DE1242948B - Einstellbares Gelenk - Google Patents

Description

• Einstellbares Gelenk Die Erfindung bezieht sich auf ein einstellbares Gelenk, bei dem die Augen zweier um eine Achse drehbarer Schenkel unter Verwendung von Verzahnungen gegeneinander mit verschiedenen Winkeln feststellbar sind und jedem Schenkel bzw. Gelenkauge Zähne zugeordnet sind, deren Zahl voneinander verschieden ist und ein zwischen den Augen liegendes Verbindungsteil passende Zähne für die unterschiedlichen Verzahnungen aufweist. Das Gelenk ist für besondere Sitzmöbel, wie Arztsessel, Operationstische, Liegesitze, Kraftfahrzeugsitze u. dgl., verwendbar und kann allgemein in allen Fällen angewandt werden, bei denen zwei durch Gelenke verbundene Teile wahlweise mit Winkeln verschiedener Größe gegeneinander festgestellt werden sollen.
• Für solche Gelenke sind viele Ausführungsformen bekannt, insbesondere kommen Klemmverbindungen zur Verwendung, wobei die Gelenkaugen reibungsschlüssig gegeneinander gehalten werden. Eine derartige Verbindung ist jedoch nur für kleine, auf die Verriegelung wirkende Belastungen brauchbar. Bei Verwendung von Gelenken, die der Verriegelung größeren Widerstand entgegensetzen, ist man zu verzahnten Gelenkaugen übergegangen, wobei die Verriegelung jedoch auch nur gegenüber verhältnismäßig kleinen Belastungen ausreichend Widerstand leistet, oder aber die Verstellung ist nur grob und ermöglicht keine feinstufige Winkelunterteilung beim Verstellen.
• Um zwei Wellenenden miteinander zu verbinden, ist eine Kupplung bekanntgeworden, die aus zwei ineinandergesteckten zylindrischen Körpern besteht, von denen der eine als Hohlzylinder mit Innenverzahnung und der andere als Vollzylinder mit Außenverzahnung ausgebildet sind, wobei das sie verbindende Teil aus einem mit Innen- und Außenverzahnung ausgerüsteten Ring besteht.
• Diese Ausführungsform genügt, um gelegentlich zwei Wellen möglichst kleinwinklig zueinander einzustellen.
• Die Erfindung besteht darin, daß das Verbindungsteil in Segmente aufgeteilt ist, welche unterschiedliche Verzahnungen tragende Zahnkörper aufweisen und die Segmente durch radiales Verschieben von bzw. zur Gelenkachse mit den den Segmenten entsprechenden Verzahnungen der Gelenkaugen kuppelbar oder entkuppelbar sind.
• Hierdurch wird z. B. bei Sitzmöbeln, wie Arztstühlen, Liegesitzen, Kraftfahrzeugsitzen u. dgl., bei denen es nicht nur auf eine feinstufige Verstellbarkeit von der Sitzfläche zur Lehne ankommt, vor allem ein schnelles Verstellen des Winkels zwischen Sitz und Lehne verbürgt.
• Nach der Erfindung läßt sich ein gleichzeitiges Kuppeln und Entkuppeln aller Segmente dadurch erreichen, daß die Zahnsegmente mit entsprechenden Flächen gegen die Oberfläche eines auf einem die Gelenkachse bildenden Bolzen verschiebbaren Kegelkonus anliegen, wobei sich der Konus auf einer mit Nocken versehenen, in Richtung der Bolzenachse verschiebbaren Buchse abstützt und das Verschieben der Buchse durch einen Steuernocken aufweisenden, auf einem Handhebel befestigten Druckring erfolgt.
• Die Erfindung umfaßt noch eine Reihe weiterer wertvoller Einzelheiten, die in den weiteren Unteransprüchen näher beschrieben sind.
• Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel, und zwar zeigt A b b. 1 Schnitt durch ein Gelenk mit selbständiger Einstellmöglichkeit der Verriegelung, A b b. 2 Seitenansicht des Gelenkes im verriegelten Zustand nach Schnitt II-11 der A b b. 1, A b b. 3 Darstellung einer Einzelheit zur A b b. 1 in Seitenansicht, A b b. 4 das gleiche Gelenk wie A b b. 1 im entriegelten Zustand, A b b. 5 Darstellung einer Einzelheit zum Gelenk nach den A b b. 1 bis 3 in Seitenansicht.
• Nach den A b b. 1 bis 5 ist ein Gelenk veranschaulicht, bei dem zum Verstellen der Gelenkhälften keine Feinfühligkeit von Hand notwendig ist. Die Gelenkschenkel l und 2 sind als Gelenkaugen topfförmig ausgezogen und auf dem Bolzen 5 drehbar gelagert. Mit dem Gelenkaugenschenkel2 ist ein Kranz 13 mit Innenverzahnung 14 bei 15 vernietet, wobei im gewählten Beispiel die Zahl seiner Zähne 35 beträgt. Der Gelenkschenkel l trägt ebenfalls einen Kranz 16 mit Innenverzahnung 17, wobei 42 Zähne vorgesehen sind. Auf dem Bolzen 5 ist mittels einer Hülse 18 eine Tragplatte 19 drehbar gelagert. In Schlitzen 20 führt sie fünf Zahnsegmente 21 (vgl. A b b. 2), die mit einer Kegelmantelfläche 22 gegen einen Kegelkonus 23 anliegen. Sie stehen unter Spannung einer sämtliche Segmente belastenden Schraubenfeder 24. Die Zahnsegmente 21 tragen eine Verzahnung 25, die der Verzahnung 17 des Kranzes 16 entspricht und eine Verzahnung 26, die der Verzahnung 14 des Kranzes 13 entspricht. Der Kegelkonus 23 stützt sich auf einem Druckstück 27 ab, das mit nockenartigen Vorsprüngen 28 (vgl. A b b. 2) versehen ist. Zu diesem Druckstück 27 gehört ein Druckring 29, der entsprechende Schrägnocken 30 trägt und auf einem Handhebel 31 befestigt ist. Auf der Platte 19 ist mittels eines Bolzens 32 ein Ritzel 33 gelagert, das einen Zahnkranz 34 kleineren Umfangs und ein Zahnrad 35 größeren Umfangs aufweist. Hierbei ist die Zähnezahl beider Zahnkränze gleich; im vorhandenen Beispiel sind für beide Verzahnungen 11 Zähne vorgesehen, wobei die Zahnform des Ritzels den zugehörigen Zahnkränzen 14 und 17 so angepaßt sind, daß bei unterschiedlichem Modul ein einwandfreies Laufen des Ritzels möglich ist. Zum Verstellen der Schenkel 1, 2 gegeneinander wird der Handhebel 31 verdreht, so daß die Nocken 30 die Nocken 28 des Druckstückes 27 freigeben und ein Verschieben des Konuskegels 23 in Richtung auf den Handhebel 31 zu möglich wird. Dabei werden unter Einwirkung der Feder 24 die Zahnsegmente 21 radial zum Bolzen 5 hin verschoben und gelangen in die in A b b. 4 gezeigte Stellung. Damit ist die Gelenksperre ausgerastet und die Hebel 1, 2 können um den gewünschten Winkel verdreht werden. Beim Drehen dieser Hebel wird das Ritzel 33, das auf der Platte 19 gelagert ist, mitgedreht und die Platte ihrerseits verdreht. Da der große Zahnkranz 13 35 Zähne aufweist und der kleinere Kranz 16 42 Zähne, beträgt die Differenz 7 Zähne, wodurch eine Übersetzung zustande kommt, durch die sich die als Planetenträger anzusehende Platte 19 schneller dreht als der oder die betätigten Gelenkhebel bei ihrem Verstellen. Im einzelnen werden die Verhältnisse in A b b. 5 veranschaulicht. Beim Verdrehen der Gelenkhebel 1, 2 um a° (Ab b. 5), d. h. der Differenz der Zahnteilungswinkel ß und ö° der Zahnkränze 13 und 16, wird das Ritzel der Platte 19 um den Winkel ß mitgenommen. Damit ist diejenige Stellung für die Zahnsegmente 21 wieder erreicht, bei denen sie in die zugehörigen Zahnkränze 13 und 16 einrasten können, und durch Anziehen des Hebels 21 und damit Verschieben des Konus 23 wird die neue Verriegelungsstellung geschlossen. In dem erläuterten Fall können bei 360° Verdrehung der Gelenkhälften gegeneinander 210 verschiedene Winkelstellungen erzielt werden. Auch hier kann durch Verminderung der Zähnezahldifferenz eine noch feinstufigere Einstellung erericht werden, wobei die Verminderung der Zähnezahl dadurch begrenzt ist, daß Selbsthemmung eintritt und eine selbständige Einstellung des Ritzels nicht mehr erzielbar ist. Umgekehrt kann naturgemäß unter Vergrößerung der Zähnezahl auch eine gröbere Winkeleinstellung erzielt werden, was dann von Vorteil ist, wenn nur bestimmte, jedoch genau eingestellte Winkelgrade bei irgendeiner Vorrichtung benötigt werden.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Einstellbares Gelenk, bei dem die Augen zweier um eine Achse drehbarer Schenkel unter Verwendung von Verzahnungen gegeneinander mit verschiedenen Winkeln feststellbar sind und jedem Schenkel bzw. Gelenkauge Zähne zugeordnet sind, deren Zahl voneinander verschieden ist und ein zwischen den Augen liegendes Verbindungsteil passende Zähne für die unterschiedlichen Verzahnungen aufweist, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß das Verbindungsteil (19) in Segmente (21) aufgeteilt ist, welche in Achsrichtung nebeneinanderliegende unterschiedliche Verzahnungen tragende Zahnkörper aufweisen und die Segmente durch radiales Verschieben von bzw. zur Gelenkachse mit den den Segmenten entsprechenden Verzahnungen (14, 17) der Gelenkaugenschenkel (1, 2) kuppelbar oder entkuppelbar sind.
2. 2. Einstellbares Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnsegmente (21) mit entsprechenden Flächen (22) gegen die Oberfläche eines auf einem die Gelenkachse bildenden Bolzen (5) verschiebbaren Kegelkonus (23) anliegen.
3. 3. Einstellbares Gelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Konus (23) auf einer mit Nocken (28) versehenen, in Richtung der Bolzenachse verschiebbaren Buchse (27) abstützt.
4. 4. Einstellbares Gelenk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben der Buchse (27) durch einen Steuernocken (30) aufweisenden, auf einem Handhebel (31) befestigten Druckring (29) erfolgt.
5. 5. Einstellbares Gelenk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnsegmente (21) gegen den Kegelkonus (23) unter der Kraft einer Feder (24) anliegen.
6. 6. Einstellbares Gelenk nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnsegmente (21) in einer auf dem Gelenkbolzen (5) gelagerten Tragplatte (19) geführt sind.
7. 7. Einstellbares Gelenk, besonders nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Verbindungsteil (19) ein oder mehrere Ritzel (33) gelagert sind, die für die Gelenkaugenverzahnung (14, 17) passende Zahnkränze (35, 34) aufweisen. B. Einstellbares Gelenk nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzel (33) mit zwei Zahnkränzen (34, 35) verschiedenen Durchmessers und gleicher Zähnezahl versehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 373 687.