungsstege oder Führungsstifte andererseits. 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.
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.
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 die Form einer Hohlkugel, eines Hohlzylinders oder eines Hohlellipsoids. Dabei entsprechen sich die Formen von Gelenkkopf und Gelenkpfanne, so dass sich Gelenkkopf und Gelenkpfanne ineinander ohne Spiel drehen können.
Vorteilhaft ist es, wenn in einem Bereich, in dem sich der Gelenkkopf und die Gelenkpfanne berühren, der Krümmungsradius des Gelenkkopfes im Verhältnis zum Krümmungsradius der Gelenkpfanne 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.
Vorzugsweise ist der Seilzug im ersten Ständerarm und/oder im zweiten Ständerarm federnd vorbelastet befestigt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gelenkständers weisen der erste Ständerarm, der zweite Ständerarm, der Gelenkkopf und die Gelenkpfanne 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.
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.
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 mittels der Feder und des Seilzugs effektiv die Hebelkraft austariert wird.
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.
Weiter vorzugsweise weisen der erste Ständerarm, der zweite Ständerarm, der Gelenkkopf und 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.
Um zu verhindern, dass elektrische Leitungen im Gelenk eingeklemmt werden, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der wenigstens eine Kanal für elektrische Leitungen im Gelenkkopf eine Führungsfläche 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.
Eine besonders einfache und unaufwendig herzustellende vorteilhafte 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.
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.
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.
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:
1 eine schematische Ansicht eines Gelenks eines erfindungsgemäßen Gelenkständers,
2 eine Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen Gelenkständers,
3 eine weitere Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen Gelenkständers,
4 Schnitte durch ein Gelenk eines erfindungsgemäßen Gelenkständers und
5 zwei weitere Schnitte durch ein Gelenk eines erfindungsgemäßen Gelenkständers.
In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente bzw. entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung abgesehen wird.
In 1 ist ein erfindungsgemäßer Gelenkständer bezüglich des Gelenks 2 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.
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.
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 langgestreckter 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.
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.
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.
In 4 sind mehrere schematische Schnittdarstellungen durch ein Gelenk eines erfindungsgemäßen Gelenkständers gezeigt. 4a stellt 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.
Ferner sind eine Schnittlinie A-A (Bezugszeichen 24) und eine Schnittlinie C-C (Bezugszeichen 26) dargestellt. Die Schnittlinie 24 verlauft 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.
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.
In 4c ist eine Schrittdarstellung 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.
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.
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.
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 Auslenkungen 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.
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.
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.
Statt einer in den Ausführungsbeispielen gezeigten 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 gleich sind.
Für das Gelenk werden vorzugsweise Materialien wie Metall, Kunststoff oder Keramik verwendet.
Bezugszeichenliste

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

Claims

Gelenkständer mit wenigstens einem ersten Ständerarm (4) und wenigstens einem zweiten Ständerarm (6), der mit dem ersten Ständerarm (4) in einem Gelenk (2) gelenkig verbunden ist und einem mit dem ersten Ständerarm (4) und/oder dem zweiten Ständerarm (6) verbundenen Seilzug (37), mittels dessen die gelenkige Verbindung des ersten Ständerarms (4) mit dem zweiten Ständerarm (6) stabilisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (2) in Form einer Kombination aus einem Gelenkkopf (8) und einer Gelenkpfanne (10) ohne mechanische Achse in einer Drehachse des Gelenks (2) ausgeführt ist und der Seilzug (37) wenigstens teilweise oder ganz im Inneren des Gelenks (2) verläuft, wobei der Gelenkkopf (8) und die Gelenkpfanne (19) ineinandergreifende Strukturen aufweisen, die eine Verdrehung des Gelenkkopfes (8) gegenüber der Gelenkpfanne (10) nur um eine Drehachse zulassen, die senkrecht zum ersten Ständerarm (4) und zum zweiten Ständerarm (6) ist.
Gelenkständer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ineinandergreifenden Strukturen als eine oder mehrere parallel verlaufende Führungsnuten (12) einerseits und in die Führungsnut oder Führungsnuten (12) eingreifende Führungsstege (14) oder Führungsstifte andererseits ausgebildet sind.
Gelenkständer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ineinandergreifenden Strukturen zu wenigstens einer Seite hin eine Begrenzung haben, mittels der die Verdrehung des Gelenkkopfes (8) gegenüber der Gelenkpfanne (10) begrenzt ist.
Gelenkständer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkkopf (8) auf seiner der Gelenkpfanne (10) zugewandten Seite wenigstens abschnittsweise kugelförmig, zylindrisch oder ellipsoid ist.
Gelenkständer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkpfanne (10) auf ihrer dem Gelenkkopf (8) zugewandten Seite wenigstens abschnittsweise die Form einer Hohlkugel, eines Hohlzylinders oder eines Hohlellipsoids hat.
Gelenkständer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich, in dem sich der Gelenkkopf (8) und die Gelenkpfanne (10) berühren, der Krümmungsradius des Gelenkkopfes (8) im Verhältnis zum Krümmungsradius der Gelenkpfanne (10) gleich groß ist, wobei der Krümmungsradius des Gelenkkopfes (8) endlich ist.
Gelenkständer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Seilzug (37) im ersten Ständerarm (4) und/oder im zweiten Ständerarm (6) federnd vorbelastet befestigt ist.
Gelenkständer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ständerarm (4), der zweite Ständerarm (6), der Gelenkkopf (8) und die Gelenkpfanne (10) einen innen liegenden Kanal (20) aufweisen, durch den der Seilzug (37) verläuft.
Gelenkständer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (20) für den Seilzug (37) im Gelenkkopf (8) eine Führungsfläche (30) für den Seilzug (37) aufweist, die gegenüber einer Führungsfläche (28) des Kanals (20) für den Seilzug (37) in dem Ständerarm (4, 6), der den Gelenkkopf (8) aufweist oder mit dem Gelenkkopf (8) drehfest verbunden ist, wenigstens abschnittsweise hervorsteht.
Gelenkständer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (30) des Kanals (20) für den Seilzug (37) im Gelenkkopf (8) wenigstens abschnittsweise eine gebogene Form aufweist, insbesondere eine runde oder parabelförmige Form oder eine Form mit exponentiell wachsender Steigung.
Gelenkständer nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (30) des Kanals (20) für den Seilzug (37) im Gelenkkopf (8) zur Gelenkpfanne (10) hin soweit zurückweicht, dass bei maximaler Auslenkung des Gelenks (2) eine Öffnung (35) oder ein Spalt zur Durchführung des Seilzugs (37) verbleibt.
Gelenkständer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ständerarm (4), der zweite Ständerarm (6), der Gelenkkopf (8) und die Gelenkpfanne (10) wenigstens einen innen liegenden Kanal (21, 22) aufweisen, durch den wenigstens eine elektrische Leitung verläuft oder verlegbar ist.
Gelenkständer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kanal (21, 22) für elektrische Leitungen getrennt ist von dem Kanal (30) für den Seilzug (37).
Gelenkständer nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kanal (21, 22) für elektrische Leitungen im Gelenkkopf (8) eine Führungsfläche (29) aufweist, die zur Gelenkpfanne (10) hin soweit zurückweicht, dass bei maximaler Auslenkung des Gelenks (2) eine Öffnung oder ein Spalt (36) zur Durchführung wenigstens eines elektrischen Kabels verbleibt.
Gelenkständer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ständerarm (4) und/oder der zweite Ständerarm (6) als Hohlprofil (31, 32) mit eingefügtem oder eingeschobenem inneren Formkörper (16) ausgebildet sind.
Gelenkständer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (20, 21, 22) für den Seilzug (37) und/oder für elektrische Leitungen im inneren Formkörper (16) ausgebildet sind.
Gelenkständer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (2) einen Schwenkbereich von bis zu ±60°, insbesondere von bis zu ±80°, aufweist.
Gelenkständer nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Ständerarme (4, 6) vorgesehen sind, von denen wenigstens zwei Ständerarme (4, 6) in Form einer Kombination aus Gelenkkopf (8) und Gelenkpfanne (10) mit stabilisierendem Seilzug (37) ohne mechanische Achsen gelenkig verbunden sind.