DE102008057194B4

DE102008057194B4 - Modular slewing ring

Info

Publication number: DE102008057194B4
Application number: DE102008057194.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Nuissl; Tobias ZIMMERMANN
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2028-11-14
Also published as: DE102008057194A1

Abstract

Modulare Drehverbindung (1) mit einem ersten Gehäuseelement (2) und einem zweiten Gehäuseelement (3), die drehbar zueinander mittels eines mindestens zwei voneinander beabstandete Wälzlager (5, 6) aufweisenden Lagerungssystems (4) gelagert sind, und mit zwei Aufnahmen (11, 12) im ersten Gehäuseelement (3), in die jeweils ein Befestigungsmodul (14) zur Fixierung eines der Wälzlager (5, 6) oder ein schaltbares Bremsmodul (16), das eine Druckscheibe (21) und einen Bremsbelag (17) aufweist, eingesetzt und fixiert ist.Modular rotary connection (1) with a first housing element (2) and a second housing element (3), which are rotatably mounted with respect to one another by means of a bearing system (4) having at least two spaced apart roller bearings (5, 6), and with two receptacles (11, 12) in the first housing element (3), in each of which a fastening module (14) for fixing one of the roller bearings (5, 6) or a switchable brake module (16) which has a pressure disc (21) and a brake lining (17) is inserted and is fixed.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die Erfindung betrifft eine modulare Drehverbindung, welche insbesondere vorteilhaft bei Deckenstativen im Medizinbereich einsetzbar ist.The invention relates to a modular rotary joint which can be used particularly advantageously in ceiling mounts in the medical field.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

In verschiedenen technischen Gebieten insbesondere im Bereich der Medizin werden Deckenstative eingesetzt, um Geräte daran zu befestigen. Den Bewegungsraum einschränkende Stützen zum Boden können so vermieden werden. Bekannte Deckenstative bieten zum Bewegen der Geräte verschiedene Freiheitsgrade. So ist es bekannt, Deckenstative sowohl drehbar als auch schwenk-bar auszuführen. Hierbei wird ein Teil des Stativs fest an der Decke verankert und über entsprechende Gelenke die bewegliche Aufnahme eines Gerätes ermöglicht.Ceiling stands are used in various technical fields, particularly in the medical field, in order to attach devices to them. In this way, supports to the floor that restrict the freedom of movement can be avoided. Known ceiling pendants offer different degrees of freedom for moving the devices. It is known, for example, to design ceiling stands so that they can be rotated as well as pivoted. A part of the tripod is anchored firmly to the ceiling and a device can be moved using the appropriate joints.

Durch die DE 43 06 805 C1 ist beispielsweise ein Deckenstativ mit einer Deckenhalterung, wenigstens einem ersten Stativarm und einer von einem Stativarm getragenen Säule zum Tragen von Geräten und ähnlichem bekannt, bei dem die einzelnen Teile jeweils durch ein Drehgelenk schwenkbar verbunden sind. Jedes Drehgelenk weist ein in vertikaler Richtung gesehen erstes Lagerteil und ein damit zusammenwirkendes zweites Lagerteil auf. Damit eine die Relativbewegung der Teile zueinander bremsende Bremseinrichtung in einfacher konstruktiver Weise einbaubar und zum Warten ausbaubar ist, weist das untere Lagerteil eine koaxial zur Schwenkachse des Drehgelenkes ausgerichtete innenzylindrische Fläche mit einem ersten Durchmesser auf. Eine mit dem anderen Lagerteil verbundene Bremseinrichtung gelangt dabei zum Bremsen mit der innenzylindrischen Fläche in Bremseingriff.
In der US 6,095,468 A ist des Weiteren Eine Vorrichtung zum Abstützen einer Servicesäule von einer Decke offenbart, die eine Montageanordnung, eine Arm-anordnung und einen Nivelliermechanismus umfasst. Die Montagebaugruppe ist dabei so ausgelegt, dass sie mit der Decke gekoppelt werden kann, und umfasst ein in Bezug auf die Decke sich nach unten erstreckendes Rohr. Die Armanordnung umfasst einen ersten Arm, der mit dem Rohr gekoppelt ist und sich von diesem aus weg erstreckt. Ein Teil der Armanordnung ist so ausgelegt, dass er mit der Servicesäule gekoppelt werden kann, so dass die Servicesäule an einer von der Montageanordnung beabstandeten Stelle gehalten werden kann. Der Nivelliermechanismus umfasst ein erstes Element, das mit dem Rohr in Eingriff steht, ein zweites Element, das mit dem ersten Arm gekoppelt ist, und eine Einstellvorrichtung, die mit dem ersten und dem zweiten Element gekoppelt ist. Die Einstellvorrichtung ist beweglich, um das erste Element relativ zum zweiten Element zu bewegen, wodurch der erste Arm relativ zum Rohr bewegt wird, um eine Durchbiegung des ersten Arms auszugleichen.Through the DE 43 06 805 C1 For example, a ceiling tripod with a ceiling mount, at least one first tripod arm and a column carried by a tripod arm for carrying devices and the like is known, in which the individual parts are each pivotably connected by a swivel joint. Each swivel joint has a first bearing part, viewed in the vertical direction, and a second bearing part that interacts therewith. So that a braking device braking the relative movement of the parts to one another can be installed in a simple constructive manner and removed for maintenance purposes, the lower bearing part has an inner cylindrical surface with a first diameter which is aligned coaxially to the pivot axis of the swivel joint. A braking device connected to the other bearing part comes into braking engagement with the inner cylindrical surface for braking.
In the U.S. 6,095,468 A Furthermore, an apparatus for supporting a service column from a ceiling is disclosed which comprises a mounting arrangement, an arm arrangement and a leveling mechanism. The mounting assembly is designed so that it can be coupled to the ceiling and comprises a tube that extends downward with respect to the ceiling. The arm assembly includes a first arm coupled to and extending away from the tube. A part of the arm arrangement is designed so that it can be coupled to the service column so that the service column can be held at a location that is spaced apart from the mounting arrangement. The leveling mechanism includes a first member that engages the tube, a second member that is coupled to the first arm, and an adjuster that is coupled to the first and second members. The adjuster is movable to move the first member relative to the second member, thereby moving the first arm relative to the tube to compensate for deflection of the first arm.

Aus der DE 103 19 457 A1 ist darüber hinaus eine Drehlagereinheit mit einer pneumatischen Bremseinrichtung mit einem ersten und einem zweiten Lagerteil bekannt, die relativ miteinander verdrehbar ausgebildet sind, wobei die Bremseinrichtung über eine Druckluftzuleitung mittels Druckluft aktivierbar und mit einem in einer Lagerschale eingebetteten Bremsschlauch im ersten Lagerteil versehen ist. Dabei ist der Bremsschlauch ein abgelängter Gummischlauch, der durch Beaufschlagung mit Druckluft sich mit einer Bewegung in Richtung einer freien Seite ausdehnt und über einen axial beweglichen Schaltring eine Kraft auf mindestens einen Bremsklotz des zweiten Lagerteils ausübt zum Übertragen eines Bremsmoments zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerteil.From the DE 103 19 457 A1 In addition, a rotary bearing unit with a pneumatic brake device with a first and a second bearing part is known, which are designed to be rotatable relative to one another, the brake device being activated via a compressed air supply line using compressed air and being provided with a brake hose embedded in a bearing shell in the first bearing part. The brake hose is a cut-to-length rubber hose which, when subjected to compressed air, expands with a movement in the direction of a free side and exerts a force on at least one brake pad of the second bearing part via an axially movable switching ring in order to transmit a braking torque between the first and second bearing part .

Weiterhin ist in der EP 2 060 844 A1 eine Vorrichtung zum Abstützen von medizinischen Geräten, insbesondere Operationsleuchten, an der Decke eines Operationssaales offenbart, die einen Vertikalstutzen, an dem wahlweise Lagerköpfe montiert sind, verwendet. Dabei sind an einem Lagerkopf Ausleger unterschiedlicher Länge befestigt. Schließlich ist durch die DE 10 2008 011 129 A1 noch eine Aufhängung für ein medizinisches Gerät, insbesondere eine Operationsleuchte bekannt, die ein Halteelement aufweist, an dem ein Ausleger drehbar befestigt ist, wobei ein unabhängig von dem Ausleger um das Halteelement drehbares Koppelelement vorgesehen ist, das eine Verdrehsicherung bildet.Furthermore, in the EP 2 060 844 A1 discloses a device for supporting medical devices, in particular surgical lights, on the ceiling of an operating room, which device uses a vertical connecting piece on which bearing heads are optionally mounted. Here, arms of different lengths are attached to a bearing head. After all, through that DE 10 2008 011 129 A1 Another suspension for a medical device, in particular an operating theater light, is known which has a holding element to which a boom is rotatably attached, a coupling element being provided which can be rotated around the holding element independently of the boom and which forms a rotation lock.

Bei Deckenstativen im Medizinbereich werden zusätzliche Anforderungen an die Drehverbindungen gestellt. So ist es gewünscht, den Drehbereich einzuschränken zu können. Hierfür sind Anschlagsysteme bekannt, die den Drehbereich einschränken. Ferner ist es bei bestimmten Einsatzzwecken gefordert, mittels einer schaltbaren Bremse die Drehbewegungsfreiheit wahlweise einzuschränken oder zu ermöglichen. Für andere am Deckenstativ zu befestigende Geräte wird gefordert, dass im Stativ eine definierte Erschwerung der Verdrehbarkeit gegeben ist, um z.B. ein versehentliches Verdrehen zu vermeiden.In the case of ceiling stands in the medical sector, additional requirements are placed on the rotary connections. It is desirable to be able to restrict the range of rotation. Stop systems are known for this, which limit the range of rotation. In addition, for certain purposes it is required to optionally restrict or enable the freedom of rotation by means of a switchable brake. For other devices to be attached to the ceiling mount, it is required that the tripod make it difficult to rotate, e.g. to avoid accidental twisting.

Weitere Anforderungen ergeben sich im Bereich der Anpassung der Geometrie der Befestigungsbohrungen zur Montage der Lagereinheit und dem zur Verfügung stehenden Bauraum. Die Vielzahl der unterschiedlichen Anforderungen bedingt eine hohe Anzahl zu realisierender Varianten, die bei den in der Medizintechnik gegebenen geringen Stückzahlen nicht kostengünstig herstellbar sind.Further requirements arise in the area of adapting the geometry of the fastening holes for mounting the bearing unit and the available installation space. The multitude of different requirements necessitates a large number of variants to be implemented which cannot be produced cost-effectively given the small number of items used in medical technology.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine modulare Drehverbindung insbesondere für Deckenstative im Bereich der Medizintechnik zur Verfügung zu stellen, die die genannten Nachteile behebt. Die modulare Drehverbindung soll dabei neben der eigentlichen rotatorischen Lagerung auch die kundenindividuelle Integration von Zusatzfunktionen wie schaltbarer Bremse, Dauerreibbremse und einem Anschlagsystem in Form von einem Baukastensystem ermöglichen. Durch den Aufbau aus kostengünstigen Standardkomponenten soll das komplexe Gesamtsystem kostengünstig realisierbar sein. Ferner soll es möglich sein, bei einem Funktionsausfall eines einzelnen Moduls, z.B. Abschlagen des Anschlagssystems durch Überlast, dieses auszutauschen, ohne einen kompletten Systemaustausch durchführen zu müssen.A main object of the present invention is to provide a modular rotary joint, in particular for ceiling mounts in the field of medical technology, which eliminates the disadvantages mentioned. In addition to the actual rotary bearing, the modular rotary connection should also enable the customer-specific integration of additional functions such as switchable brakes, permanent friction brakes and a stop system in the form of a modular system. The complex overall system should be able to be implemented cost-effectively due to the construction from cost-effective standard components. Furthermore, in the event of a functional failure of an individual module, e.g. Knocking off the stop system due to overload, replacing it without having to carry out a complete system replacement.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine modulare Drehverbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention by a modular rotary connection with the features of claim 1. Preferred further refinements of the invention are given in the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße modulare Drehverbindung weist ein erstes Gehäuseelement und ein zweites Gehäuseelement auf, die drehbar zueinander mittels eines mindestens zwei voneinander beabstandete Wälzlager aufweisenden Lagerungssystems gelagert sind. An einem der Gehäuseelemente wird das technische Gerät befestigt, das drehbar gelagert angebracht werden soll und mit dem anderen Gehäuseelement kann die gesamte Vorrichtung an einer Dekke angebracht werden. Im ersten Gehäuseelement, das hier als ein Außengehäuse aufgebaut ist, sind wenigstens zwei Aufnahmen integriert. In diese Aufnahmen kann jeweils entweder ein Befestigungsmodul der modularen Drehverbindung oder ein schaltbares Bremsmodul der modularen Drehverbindung integriert werden. Das Befestigungsmodul ist bevorzugt scheibenförmig ausgestaltet, wird in das erste Gehäuseelement eingeschoben und dient zur Fixierung eines der Wälzlager. Das schaltbare Bremsmodul ist bevorzugt ebenfalls scheibenförmig ausgebildet. Es dient der Fixierung eines der Wälzlager im ersten Gehäuse und hat zusätzlich die Funktion, eine Verdrehbarkeit des ersten Gehäuses zum zweiten Gehäuse schaltbar zu erschweren. Dazu weist das schaltbare Bremsmodul bevorzugt einen elektromechanischen Stellaktor, eine Druckscheibe und einen Bremsbelag auf. Das schaltbare Bremsmodul wird verdrehfest am zweiten Gehäuse angebracht. Mittels des elektromechanischen Stellaktors kann die Druckschreibe mit dem darauf angebrachten Bremsbelag gegen eine drehfest mit dem ersten Gehäuse verbundene Komponente gedrückt werden. Dadurch entsteht eine Reibwirkung die die Verdrehbarkeit des ersten Gehäuseelementes zum zweiten Gehäuseelement erschwert, d.h. den Verdrehwiderstand erhöht. Eine vorteilhafte Eigenschaft der erfindungsgemäßen modularen Drehverbindung ist, dass wahlweise entweder das Befestigungsmodul oder das schaltbare Bremsmodul in eine der Aufnahmen im ersten Gehäuse eingebracht werden kann. Dadurch kann die modulare Drehverbindung sehr flexibel aufgebaut werden.A modular rotary connection according to the invention has a first housing element and a second housing element, which are rotatably mounted with respect to one another by means of a bearing system having at least two spaced apart roller bearings. The technical device, which is to be mounted in a rotatable manner, is attached to one of the housing elements, and the entire device can be attached to a ceiling with the other housing element. At least two receptacles are integrated in the first housing element, which is constructed here as an outer housing. Either a fastening module of the modular rotary connection or a switchable brake module of the modular rotary connection can be integrated into these receptacles. The fastening module is preferably designed in the form of a disk, is pushed into the first housing element and is used to fix one of the roller bearings. The switchable brake module is preferably also designed in the form of a disk. It is used to fix one of the roller bearings in the first housing and also has the function of making it more difficult to rotate the first housing relative to the second housing in a switchable manner. For this purpose, the switchable brake module preferably has an electromechanical setting actuator, a pressure disk and a brake lining. The switchable brake module is attached to the second housing so that it cannot rotate. By means of the electromechanical actuating actuator, the printing plate with the brake lining attached can be pressed against a component connected to the first housing in a rotationally fixed manner. This creates a frictional effect which makes it more difficult for the first housing element to rotate relative to the second housing element, i.e. the torsional resistance increases. An advantageous property of the modular rotary connection according to the invention is that either the fastening module or the switchable brake module can optionally be introduced into one of the receptacles in the first housing. This allows the modular slewing ring to be set up very flexibly.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verläuft das zweite Gehäuseelement durch das erste Gehäuseelement hindurch. Das erste Gehäuseelement ist hierfür rohrförmig ausgebildet. Im inneren des ersten Gehäuseelementes befindet sich dann das zweite Gehäuse. Das zweite Gehäuse hat dazu die Form von einem Stab oder von einem Rohr, auf das das bevorzugt scheibenförmige Befestigungsmodul und das schaltbare Bremsmodul aufgesteckt sind. Bevorzugt weist das zweite Gehäuseelement ein Außengewinde auf, damit z.B. das Befestigungsmodul, das Bremsmodul oder Befestigungsscheiben mit einem Innengewinde auf das zweite Gehäuseelement aufgeschraubt werden können. Die beiden Gehäuse können natürlich auch so gestaltet werden, dass das erste Gehäuseelement durch das zweite Gehäuseelement hindurch verläuft. Dies wird hier so definiert, damit Merkmale, die sowohl für das innere Gehäuseelement als auch für das äußere Gehäuseelement vorgesehen werden können, nur einmal definiert werden brauchen.According to a preferred embodiment, the second housing element extends through the first housing element. The first housing element is tubular for this purpose. The second housing is then located inside the first housing element. For this purpose, the second housing has the form of a rod or a tube onto which the preferably disk-shaped fastening module and the switchable brake module are attached. Preferably the second housing element is externally threaded so that e.g. the fastening module, the brake module or fastening disks with an internal thread can be screwed onto the second housing element. The two housings can of course also be designed in such a way that the first housing element extends through the second housing element. This is defined here so that features that can be provided for both the inner housing element and the outer housing element only need to be defined once.

Bevorzugt ist eine nicht schaltbare Dauerreibbremse zum Erschweren der Verdrehbarkeit der beiden Gehäuseelemente zueinander am ersten Gehäuseelement angebracht und liegt mit einem Bremselement am zweiten Gehäuseelement oder einem daran fixierten Lagerring eines der Wälzlager oder an einem Zwischenring an. Bremst die Dauerreibbremse gegen einen Lagerring, hat dies den Vorteil, dass keine zusätzlichen Komponenten benötigt werden. Ein zusätzlicher Zwischenring ermöglicht das Erstellen einer angepassten Geometrie oder einer bestimmten Bremspaarung, ohne auf die Geometrie und das Material des Lagerrings eingeschränkt zu sein. Analog kann die Dauerreibbremse am zweiten Gehäuseelement angebracht werden und mit einem Bremselement am ersten Gehäuseelement oder einem daran fixierten Lagerring eines der Wälzlager oder einem Zwischenring anliegen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird mittels des Befestigungsmoduls oder des Bremsmoduls eines der Wälzlager im ersten oder zweiten Gehäuseelement fixiert. Das Wälzlager wird in das äußere Gehäuseelement und auf das innere Gehäuseelement geschoben und liegt z.B. am äußeren Gehäuseelement an. Dann wird das Bremsmodul bzw. das Befestigungsmodul in das äußere Gehäuse geschoben und fixiert das Wälzlager so an der anderen Seite. Auf eine zusätzliche Befestigungseinrichtung zur Fixierung des jeweiligen Wälzlagers kann somit verzichtet werden.A non-switchable permanent friction brake is preferably attached to the first housing element to make it difficult to rotate the two housing elements with respect to one another and rests with a braking element on the second housing element or a bearing ring of one of the rolling bearings or an intermediate ring. If the permanent friction brake brakes against a bearing ring, this has the advantage that no additional components are required. An additional intermediate ring enables the creation of an adapted geometry or a specific brake pairing without being restricted to the geometry and the material of the bearing ring. Analogously, the permanent friction brake can be attached to the second housing element and bear with a braking element on the first housing element or a bearing ring fixed to it, one of the roller bearings or an intermediate ring.
According to a preferred embodiment, one of the roller bearings is fixed in the first or second housing element by means of the fastening module or the brake module. The roller bearing is pushed into the outer housing element and onto the inner housing element and rests against the outer housing element, for example. Then the brake module or the fastening module is pushed into the outer housing and thus fixes the roller bearing to the other Page. An additional fastening device for fixing the respective roller bearing can thus be dispensed with.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die zwei Wälzlager in O-Anordnung mit Vorspannung angeordnet, um den Stützabstand und somit die Steifigkeit gegenüber Verkippung zu erhöhen.According to a preferred embodiment, the two rolling bearings are arranged in an O-arrangement with preload in order to increase the support spacing and thus the rigidity against tilting.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die zwei Wälzlager mittels einer Stellmutter verspannt, die mit dem ersten oder zweiten Gehäuseelement verschraubt ist. Mittels der Stellmutter kann die Lagervorspannung der angestellten Lagerung eingestellt werden, so dass sie an die Belastungssituation angepasst werden kann.According to a further preferred embodiment, the two roller bearings are braced by means of an adjusting nut which is screwed to the first or second housing element. By means of the adjusting nut, the preload of the bearing can be adjusted so that it can be adapted to the load situation.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verdrehbarkeit der beiden Gehäuseelemente zueinander beidseitig begrenzt. Dies ermöglicht die Blockierung von Winkelbereichen. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass medizinische Geräte, die an der modularen Drehverbindung angebracht sind, in Kollisionsbereiche verfahren werden. Vorteilhaft kann der Winkelbereich, in dem verdreht werden kann und der somit nicht blockiert sein soll, ausgewählt und an der modularen Drehverbindung eingestellt werden.According to a preferred embodiment, the rotatability of the two housing elements to one another is limited on both sides. This enables angular areas to be blocked. In this way it can be avoided, for example, that medical devices that are attached to the modular rotary connection are moved into collision areas. The angular range in which it can be rotated and which should therefore not be blocked can advantageously be selected and set on the modular rotary connection.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das schaltbare Bremsmodul als elektromagnetische Friktionsbremse ausgeführt. Dadurch kann die Bremswirkung gut mit einem elektrischen Schaltkreis angesteuert bzw. geregelt werden.According to a preferred embodiment, the switchable brake module is designed as an electromagnetic friction brake. As a result, the braking effect can be controlled or regulated well with an electrical circuit.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das schaltbare Bremsmodul eine Feder zum Vorspannen auf. Eine zustellende Wirkung der Federvorspannung ermöglicht, dass bei ausgeschaltetem schaltbarem Bremsmodul immer noch eine Bremswirkung gegeben ist. Dadurch kann für Stromausfallsituationen zusätzliche Sicherheit gewährleistet werden, indem immer eine Bremswirkung gegeben ist. Durch diese Art des Bremsaufbaus wird ein sehr geringer Verbrauch von elektrischer Energie realisiert, da die Bremswirkung durch die Federkraft erzeugt wird. Nur die kurzfristige Positionierung bedarf eine bestromte Spule.According to a further preferred embodiment, the switchable brake module has a spring for pretensioning. An infeeding effect of the spring preload enables a braking effect to still exist when the switchable brake module is switched off. In this way, additional safety can be guaranteed for power failure situations by always providing a braking effect. This type of brake design means that electrical energy is consumed very little, since the braking effect is generated by the spring force. An energized coil is only required for short-term positioning.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen modularen Drehverbindung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
2 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen modularen Drehverbindung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
3 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen modularen Drehverbindung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; und
4 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen modularen Drehverbindung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.

The invention is explained in more detail below on the basis of several exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show:

1 a longitudinal section of a modular rotary joint according to the invention according to a first embodiment; and
2 a longitudinal section of a modular rotary joint according to the invention according to a second embodiment; and
3 a longitudinal section of a modular rotary joint according to the invention according to a third embodiment; and
4th a longitudinal section of a modular rotary joint according to the invention according to a fourth embodiment.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen modularen Drehverbindung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die modulare Drehverbindung 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist ein erstes Gehäuseelement 2 auf, durch das ein zweites inneres Gehäuseelement 3 verläuft. Das zweite Gehäuseelement 3 ist als Gewinderohr ausgebildet. Das erste Gehäuseelement 2 weist eine erste Aufnahme 11 und eine zweite Aufnahme 12 auf. Ein erstes Wälzlager 5 und ein zweites Wälzlager 6 bilden ein Lagerungssystem 4 und sind im ersten Gehäuseelement 2 in den jeweiligen Aufnahmen 11 bzw. 12 angeordnet. Die Wälzlager 5, 6 weisen jeweils einen inneren und einen äußeren Lagerring 7 auf. Das zweite Gehäuseelement 3 weist ein Außengewinde 31 auf. 1 shows a longitudinal section of a modular rotary joint according to the invention 1 according to a first embodiment. The modular slewing ring 1 according to this embodiment has a first housing element 2 on, through which a second inner housing element 3 runs. The second housing element 3 is designed as a threaded tube. The first housing element 2 has a first recording 11 and a second shot 12 on. A first roller bearing 5 and a second roller bearing 6th form a storage system 4th and are in the first housing element 2 in the respective recordings 11 or. 12 arranged. The rolling bearings 5 , 6th each have an inner and an outer bearing ring 7th on. The second housing element 3 has an external thread 31 on.

Ein schaltbares Bremsmodul 16 ist in der links dargestellten ersten Aufnahme 11 angeordnet und auf das zweite Gehäuseelement 3 mittels eines ersten Innengewindes 32 aufgeschraubt. In der zweiten Aufnahme 12 ist ein Befestigungsmodul 14 angeordnet. Das Befestigungsmodul 14 ist mittels eines zweiten Innengewindes 33 auf das zweite Gehäuseelement 3 aufgeschraubt. Sowohl das schaltbare Bremsmodul 16 als auch das Befestigungsmodul 14 sind drehfest mit dem zweiten Gehäuseelement 3 durch Verkleben verbunden. Erfindungsgemäß können sie ebenso verstiftet werden. Durch das Bremsmodul 16 und das Befestigungsmodul 14 werden die Wälzlager 5, 6 gegen das erste Gehäuseelement 2 gedrückt und somit gegenüber dem ersten Gehäuseelement 2 fixiert. Das schaltbare Bremsmodul 16 weist ein Stellelement 27, eine Feder 22, eine Druckscheibe 21 und einen Bremsbelag 17 auf. Am ersten Gehäuseelement 2 ist eine Bremsscheibe 28 angebracht. Ohne eine Betätigung des Stellelementes 27 wird die Druckscheibe 21 mit dem Bremsbelag 17 durch die Feder 22 gegen die Bremsscheibe 28 gedrückt. Wird das Stellelement 27 betätigt, bewegt das Stellelement 27 die Druckscheibe 21 von der Bremsscheibe 28 weg. Dadurch wird die Bremswirkung reduziert, so dass das erste Gehäuseelement 2 gegenüber dem zweiten Gehäuseelement 3 verdreht werden kann. Ferner ist eine Dauerreibbremse 18 mit dem ersten Gehäuseelement 2 verschraubt und gegen ein Verdrehen gesichert. Dazu weist die Dauerreibbremse 18 bei diesem Ausführungsbeispiel eine Stellmutter 8 auf, die in das erste Gehäuseelement 2 eingeschraubt wird. Ein Bremselement 19 der Dauerreibbremse liegt an dem Befestigungsmodul an. Im Betrieb, wenn sich das zweite Gehäuseelement 3 gegen das erste Gehäuseelement 2 verdreht, reibt das Bremselement 19 an dem Befestigungsmodul 14. Dadurch entsteht ein Verdrehwiderstand, der ein Verdrehen des ersten Gehäuseelements 2 gegenüber dem zweiten Gehäuseelement 3 erschwert. Zur Verbesserung der Reibung kann ein Zwischenring 9 auf das Befestigungsmodul 14 aufgebracht werden. In diesem Fall liegt das Bremselement 19 an diesem Zwischenring 9 an. Der Zwischenring 9 ist bevorzugt gehärtet, um das Verschleißverhalten des Systems zu verbessern. Eine Deckenaufnahme 26 ist in Form von Löchern in das erste Gehäuseelement 2 eingebracht. Sie dient zur Montage der modularen Drehverbindung 1. Zur Befestigung von Geräten an der modularen Drehverbindung sind Löcher 24 in den zweiten Gehäuseelement 3 eingebracht. Bei der modularen Drehverbindung 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Aufnahmen 11 und 12 so gestaltet, dass jeweils sowohl das schaltbare Bremsmodul 16 als auch das Befestigungsmodul 14 eingesetzt werden kann. Vorteile dieses einheitlichen Aufbaus werden in den weiteren Ausführungsbeispielen deutlich.A switchable brake module 16 is in the first image shown on the left 11 arranged and on the second housing element 3 by means of a first internal thread 32 unscrewed. In the second shot 12 is a mounting module 14th arranged. The fastening module 14th is by means of a second internal thread 33 on the second housing element 3 unscrewed. Both the switchable brake module 16 as well as the mounting module 14th are non-rotatable with the second housing element 3 connected by gluing. According to the invention, they can also be pinned. Through the brake module 16 and the mounting module 14th are the rolling bearings 5 , 6th against the first housing element 2 pressed and thus opposite the first housing element 2 fixed. The switchable brake module 16 has an actuator 27 , a feather 22nd , a thrust washer 21st and a brake pad 17th on. On the first housing element 2 is a brake disc 28 appropriate. Without actuation of the actuating element 27 becomes the thrust washer 21st with the brake pad 17th by the pen 22nd against the brake disc 28 pressed. Will the actuator 27 actuated, moves the actuator 27 the thrust washer 21st from the brake disc 28 path. This reduces the braking effect, so that the first housing element 2 compared to the second housing element 3 can be twisted. There is also a permanent friction brake 18th with the first housing element 2 screwed and secured against twisting. The permanent friction brake shows this 18th in this embodiment an adjusting nut 8th on that in the first housing element 2 is screwed in. A braking element 19th the permanent friction brake rests on the fastening module. In operation, when the second housing element 3 against the first housing element 2 twisted, the braking element rubs 19th on the mounting module 14th . This creates a torsional resistance that prevents the first housing element from rotating 2 compared to the second housing element 3 difficult. An intermediate ring can be used to improve the friction 9 on the mounting module 14th be applied. In this case the braking element lies 19th on this intermediate ring 9 on. The intermediate ring 9 is preferably hardened in order to improve the wear behavior of the system. A ceiling shot 26th is in the form of holes in the first housing element 2 brought in. It is used to assemble the modular slewing ring 1 . There are holes for attaching devices to the modular rotary joint 24 in the second housing element 3 brought in. With the modular slewing ring 1 according to this embodiment are the recordings 11 and 12 designed so that both the switchable brake module 16 as well as the mounting module 14th can be used. The advantages of this uniform structure become clear in the further exemplary embodiments.

2 zeigt einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen modularen Drehverbindung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Der Aufbau der modularen Drehverbindung 1 entspricht, was das erste Gehäuseelement 2 und das zweite Gehäuseelement 3 anbetrifft, der aus 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind sowohl in der ersten Aufnahme 11 als auch in der zweiten Aufnahme 12 schaltbare Bremsmodule 16, 16' angeordnet. Durch die einheitlichen Aufnahmen 11, 12 können somit modular unterschiedliche Konfigurationen aus den gleichen Grundelementen erstellt werden. Durch das Vorsehen von zwei schaltbaren Bremsmodulen 16, 16' wird eine besonders gute und, bezogen auf die Wälzlagerung, besonders gleichmäßige Bremsleistung zur Verfügung gestellt. 2 shows a longitudinal section of a modular rotary joint according to the invention 1 according to a second embodiment. The structure of the modular slewing ring 1 corresponds to what the first housing element 2 and the second housing element 3 as for who out 1 . In this embodiment, both are in the first recording 11 as well as in the second shot 12 switchable brake modules 16 , 16 ' arranged. Because of the uniform recordings 11 , 12 different configurations can thus be created modularly from the same basic elements. By providing two switchable brake modules 16 , 16 ' a particularly good and, in relation to the roller bearings, particularly uniform braking performance is made available.

3 zeigt einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen modularen Drehverbindung 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Hier sind um das zweite Gehäuseelement 3 herum und innerhalb des ersten Gehäuseelements 2 in beiden Aufnahmen Befestigungsmodule 14, 14' angeordnet. 3 shows a longitudinal section of a modular rotary joint according to the invention 1 according to a third embodiment. Here are around the second housing element 3 around and within the first housing member 2 mounting modules in both receptacles 14th , 14 ' arranged.

4 zeigt einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen modularen Drehverbindung 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Der Aufbau des ersten und zweiten Gehäuseelements 2, 3 entspricht der aus den vorhergehenden Figuren. Hier sind zwei Befestigungsmodule 14, 14' im zweiten Gehäuseelement 3 angeordnet. Ferner sind beidseitig Dauerreibbremsen 18, 18' angebracht, die eine Bremswirkung gegenüber den Befestigungsmodulen 14, 14' bereitstellen. Dadurch können die Gehäuseelemente 2, 3 mittels zwei Dauerreibbremsen 18, 18' gegeneinander abgebremst werden. 4th shows a longitudinal section of a modular rotary joint according to the invention 1 according to a fourth embodiment. The structure of the first and second housing elements 2 , 3 corresponds to that from the previous figures. Here are two mounting modules 14th , 14 ' in the second housing element 3 arranged. There are also permanent friction brakes on both sides 18th , 18 ' attached, which has a braking effect on the mounting modules 14th , 14 ' provide. This allows the housing elements 2 , 3 by means of two continuous friction brakes 18th , 18 ' are braked against each other.

Die erfindungsgemäße modulare Drehverbindung weist eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik auf. Durch die Verwendung von Modulen mit identischen inneren und äußeren Abmessungen kann der Kunde modular selbst zusammenstellen, welche Funktionen die Lagerung erfüllt, ohne das Gehäuseelement selbst anpassen zu müssen. Er kann z.B. zwei Module mit Bremse einsetzen, um eine höhere Bremskraft zu erzeugen oder auch zwei Anschraubmodule mit oder ohne Drehwiderstandserhöhung verwenden. Außerdem wird der Materialeinsatz durch den modularen Aufbau minimiert. Durch die Verwendung eines Gewinderohrs mit Außengewinde als inneres zweites Gehäuseelement 3 wird weiterhin ein fluchtender, einheitlicher Innendurchmesser der Lagerung ermöglicht. Dieser kann dann als Zentrierung dienen oder die Aufnahme einer weiteren Lagerung ermöglichen.The modular rotary joint according to the invention has a number of advantages over the prior art. By using modules with identical internal and external dimensions, the customer can put together in a modular manner which functions the bearing fulfills without having to adapt the housing element himself. For example, he can use two modules with brakes to generate a higher braking force or use two screw-on modules with or without an increase in rotational resistance. In addition, the use of materials is minimized by the modular structure. By using a threaded pipe with an external thread as the inner second housing element 3 an aligned, uniform inner diameter of the bearing is also made possible. This can then serve as a centering or enable the inclusion of a further storage.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Although the present invention has been described on the basis of preferred exemplary embodiments, it is not restricted thereto, but rather can be modified in many different ways.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Modulare DrehverbindungModular slewing ring
22: erstes Gehäuseelementfirst housing element
33: zweites Gehäuseelementsecond housing element
44th: LagerungssystemStorage system
55: erstes Wälzlagerfirst roller bearing
66th: zweites Wälzlagersecond roller bearing
77th: LagerringBearing ring
88th: StellmutterAdjusting nut
99: ZwischenringIntermediate ring
1111: erste Aufnahmefirst shot
1212: zweite Aufnahmesecond shot
14, 14'14, 14 ': BefestigungsmodulMounting module
16, 16'16, 16 ': schaltbares Bremsmodulswitchable brake module
1717th: BremsbelagBrake pad
18, 18'18, 18 ': DauerreibbremseContinuous friction brake
1919th: BremselementBraking element
2020th: AnschlagsystemStop system
2121st: DruckscheibeThrust washer
2222nd: Federfeather
2424: Lochhole
2626th: DeckenaufnahmeCeiling mount
2727: StellelementControl element
2828: BremsscheibeBrake disc
3131: AußengewindeExternal thread
3232: erstes Innengewindefirst internal thread
3333: zweites Innengewindesecond internal thread

Claims

Modular rotary connection (1) with a first housing element (2) and a second housing element (3), which are rotatably mounted with respect to one another by means of a bearing system (4) having at least two spaced apart roller bearings (5, 6), and with two receptacles (11, 12) in the first housing element (3), in each of which a fastening module (14) for fixing one of the roller bearings (5, 6) or a switchable brake module (16) which has a pressure disc (21) and a brake lining (17) is inserted and is fixed.

Modular slewing ring (1) according to Claim 1 , characterized in that it has a permanent friction brake (18) to increase the torsional resistance of the two housing elements (2, 3) to one another.

Modular rotary joint (1) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the roller bearings (5, 6) is fixed in the first or second housing element (2, 3) by means of the fastening module (14).

Modular rotary joint (1) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the roller bearings (5, 6) is fixed in the first or second housing element (2, 3) by means of the brake module (16).

Modular rotary joint (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the two roller bearings (5, 6) are arranged in an O-arrangement with preload.

Modular rotary joint (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the two roller bearings (5, 6) are designed as axial angular contact needle bearings.

Modular rotary joint (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the two roller bearings (5, 6) are braced by means of an adjusting nut (8) which is screwed to the first or second housing element (2, 3).

Modular rotary joint (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a stop system (20) limits the rotatability of the two housing elements (2, 3) to one another on both sides.

Modular slewing ring (1) according to Claim 8 , characterized in that by means of the stop system (20) the rotatability of the two housing elements (2, 3) with respect to one another can be restricted to a selectable angular range.

Modular rotary joint (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the switchable brake module (16) is designed as an electromagnetic friction brake.

Modular rotary joint (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the switchable brake module (16) has a spring (22) for pretensioning.

Modular rotary joint (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one hole (24) for attaching devices or for mounting the modular rotary joint is arranged in the first housing element (2) and / or in the second housing element (3).

Modular rotary joint (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the second housing element (3) has a continuous external thread (31) in order to screw the switchable brake module (16) and / or the fastening module (14) onto the second housing element (3) to attach.