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Die Erfindung betrifft ein Drehgelenk gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aus der
DE 44 03 593 A1 ein solches Tragarmsystem bekannt. Derartige Tragarmsysteme dienen zur auskragenden Befestigung, beispielsweise eines Bedienungsgehäuses an einer Wand einer Werkzeugmaschine etc.. Dabei wird ein Tragprofil mittels eines Anschlussadapters an die Wand angebaut. Der Anschlussadapter kann ein starres Anschlussteil oder ein Drehgelenk, nämlich ein „Wandanschlussgelenk“ sein. An dem der Wand abgewandten Ende des Tragarms kann über ein Anschlussteil ein weiterer Tragarm angekoppelt sein.
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Dabei wird häufig ein Drehgelenk, das so genannte „Zwischengelenk“ verwendet, das die beiden Tragarme zueinander verschwenkbar hält. Schließlich findet bei derartigen Tragarmsystemen häufig noch ein weiteres Drehgelenk zur Ankopplung des Bedienungsgehäuses Anwendung. Es handelt sich hierbei um das „Aufsatz-Drehgelenk“. Die in der
DE 44 03 593 A1 gezeigten Drehgelenke umfassen zwei Gelenkteile, die jeweils eine Tragarm-Befestigungswand und eine Lagerwand aufweisen. Die Gelenkteile sind im Bereich Ihrer Lagerwände mittels eines Lagerringes verbunden.
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Ein weiteres Drehgelenk ist aus der
DE 30 34 013 A1 bekannt. Dort ist ein Deckenschwerikarm beschrieben, der aus einem oberen und einem unteren Ausleger besteht, die durch ein Armdrehlager verbunden sind. Eine untere Lagerplatte ist durch Schrauben mit dem inneren Kranz und ebenso eine obere Lagerplatte mit dem äußeren Kranz eines Kugellagers verbunden. Insbesondere das obere Lagerteil ist zweiteilig aus zwei Lagerstücken zusammengesetzt, die eine Aufnahme bilden, in der das zweite Lagerteil in Umfangsrichtung drehbar gehalten ist. Im Zusammenspiel mit den Kugeln des Kugellagers wird dafür gesorgt, dass die beiden Lagerteile auch in Richtung der Lagerdrehachse unverlierbar gehalten sind.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Drehgelenk der eingangs erwähnten Art mit der Möglichkeit zur Kabeldurchführung zu schaffen, bei dem sich der bauliche Aufwand für Tragarmsysteme deutlich reduzieren lässt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Drehgelenk nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird erreicht, dass die Gelenkteile zumindest an ihren Lagerkoppelstücken eines Drehgelenkes gleiche Anschlussbereiche aufweisen. Hierdurch wird der mechanische Bearbeitungsaufwand verringert. Zudem werden Montagefehler beim Anbringen der als einheitliche Baugruppe handhabbaren Lagereinheit vermieden.
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Für die Lagereinheit ergibt sich zudem ein einfacher Aufbau, da vorgesehen ist, dass eines der Lagerteile zweiteilig aus zwei Lagerstücken zusammengesetzt ist, dass die zusammengesetzten Lagerstücke eine Aufnahme bilden in der das zweite Lagerteil in Umfangsrichtung drehbar, jedoch in Richtung der Lager-Drehachse unverlierbar gehalten ist. Dabei kann die Lagerordnung, insbesondere so ausgeführt werden, dass das eine Lagerteil einen plattenförmigen Stützabschnitt aufweist, an das ein zylindrischer Ansatz angeschlossen ist, wobei die Mittellängsachse des zylindrischen Ansatzes mit der Lager-Drehachse fluchtet, dass das zweite Lagerteil einen, Durchbruch aufweist, mit dem es den zylindrischen Ansatz zumindest bereichsweise umgibt, und dass das zweite Lagerstück des ersten Lagerteils mit dem zylindrischen Ansatz lösbar verbunden ist. Die einzelnen Lagerteile können dann einfach als Drehteile gefertigt werden.
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Ein erfindungsgemäßes Drehgelenk ist weiter dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerteil eine Gleitringanordnung positioniert ist, die zwei identische Gleitringe aufweist, dass die Gleitringe jeweils einen zylindrischen Vorsprung aufweisen, mit denen sie in den Durchbruch des zweiten Lagerteils eingreifen, und dass an dem zylindrischen Vorsprung ein Stützteil angeschlossen ist, das die beiden Lagerteile in Richtung der Lager-Drehachse gegeneinander abstützt. Auf diese Weise wird mit denkbar geringem Aufwand mit den beiden gleichen Gleitringen die Gleitfunktion zwischen den drehenden Teilen übernommen.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass jedes Gelenkteil an seinem Lagerkoppelstück eine mechanische Schnittstelle zur Ankopplung des ersten Lagerteils und eine mechanische Schnittstelle zur Ankopplung des zweiten Lagerteils aufweist. Die Lagereinheit kann somit unmittelbar mit jedem Gelenkteil verbunden werden, wobei nach Wunsch des Anwenders jedes Gelenkteil mit jedem Lagerteil koppelbar ist, ohne dass zwischengestaltete Anpassstücke erforderlich sind.
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Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvariante ist es vorgesehen, dass die Gelenkteile identisch sind. Diese Konstruktion eignet sich insbesondere für den Aufbau von Zwischengelenken. Dort lasst sich dann eine signifikante Reduzierung des Teileaufwandes erreichen.
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Wenn vorgesehen ist, dass das eine Lagerteil mit dem ersten Gelenkteil verschraubt ist, wobei die Schraubenköpfe der Befestigungsschrauben von dem anderen Gelenkteil überdeckt sind, und dass das zweite Gelenkteil mit dem zweiten Lagerteil durch, einen Montageraum des Gelenkteils hindurch verschraubt ist, wobei die Schraubenköpfe der Befestigungsschrauben in dem Montageraum angeordnet sind, dann ist eine optisch ansprechende Verbindung der beiden Gelenkteile erreicht.
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Eine verdeckte Anordnung der Lagereinheit kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass. jedes der beiden Gelenktelle eine Tell-Aufnahme aufweist, die im zusammengesetzten Zustand des Drehgelenkes eine Lageraufnahme bilden, und dass die Lagereinheit in dieser Lageraufnahme aufgenommen ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
- 1 in perspektivischer Explosionsdarstellung ein Drehgelenk für ein Tragarmsystem;
- 2 das Drehgelenk gemäß 1 in Zusammenbaudarstellung und perspektivischer Ansicht;
- 3 in perspektivischer Explosionsdarstellung eine Lagereinheit für das Drehgelenk gemäß 1;
- 4 die Anordnung gemäß 3 in Seitenansicht und in Teilschnitt;
- 5 die Lagereinheit gemäß 2 bis 4 in Ansicht von oben; und
- 6 die Lagereinheit gemäß den 2 bis 5 in Seitenansicht.
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In 1 ist ein Drehgelenk, nämlich ein Zwischengelenk für ein Tragarmsystem beschrieben. Das Drehgelenk weist zwei baugleiche Gelenkteile 10 auf, die mittels einer. Lagereinheit 20 drehbar miteinander verbunden werden können. Jedes Gelenkteil 10 ist mit einer Tragarm-Befestigungswand 11 ausgestattet, die vier Schraubaufnahmen 11.1, aufweist. Zusätzlich sind vier Durchbrüche 11.2 in der Tragarm-Befestigungswand 11 vorgesehen. Die Tragarm-Befestigungswand 11 ist mit einem zentralen Durchbruch versehen, die als Kabeldurchführung 11.5 verwendbar ist. Die Kabeldurchführung 11.5 ist kreuzartig ausgebildet und erstreckt sich so seitlich über die Bereiche der Tragarm-Befestigungswand 11 hinaus, die die Schraubaufnahmeh 11.1 und die Durchbrüche 11.2 tragen. Damit ist ein maximaler Kabeldurchtrittsquerschnitt erreicht. An die Tragarm-Befestigungswand 11 sind rückseitig Seitenwände 12 angeformt, die auch gleichzeitig an ein Lager-Koppelstück 14 angeschlossen sind. Weiterhin steht am oberen Rand der Tragarm-Befestigungswand 11 ein angeformtes Verbindungsstück 11.3 ab, das auch in die Seitenwände 12 einteilig übergeht. Die Seitenwände 12, die Tragarm-Befestigungswand 11 und das Lager-Koppelstück 14 umschließen einen Montageraum, der mit einem Deckel (nicht dargestellt) abgedichtet verschlossen werden kann. Der Deckel kann mit Befestigungsschrauben in Gewinden 15 verschraubt werden. In dem vom Montageraum umschlossenen Bereich sind Schraubaufnahmen 14.1 in dem Lager-Koppelstück 14 sowie eine Kabeldurchführung 19 vorgesehen.
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An der der Tragarm-Befestigungswand 11 abgewandten Seite steht ein umlaufender Rand 16 am Lager-Koppelstück 14 vor, der eine Teil-Aufnahme für die Lagereinheit 20 umgibt. Der Rand 16 ist an einen umlaufenden Bünd 17 angeschlossen, der in der Teil-Aufnahme eine Auflagefläche bildet. In die Auflagefläche sind Gewindeaufnahmen 17.1 eingeschnitten.
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In den 3 bis 6 ist die Gestaltung der Lagereinheit näher detailliert. Die 3 und 4 zeigen, dass die Lagereinheit 20 die Lagerteile 21 und 22 umfasst. Das Lagerteil 21 ist in Form einer Scheibe ausgebildet, die zentrisch mit einem als Kabeldurchführung 21.2 dienenden Durchbruch versehen ist. In das Lagerteil 21 sind auf einem Teilkreis Schraubaufnahmen 21.1 eingebracht, die zueinander in gleicher Teilung beabstandet angeordnet sind.
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Das zweite Lagerteil 22 ist zweitteilig aus zwei Lagerstücken 22.1 und 22.3 zusammengesetzt. Das erste Lagerstück 22.1 ist als Scheibe ausgebildet, die einen zentrischen Durchbruch als Kabeldurchführung 22.7 aufweist. In das Lagerstück 22.1 sind Schraubaufnahmen 22.2 mit Einsenkungen eingebracht. Diese Schraubaufnahmeh 22.2 können in Flucht zu Gewihdeaufnahmen 22.6 des zweiten Lagerstücks 22.3 ausgerichtet werden. Das zweite Lagerstücke 22.3 ist in Form einer Nabe ausgebildet. Es weist einen ringförmig umlaufenden Stützabschnitt 22.5 auf, der zwei planpatallete Flächen aufweist, die senkrecht zur Drehachse stehen. An den Stützabschnitt 22.5 ist ein Ansatz 22.4 angeformt, der nach oben absteht. An der Unterseite steht ein Stützabschnitt 22.8.1 (siehe 4) vor, der eine Stützfläche 22.8 bildet. Die Stützfläche 22.8 steht ebenfalls senkrecht zur Drehachse. Das Lagerstück 22.3 ist von den Gewindeaufnahmen 22.6 vollständig durchdrungen.
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Zur Montage der , Lagereinheit 20 werden zwei Gleitringe 23 benötigt, die aus Gründen der Vereinfachung des Teileaufwandes vorliegend identisch ausgebildet sind. Die Gleitringe 23 besitzen ein ringförmiges Stützteil 23.1 an das ein zylindrischer Vorsprung 23.2 angeformt ist, Der erste Gleitring 23 wird auf den Ansatz 22.4 derart aufgesetzt, dass das :Stützteil 23.1 plan auf dem Stützabschnitt 22.5 aufliegt. Der zylindrische Vorsprung 23.2 umgibt den Ansatz 22.4 und liegt an diesem an. Anschließend wird das erste Lagerteil 21 auf den Ansatz 22.4 des zweiten Lagerteils 22 aufgeschoben. Die Kabeldurchführung 21.2 ist mit ihrem Innendurchmesser an den Außendurchmesser des zylindrischen Vorsprunges 23.2 des Gleitringes 23 angepasst.
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Somit kann das Lagerteil 21 auf die freie Fläche des Stützteils 23.1 plan aufgelegt werden und der zylindrische Vorsprung 23.2 setzt sich in die Bohrung, die die Kabeldurchführung 21.2 bildet. Somit ist das Lagerteil 21 unter Vermittlung des Gleitringes 23 dem Lagerstück 22.3 drehbar zugeordnet.
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Danach wird der zweite Gleitring 23 aufgesetzt. Die Montagestellung ist in 4 gut erkennbar. Er wird gegenüber dem ersten Gleitring 23 um 180° verdreht so eingebaut, dass sich der zylindrische Vorsprung 23.2 wieder zwischen das Lagerteil 21 und den Ansatz 22.4 des Lagerstücks 22.3 legt.
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Der Stützteil 23.1 liegt dann plan auf der Oberseite des Lagerteils 21 auf.
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Abschließend wird das zweite Lagerstück 22.1 auf die Stirnfläche des Ansatzes 22.4 derart aufgelegt, dass die Schraubaufnahmen 22.2 mit den Gewindeaufnahmen 22.6 fluchten. Durch die Schraubaufnahmen 22.2 können Befestigungsschrauben eingeführt und in die Gewindeaufnahmen 22.6 eingeschraubt werden. Im montierten Zustand bleiben die Lagerteile 21, 22 gegeneinander drehbar. Die Gleitringe 23 verhindern, dass die Lagerteile 21, 22 aneinander reiben. Einige der Schraub-/Gewindeaufnahmen 22.2/22.6 bleiben unbelegt, wie dies später erläutert wird.
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Zur Montage des Drehgelenkes wird die Lagereinheit 20 wahlweise in die Aufnahme eines der Gelenkteile 10, vorliegend das untere Gelenkteil 10 eingelegt. Dabei stützt sich das Lagerteil 21 auf der Auflagefläche des Bundes 17 ab und die Schraubaufnahmen 21.1 des Lagerteils 21 stehen in Flucht mit den Gewindeaufnahmen 17.1 im Bund 17. Durch die Schraubaufnahmen 21.1 können dann Befestigungsschrauben 18 hindurchgeführt und in die Gewindeaufnahmen 17.1 eingeschraubt werden. Damit ist das Lagerteil 21 fest mit dem unteren Gelenkteil 21 verbunden. Der Rand 16 umgibt das Lagerteil 21 außenseitig, wobei sich der Rand 16 in Richtung der Drehachse (in der Bildebenen vertikal zentrisch durch die Kabeldurchführung 19) in etwa bis zur Hälfte der Höhedes Lagerteils 21 erstreckt. Anschließend wird das zweite Gelenkteil 10 auf die Lagereinheit 20 aufgesetzt.
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Dabei stützt sich das Lagerteil 22 mit einer Stützfläche 22.8 auf einer Gegenfläche 14.2 ab, in die die Gewindeaufnahmen 14.1 eingebracht sind. Die Gewindeaufnahmen 22.6 in dem Lagerteil 22 sind nicht über deren gesamte Gewindelängen mit den Befestigungsschrauben 18 belegt. Diese Gewindeaufnahmen 22.6 stehen in Flucht zu den Schraubaufnahmen 14.1 des oberen Gelenkteils 10. Durch die Schraubaufnahmen 14.1 können Befestigungsschrauben 18 hindurchgeführt und in diese Gewindeaufnahmen 22.6 eingeschraubt werden. Damit ist das Lagerteil 22 fest mit den oberen Gelenkteil 10 verbunden. Da die beiden Lagerteile 21, 22 um die in der 1 vertikale Gelenkachse gegeneinander verdrehbar sind, können somit auch die Gelenkteile 10 gegeneinander verdreht werden. Wie die 2 veranschaulicht; überdeckt auch der Rand 16 des oberen Gelenkteils 10 das Lagerteil 21 umfangsseitig bis auf einen schmalen Umfangsspalt in dem sich die beiden Gelenkteile 10 nicht treffen, damit die freie Drehbarkeit gewährleistet und gleichzeitig mit optischer Abschirmung des Lagerteils 31 ein ansprechendes Design erreicht ist.
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Nachfolgend wird noch kurz die Vorgehensweise zur Installation von Kabeln in dem erfindungsgemäßen Tragarmsystem beschrieben. Die Kabel können beispielsweise ausgehend von einem Bediengehäuse in ein angeschlossenes Tragarmprofil (Aufsatzgelenk) eingeführt werden. Um eine Kabel,untereilung dann erreichen zu können, wenn eine Vielzahl von Kabeln im Tragprofil geführt werden sollen, kann der vom Tragprofil umschlossene Innenraum mittels einer, in das Tragprofil einsetzbaren Trennwand unterteilt werden. Hierzu weist das Tragprofil an den Seitenwänden zwei gegeneinander gerichtete, anprofilierte Nuten auf. In diese Nuten kann die Trennwand mit ihren längsseitigen Rändern eingeschoben werden. Die Kabel können im Drehgelenk oder im Winkelstück durch die Kabeldurchführung 11.5 (1) aus dem Tragprofil in den Montageraum gezogen, umgelenkt und durch das LagerKoppelstück 14 beziehungsweise die zweite Tragarm-Befestigungswand 31 hindurch geführt werden. Im Falle des Drehgelenks kann das Kabel dann durch die Kabeldurchführungen 21.2, das Lagerteils 21 und des angeschlossen zweiten Gelenkteils 10 geschoben werden.
