DE1429634B2

DE1429634B2 - Gewichts-Ausgleichsvorrichtung fuer einen Tisch mit verstellbarer Tischplatte

Info

Publication number: DE1429634B2
Application number: DE19641429634
Authority: DE
Inventors: Helland Russel Earl; Faux Alfred William
Original assignee: NORWADE INTERNAT Ltd
Current assignee: NORWADE INTERNAT Ltd
Priority date: 1963-07-22
Filing date: 1964-07-18
Publication date: 1971-10-14
Also published as: GB1057960A; BE650799A; DE1429634A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Gewichts- Tischplatte und den Dreharm gebildeten. Gesamt-Ausgleichsvorrichtung für einen Tisch mit verstellbarer Gewichtsdrehmomentes der feststehenden Drehachse Tischplatte, insbesondere Zeichentisch in Ständer- des Zylinders zugeordnet sind und deren anderes Ende oder Pultform, mit einem um eine horizontale, fest- an einem Festpunkt des Dreharmes befestigt ist, stehende Drehachse schwenkbaren Dreharm, an dessen 5 während die unteren Federn der Federpaare zum freiem Ende die Tischplatte zu einer zur feststehenden Ausgleich des durch die Tischplatte gebildeten Drehachse des Dreharmes parallelen Drehachse neig- Gewichtidrchmomentes der feststehenden Drehachse bar angeordnet ist, wobei zum Ausgleich des durch die des Zylinders und gleichzeitig der schwenkbaren Dreh-Tischplatte und den Dreharm gebildeten Gesamt- achse des Zylinders zugeordnet sind.
Gewichtsdrehmomentes und des durch die Tischplatte io Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen, in gebildeten Gewichtsdrehmomentes an den beiden denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher Drehachsen parallel zum Dreh arm aus Federn gebil- erläutert. Es zeigt

dete Federpaare angeordnet sind und das eine Ende F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Gewichts-

der Federn auf der Oberfläche des die feststehende Ausgleichsvorrichtung, die an einem einstellbaren

Drehachse bildenden Zylinders unter teilweiser Um- 15 Zeichentisch angebracht ist,

schlingung befestigt ist und darauf abrollt. F i g. 2 einen Querschnitt der Ausführungsform

Bei einem bekannten Zeichentisch dieser Art sind gemäß F i g. 1 entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

zum Ausgleich des durch die Tischplatte und den F i g. 3 eine perspektivische Teilansicht einer an-

Dreharm gebildeten Gesamt-Gewichtsdrehmomentes deren Ausbildung,

an den beiden Drehachsen parallel zum Dreharm aus 20 F i g. 4, 5 und 6 schematische Darstellungen, die

Federn gebildete Federpaare angeordnet. Die Federn bei horizontalem Dreharm die Zeichentischplatte in

sind am Ständerfuß des Tisches verankert und zur einer horizontalen Lage in einem Winkel von weniger .-„

feststehenden Drehachse gespannt. Auf dieser als als 90° geneigten und in vertikaler Lage zeigen, ( /

Zylinder ausjetildeten Drehachse ist das entsprechende F i g. 7, 8 und 9 schematische Darstellungen des

Ende der Federn unter teilweiser Umschlingung be- 25 Zeichentisches in den gleichen Stellungen wie in den

festigt und rollt hier ab. Zur Übertragung der Feder- F i g. 4, 5 und 6, jedoch mit um seine feste Drehachse

kraft auf die bewegliche Drehachse ist eine Kette im Gegenuhrzeigersinn um weniger als 90° gedrehten

oder ein Seil vorgesehen. Während die einen Federn Dreharm,

der Federpaare den Dreharm des Tisches im Uhr- F i g. 10, 11 und 12 schematische Darstellungen, zeigersinn drehen, bewegen die anderen Federn der 30 die die Zeichentischplatte in den gleichen Stellungen Federpaare über die Kette die Tischplatte im' Gegen- wie die Fig. 7, 8 bzw. 9 und den Dreharm im Gegenuhrzeigersinn. Uhrzeigersinn um 90° gedreht zeigen,

Diese beiden Systeme sind voneinander unabhängig, Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer Aussie wirken nicht aufeinander ein und können einander führungsform mit Fußgestell,

nicht ausgleichen. Durch die bei der Einstellung der 35 Fig. 14 eine schematische Darstellung des Kipp-Tischplatte eintretende Schwerpunktverlagerung tritt feder-Kraftsystems um die Drehachse der Zeichenein ständiges Pendeln der Feder zum Ausgleich der tischplatte,

verschiedenen Kräfte ein, das durch das Gewicht Fig. 15 eine schematische Darstellung des Hebe-

sowie durch die Lage der Tischplatte und der Dreh- feder-Kraftsystems um die Achse des Dreharmes und

arme verursacht wird. Eine schräggestellte Tischplatte 40 Fig. 16 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 2,

kann daher nicht ohne eine besondere Sperrvorrich- lediglich mit einem anderen Verriegelungsmechanismus,

tung in der eingestellten Lage verbleiben. Die mit dem Der Zeichentisch besteht aus einem Zylinder 10, der

Kettenantrieb zusammenwirkenden Federn müssen in einer horizontalen Ebene, beispielsweise an einem

eine ausreichende Spannung besitzen, um funktions- Tisch abgestützt ist. Ein Endabschnitt 12 eines Dreh- ( ,

fähig zu sein. Zur Einstellung der Tischplatte in ver- 45 armes 11 ist drehbar am Zylinder 10 gelagert, derart,

schiedenen Lagen müssen die Kräfte der Federn daß der Dreharm 11 nach oben und nach unten

überwunden und daher entsprechende Gegenkräfte bewegt werden kann. Am anderen Endabschnitt 13

angewandt werden. Außerdem läßt sich dieser Zeichen- des Dreharms 11 ist ein Zylinder 14 drehbar ange-

tisch nur als sperriger Ständertisch auf bauen, der zudem ordnet, welcher an seinen entgegengesetzten Enden

verhältnismäßig schwer und daher ungünstig zu 50 mit Trägerplatten 15 bzw. 16 versehen ist. Jede der

transportieren ist. Schließlich bildet die Kette oder das Trägerplatten 15, 16 weist Befestigungsflansche 17

Seil ein schwaches, dem Verschleiß unterliegendes auf, an denen eine Tischplatte 18 befestigt werden

Glied, wodurch der Zeichentisch reparaturanfällig kann. Der als Stützarm ausgebildete Zylinder 14 hat

wird. den gleichen Durchmesser wie der Zylinder 10.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Gewichts-Ausgleichs- 55 Die Gewichts-Ausgleichsvorrichtung besteht aus Vorrichtung für einen Tisch mit verstellbarer Tisch- Federpaaren, die an den beiden Drehachsen 1, 2 platte der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, parallel zum Dreharm 11 angeordnet sind. Die oberen bei dem die Tischplatte ohne Kräfteaufwand in alle Federn 19 und 20 bilden ein erstes Kräftesystem und Gebrauchslagen zwischen 0 und 90° leicht eingestellt die unteren Federn 21, 22 bilden ein zweites Kräftewerden kann und in jeder dieser Lagen im Zustand des 60 system.

statischen Gleichgewichts ist, ohne daß besondere Die beiden oberen Federn 19 und 20 dienen als

Sperrvorrichtungen benötigt werden, wobei der Tisch Hebefedern und sind mit dem Dreharm 11 und dem

sowohl als Ständer als auch als Pult verwendet Zylinder 10 verbunden. Sie üben auf den Dreharm 11

werden kann und sich auch in kleiner und leichter eine Hebekraft aus, die die Schwerkraft an diesem

Bauform ausführen läßt. 65 Dreharm 11, dem Stützglied 14, den Trägerplatten 15,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch 16 und der Tischplatte 18 ausgleicht. Die Befestigung

gelöst, daß die oberen Federn der von den Federn der beiden Federn 19 und 20 ist identisch und wird

gebildeten Federnpaare zum Ausgleich des durch die daher nur an Hard der Feder 19 beschrieben. Um

die Oberfläche 9 des Zylinders 10 ist ein aus Stahl bestehendes Band 23 geschlungen, dessen obere und untere Enden 24 gegen den Zylinder 14 gerichtet sind und im wesentlichen parallel zueinander und zu der oberen und der unteren Fläche des Dreharmes 11 liegen. Das Band 23 ist mittels Schrauben, die mittig durch das Band 23 gesteckt sind, an der Oberfläche 9 des Zylinders 10 an dem Festpunkt 7 befestigt. Das obere Ende 24 des Bandes 23 verläuft im wesentlichen tangential zu dem Umfang der Oberfläche 9 des Zylinders 10 und ist auch im wesentlichen parallel und grenzt eng an die obere Fläche des Dreharmes 11 an. In gleicher Weise ist das untere Ende des Bandes 25 tangential zum Umfang des Zylinders 10 und im wesentlichen parallel zur unteren Fläche des Dreharmes 11 geführt. Von der Seite des Dreharmes 11, angrenzend an dessen obere Fläche und in der Nähe des Zylinders 14, steht ein als Festpunkt 26 angeordneter Stift ab. Ein Ende der Feder 19 ist am Ende 24 des Bandes 23 befestigt, und das andere Ende dieser Feder 19 ist an diesem Festpunkt 26 eingehakt.

Ein Ende der unteren Federn 21, 22, die als Kippfedern dienen, ist mit dem unter dem Zylinder 10 geführten Ende des Bandes 23 verbunden, während das andere Ende einer jeden unteren Feder 21, 22 an einem aus Stahl bestehenden Band 27 befestigt ist. Dieses Band 27 ist teilweise um den Zylinder 14 gelegt und an diesem durch eine selbstschneidende Schraube 28 befestigt. Die oberen Federn 19, 20 arbeiten mit den unteren Federn 21, 22 zusammen.

In den F i g. 1 und 2 ist der Dreharm 11 in horizontaler und die Tischplatte 18 in einer im wesentlichen aufrechten Stellung gezeigt. In dieser Stellung haben die oberen Federn 19, 20 die maximale Spannung und gleichen das Gewicht der Tischplatte 18, der Trägerplatten 15, 16, des Zylinders 14 und des Dreharmes 11 aus. Infolgedessen ist in dieser Stellung das System im statischen Gleichgewicht. In dieser horizontalen Lage des Dreharmes 11 und der im wesentlichen aufrechten Stellung der Tischplatte 18 (Fig. 1 und 2) hat die untere Feder 21 ihre geringste Spannung und übt kein Moment auf den Zylinder 14 aus. Wenn die Tischplatte 18 dann aus dieser aufrechten Stellung (F i g. 1 und 2) in irgendeine der horizontalen Lagen (F i g. 4, 7 oder 10) gebracht wird, wird das Moment, das durch das Gewicht der Tischplatte 18 und der zugehörigen Teile hervorgerufen wird, gesenkt. Gleichzeitig wird das Band 27 um die Oberfläche 8 des Zylinders 14 gewunden, wobei die Spannung der unteren Federn 21, 22 in allen Stellungen zwischen der aufrechten und der horizontalen Lage erhöht wird. Dabei wirkt auf den Dreharm 11 ein Zug nach unten, der der Senkung des Momentes entspricht. Auf diese Weise befindet sich das System im statischen Gleichgewicht. So wie der Dreharm 11 gehoben wird (im Gegenuhrzeigersinn um seine feststehende Drehachse 2, F i g. 7, 8 und 9), wird das Ende 24 des Bandes 23 von der Oberfläche 9 des Zylinders 10 abgewickelt, wobei die Spannung an den oberen Federn 19, 20 gesenkt und das verringerte Moment ausgeglichen wird. Wenn sich der Dreharm 11 in vertikaler Stellung befindet, sind die als Hebefedern dienenden oberen Federn 19, 20 entspannt. In dieser Lage balancieren diese den Dreharm 11 aus, wenn der gemeinsame Schwerpunkt hinter den Zylinder 10 geht. Diese Bedingungen sind in den Stellungen erfüllt, die beispielsweise in den Fig. 10 und 11 dargestellt sind.

F i g. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei der eine oder beide oberen Federn 19, 20 durch eine als Torsionsfeder wirkende Feder 29 ersetzt sind. Diese Feder 29 ist um den Zylinder 10 gewunden. Das andere Ende der Feder 29 ist am Zylinder 10 befestigt, und das entgegengesetzte Ende ist an der Seite des Dreharmes 11, in der Nähe seiner oberen Fläche argjbracht.

Um dm Zeichentisch in der Gebrauchsstellung festzulegen, ist eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die die Endabschnitte 12 bzw. 13 um den Zylinder 10 bzw. um den Zylinder 14 lösbar befestigt. Hierzu können Verschlußschrauben 30 (F i g. 1) verwendet werden. Besonders zweckmäßig ist aber eine Verriegelung, bei der die Endabschnitte 12 und 13 gleichzeitig durch Betätigung eines einzigen Verriegelungsgriffes 36 verschlossen oder gelöst werden kann.

Wie in Fig. 16 dargestellt ist, sind Anschlußabschnitte 31 und 32 der Endabschnitte 12 und 13 miteinander durch eine im wesentlichen starre, gerippte Platte 33 verbunden. Die Platte 33 weist einen mit Innengewinde versehenen Vorsprung 34 auf, in den ein mit Gewinde versehenes Verriegelungsglied 35 eingreift. Sein oberes Ende ist im oberen Teil des Dreharmes 11 nur drehbar, so daß durch Betätigung des Verriegelungsgriffes 36 die Platte 33 in bezug auf das Verriegelungsglied 35 nach oben oder unten bewegt werden kann. Die Aufwärtsbewegung der Platte 33 klemmt die Endabschnitte 12 und 13 um den Zylinder 10 und den Zylinder 14, während die Abwärtsbewegung der Platte 33 den Mechanismus löst, so daß der Zeichentisch in seine Lage zurückgeht.

Die Funktion der Gewichts-Ausgleichsvorrichtung soll an Hand der Analyse der Kräftesysteme näher erläutert werden. Die oberen und unteren Federn 19, 20 und 21, 22 der Kräftepaare sind getrennte Systeme, die jedoch aufeinander einwirken. Die folgenden Angaben betreffen die beiden Federsysteme getrennt, also einzeln.

Fig. 15 zeigt das erste Kräftesystem mit den oberen Federn 19 und 20, das um die Drehachse 2 des Zeichentisches analysiert wird. Die Drehachse 2 ist die Längsachse des Zylinders 10. Ein statisches Gleichgewicht des Dreharmes 11 um die Drehachse 2 wird erhalten, wenn die Summe der horizontalen Kräfte, die Summe der vertikalen Kräfte und die Summe der Momente um jene Achse gleich Null ist. Es werden folgende Bezeichnungen für das Kräftesystem in bezug auf die Federn 19 und 20 gemäß Fig. 15 verwendet:

R₂ = Kraft an der Längsachse des eingespannten Zylinders 10 (Drehachse 2), die vom Gewicht der Tischplatte 18, des Dreharmes 11 und der Zusatzteile herrührt;
Wa = Gewicht des Dreharmes 11;
Wt = Gewicht der Tischplatte 18 und der Befestigungsteile;

T₂ = Kraft der Feder 19 bzw. 20, die Wa und Wt ausgleicht;

« = ein variabler Winkel zwischen dem Dreharm 11 und der Horizontalen;

Y = die Entfernung vom Schwerpunkt des Dreharmes 11 zu der Drehachse 2;

Z = die Entfernung von der Drehachse 1 zu der Drehachse 2;

b = eine variable Entfernung, gemessen entlang

der Horizontalen vom Schwerpunkt des

Dreharmes 11 zu der Drehachse 2; c = eine variable Entfernung, gemessen entlang der Horizontalen von der Drehachse 1 zur

Drehachse 2;
r₂ = der Dreharm zwischen der Feder 19 bzw. 20 und der Drehachse 2.

T₂ = Z Wt

. COS«

Wa

= 0.-.R₂=

Wa

und

z. = 0 (keine horizontale Kraft)

Aus der Differentialgleichung

T₁ = X cos Θ · Wt Wt

Fhortz. = 0 (keine horizontale Kraft)

Aus der Differentialgleichung

₁= 0.-.T₁ .-.T₁

Xf,_ert. = 0.·. Wt =

²⁵

können die Höchst- und Mindestwerte von T₂ bei ct. = 0° und κ = 180° erhalten werden. Der Winkel « edoch, durch den der Dreharm 11 schwingt, ist im normalen praktischen Gebrauch zwischen 0 und 90° begrenzt.

Ein ähnliches Gleichgewicht der Tischplatte 18 und der Trägerplatten 15, 16 um die Drehachse 1 wird durch ein Kräftesystem erhalten, bei dem die Summe des Gewichtes der Tischplatte 18 und der Trägerplatten 15, 16 und die Summe der Momente um die Drehachse 1 gleich Null ist. Dieses Kräftesystem ist in Fig. 14 dargestellt, wobei folgende Bezeichnungen verwendet wurden:

R₁ = Kraft der Drehachse 1, die von dem Gewicht der Tischplatte 18 und der Trägerplatten 15, 16 herrührt;

Wt = Gewicht der Tischplatte 18 und der Trägerplatten 15, 16;

T₁ — Kraft der Feder, die Wt ausgleicht;

T₁ = Dreharm zwischen der Drehachse 1 und der Feder 21 bzw. 22;

Θ = ein variabler Winkel zwischen derNeigungsebene der Tischplatte 18 und der Horizontalen;

X = die Entfernung vom Schwerpunkt der Tischplatte 18 zu der Drehachse 1;

a = eine variable Entfernung, gemessen entlang der Horizontalen vom Schwerpunkt der Tischplatte 18 zur Drehachse 1.

άΘ

T₁

— = X

sin Θ

Wt =

bei

können die Höchst- und Mindestwerte für T₁ Θ = 0° und Θ = 180° erhalten werden.

Es ist klar, daß T₁ einen Mindestwert hat, wenn Θ — 180° ist, aber natürlich ist die Drehung der Tischplatte 18 für praktische Zwecke im wesentlichen bis auf 90° begrenzt.

Ein Zeichen- oder Maltisch, der mit der Gewichts-Ausgleichsvorrichtung versehen ist und in Fig. 13 dargestellt ist, kann mit seinem eingespannten Zylinder zwischen Fußgestellen abgestützt sein, wobei zwischen den Gestellen und unter der Tischplatte 18 genügend freier Raum gelassen wird, um für die Knie des Zeichners und für den in gewünschter Höhe ausgebildeten Zeichenstuhl genügend Raum zu schaffen, damit das Zeichnen bequem gemacht wird. Durch die Gewichts-Ausgleichsvorrichtung wird auch eine zweckmäßige Basis für Modelliertische oder PuIteinrichtungen geschaffen.

Claims

Patentansprüche:

1. Gewichts-Ausgleichsvorrichtung für einen Tisch mit verstellbarer Tischplatte, insbesondere Zeichentisch in Ständer- oder Pultform, mit einem um eine horizontale, feststehende Drehachse schwenkbaren Dreharm, an dessen freiem Ende die Tischplatte zu einer zur feststehenden Drehachse des Dreharmes parallelen Drehachse neigbar angeordnet ist, wobei zum Ausgleich des durch die Tischplatte und den Dreharm gebildeten Gesamt-Gewichtsdrehmomentes und des durch die Tischplatte gebildeten Gewichtsdrehmomentes an den beiden Drehachsen parallel zum Dreharm aus Federn gebildete Federpaare angeordnet sind und das eine Ende der Federn auf der Oberfläche des die feststehende Drehachse bildenden Zylinders unter teilweiser Umschlingung befestigt ist und darauf abrollt, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Federn (19, 20) der von den Federn (19, 21; 20, 22 bzw. 29, 21; 29, 22) gebildeten Federnpaare zum Ausgleich des durch die Tischplatte (18) und den Dreharm (11) gebildeten Gesamt-Gewichtsdrehmomentesder feststehenden Drehachse (2) des Zylinders (10) zugeordnet sind und deren anderes Ende an einem Festpunkt (26) des Dreharmes (11) befestigt ist, während die unteren Federn (21,22) der Federpaare zum Ausgleich des durch die Tischplatte (18) gebildeten Gewichtsdrehmomentes der feststehenden Drehachse (2) des Zylinders (10) und gleichzeitig der schwenkbaren Drehachse (1) des Zylinders (14) zugeordnet sind.

2. Gewichts-Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Federn (19, 20) als Zugfedern ausgebildet und an ihrem dem Zylinder (10) zugewandten Ende in an sich bekannter Weise mit einem Band (23) verbunden sind, wobei das Band (23) über den gemeinsamen Festpunkt (7) in das mit den unteren Federn (21, 22) verbundene Band (25) übergeht und an dem dem Zylinder (14) zugewandten Ende der unteren Federn (21, 22) ein weiteres Band (27) angeordnet ist, das an einem Festpunkt (28) des Zylinders (14) befestigt ist.

3. Gewichts-Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Feder (29) als räumlich gewundene Biegefeder ausgebildet, schraubenlinienförmig um den Zylin der (10) gelegt und an Festpunkten des Dreharmes (11) und des Zylinders (10) befestigt ist.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen