DE2419637A1 - Gelenk-stativ, insbesondere fuer fuehlhebelmessuhren - Google Patents

Gelenk-stativ, insbesondere fuer fuehlhebelmessuhren

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Description

Carlo Baitella, 8051 Zürich (Schweiz) 2419637
Gelenk-Stativ, insbesondere für Fühlhebelmessuhren
oOo
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gelenk-Stativ, insbesondere für Fühlhebelmessuhren, mit paarweise gelenkig miteinander verbundenen, um ihre Längsachsen drehbaren und in gewünschter Stellung feststellbaren Armen, von denen einer am Stativfuss angeordnet ist und ein anderer einen Werkzeughalter trägt, wobei Werkzeughalter und Stativfuss mit Kugelköpfen versehen sind, und wobei die an diesen angreifenden Arme mit an die Kugelköpfe formschlüssig angesetzten Klemmelementen versehen sind, zu deren Betätigung in den Armen angeordnete Gleitstangen vorgesehen sind.
Bei derartigen Stativen müssen zwischen dem Stativfuss und dem Werkzeughalter mehrere Gelenkstellen vorgesehen sein, damit Stativarme und Werkzeughalter bzw. das in diesen eingesetzte Werkzeug, beispielsweise eine Fühlhebelmessuhr, beliebig gedreht und auch verschwenkt werden können. Hierbei soll beim Einstellen des Werkzeuges bzw. der Messuhr in die jeweils richtige Lage die Reibung in den Gelenken gering sein, während sie nach erfolgter richtiger Einstellung des Werkzeughalters bzw. Werkzeuges wesentlich grosser
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sein soll, damit das Werkzeug die eingestellte Lage während des Arbeitsprozesses bzw. der Messung unverändert beibehält. Um diesen Erfordernissen gerecht zu werden, muss bei den bekannten Stativen dieser Art an jeder oder jeder zweiten Gelenkstelle eine von Hand zu bedienende Feststellmutter, z.B. eine Rändelmutter vorgesehen sein. Die Bedienung dieser verschiedenen Feststellmuttern gestaltet die Handhabung derartiger Stative jedoch sehr umständlich.
Durch die vorliegende Erfindung soll dieser Nachteil behoben werden. Zu diesem Zweck münden bei dem erfindungsgemässen Stativ die inneren Enden je zweier Gleitstangen in Ringköpfe aus, in deren gegenüber einem Achsbolzen exzentrische Bohrungen je zwei zu dem Achsbolzen koaxiale Konusscheiben eingreifen, von denen die eine auf dem die Ringköpfe durchsetzenden Achsbolzen fest, und die andere auf dem genannten Achsbolzen verschiebbar angeordnet ist, wobei je zwei Arme in stirnseitig aneinander anliegenden Gelenkköpfen um ihre Längsachse drehbar gelagert sind, welche Gelenkköpfe die Ringköpfe mit Spiel umgreifen und von dem genannten Achsbolzen zentral durchsetzt sind, welcher Achsbolzen den Gelenkköpfen als gemeinsame Drehachse dient und an dem der festen Konusscheibe abgekehrten Ende mit Gewinde versehen ist, auf dem eine mit der losen Konusscheibe in Wirkungsverbindung stehende Spannmutter schraubverstellbar angeordnet ist.
In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht des Gelenk-Stativs nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
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Fig. 2 eine Ansicht des Stativs in Richtung des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeiles II gesehen,
Fig. 3 einen Axialschnitt des Stativs, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. "5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 3,
Fig. 6 eine aus Fig. 4 ersichtliche Detailpartie in grösserem Masstab,
Fig. 7
und 8 die Darstellung des Messbereiches des Stativs in
zwei verschiedenen Ebenen,
Fig. 9 eine schematische Darstellung des Stativs nach dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. IO eine dritte Ausfuhrungsform des Stativs im Axialschnitt,
Fig. 11 einen Schnitt der oberen Stativhälfte nach der Linie XI-XI in Fig. 10, und
Fig. 12 einen Schnitt durch die untere Stativhälfte nach der Linie XII-XII in Fig. 10.
In dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 6 bezeichnet 1 den mit einem Permanentmagneten versehenen Fuss, und den Werkzeughalter des Stativs. Sowohl der Stativfuss 1, wie auch der "Werkzeughalter 2 ist mit einem Kugelkopf 3 bzw. 4
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versehen. Mit 5 und 6 sind an den Stativfuss bzw. an den Werkzeugträger angeschlossene Arme bezeichnet, in denen Spannbacken 7 und 8 (Fig. 4 und 5) angeordnet sind, deren kugelkopfförmig ausgebildeten äusseren Enden die Kugelköpfe 3 und 4 umfassen. Die Spannbacken 7, 8 sind unmittelbar hinter den Kugelpfannen 7', 8' an den äusseren stirnseitigen Enden der Arme 5, 6 abgestützt, während ihre inneren Enden 7", 8" gegeneinander konisch zulaufen, wie dies aus den Fig. 4 bis 6 hervorgeht.
Mit diesen konisch abgewinkelten Enden 7", 8" greifen die Spannbacken 7, 8 in je eine Ringnut 9 ein, die in Gleitstangen IO bzw. 11 eingestochen sind. Diese Gleitstangen sind in den Armen 5, 6 axial verschiebbar gelagert und münden an den inneren Enden in Ringköpfe 10' bzw. 11' aus. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, ist die eine Schulter 9' der Ringnut 9 mit einem konischen Einstich 12 versehen, in den die konisch abgewinkelten Enden 7", 8" der Spannbacken 7, 8 eingreifen können,
Die inneren Enden der Arme 5, 6 sind in Gelenkköpfen 5', 6' um ihre Längsachse drehbar gelagert. Die Gelenkköpfe umfassen die Ringköpfe 10', 11* der Gleitstangen 10, 11 mit Spiel und sind von einem Achsbolzen 13 zentral durchsetzt, welche den Gelenkköpfen als gemeinsame Drehachse dient. Mit 14 und
15 sind zwei Konusscheiben bezeichnet, von denen die eine, 14, mit dem Achsbolzen 13 fest verbunden ist bzw. mit diesem aus einem Stück besteht, während die Konusscheibe 15 auf dem Achsbolzen 13 achsial verschiebbar gelagert ist. Das der festen Konusscheibe 14 abgekehrte Ende 13* des Achsbolzens ist als Gewindezapfen ausgebildet, auf welchem eine Rändelmutter
16 drehverstellbar angeordnet ist. Zwischen dieser Rändelmutter und der losen Konusscheibe 15 ist eine Spannhülse 17 angeordnet. Die Ringköpfe 10', 11' sind exzentrisch zum Achs-
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bolzen 13 versetzt, derart, dass Ringköpfe und Konusscheiben 14, 15 auf der den zugehörigen Gleitstangen abgekehrten Seite miteinander in Kontakt stehen. Mit 18 sind in den Hohlraum der Gelenkköpfe 5', 6" zwischen diese und den Ringköpfen 10', II1 eingelegte Blattfedern bezeichnet, die das Bestreben haben, die Ringköpfe in der gezeichneten, gegenüber dem Achsbolzen 13 exzentrischen Stellung zu halten. Mit 19 sind zwei in die Gelenkköpfe 5', 6' eingesetzte Abdeckscheiben bezeichnet, die durch-Sprengringe 20 in ihrer Lage gesichert sind.
Beim Anziehen der Rändelmutter 16 werden die Konusse der Konusscheiben 14, 15 in die Bohrungen der exzentrisch zum Achsbolzen 13 liegenden Ringköpfe 10', 11' hineingedrückt, wodurch die Ringköpfe quer zum Achsbolzen 13 verschoben und dadurch in eine weniger exzentrische Lage gegenüber dem Achsbolzen 13 gebracht werden. Gleichzeitig Werden die an den Ringköpfen angeordneten Gleitstangen 10 und 11 gegen den Achsbolzen 13 hin verschoben, wobei die Köpfe 10" und 11" der Gleitstangen 10, 11 gegen die abgewinkelten Enden 7" und 8" der Spannbacken 7, 8 drücken und die letzteren dabei um die stirnseitigen Ringkanten der Arme 5, 6 bzw. um in diese eingesetzte Druckringe 21 verschwenken, was zur Folge hat, dass sich die Kugelpfannen 7', 8· mit entsprechend hohem Druck an die Kugelköpfe 3, 4 anlegen und sich an diesen in der eingestellten Lage reibungsschlüssig festklemmen.
Beim Anziehen der Rändelmutter 16 werden über die Spannhülse 17, die Konusscheiben 14, 15 und die Ringköpfe 10', II1 gleichzeitig auch die Gelenkköpfe 5', 6' gegeneinander gepresst, so dass diese in der eigenstellten Lage unter Reibungsschluss stehen. Zur exakten Zentrierung der beiden
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Gelenkköpfe 51, 6' können, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist, die aneinander anliegenden Stirnseiten der Gelenkköpfe mit einer Ringnut bzw. mit einem ringförmigen Kamm versehen sein, welche Teile nach Art von Nut und Feder formschlüssig ineinandergreifen.
Beim Lösen der Rändelmutter 16 wird der Reibungsschluss zwischen den Gelenkköpfen 5', 6* aufgehoben, welcher Vorgang von einer zwischen die beiden Gelenkköpfe eingelegten Druckfeder 22 unterstützt wird. Beim Lösen der Rändelmutter 15 werden gleichzeitig die Gleitstangen 10, 11 von den Federn 18 nach aussen, von dem Achsbolzen 13 weg, verschoben, wobei sich die Köpfe 10", 11" der Gleitstangen 10, 11 von den konisch zulaufenden Enden 7", 8" der Spannbacken 7, 8 abheben und damit die Kugelpfannen 7', 8' vom Spanndruck entlasten, so dass auch der Reibungsschluss zwischen den Kugelköpfen 3, 4 und den Spannbacken aufgehoben ist. Die Kugelpfannen 7', 8' können sogar von den Kugelköpfen abgehoben werden, wenn die Rändelmutter 16 noch weiter gelöst wird. Hierbei werden die Gleitstangen 10, 11 von den Federn 18 noch weiter nach aussen verschoben, wobei die konische Flanke des Einstiches 12 (Fig. 6) gegen die konisch zulaufenden Enden 7", 8" der Spannbacken drückt und diese gegeneinander bewegt, wobei sich die Kugelpfannen 71, 81 öffnen bzw. von den Kugelköpfen 3, 4 abheben. Es können somit bei dem beschriebenen Stativ sämtliche Gelenkstellen mittels einer einzigen Spannmutter unter Klemmdruck gesetzt und von diesem auch wieder entlastet werden.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 bezeichnet wieder 1 den Fuss, 2 den Werkzeughalter, 3 und 4 die Kugelköpfe und 5, 6 zwei in hohle Gelenkköpfe 51, 6' ausmündende Stativarme. Im Gegensatz zu dem vorbesprochenen Beispiel sind die Gelenkköpfe 5', 6' nicht auf einer gemeinsamen Drehachse angeordnet, sondern korrespondieren mit den Gelenkköpfen 23* und 23" eines zwischen die Gelenkarme 5 und 6 eingesetzten Verlängerungsstückes 23. Im übrigen entspricht die Konstruktion der Gelenkstellen 5', 23' und 6', 23" derjenigen der Fig. 3 bis 5. Von diesen unterscheiden sie sich jedoch dadurch, dass nur auf dem einen Achsbolzen 13 ein zur Betätigung von Hand bestimmtes Spannorgan vorgesehen ist, und zwar in Form eines Handhebels 24. Ausserdem steht der Achsbolzen 13 über zwei Hebel 25, 26 und eine diese miteinander verbindende Lasche 27 mit dem Achsbolzen 28 des Gelenkkopfes 23" in Drehverbindung. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können sämtliche Gelenkstellen von einem einzigen Bedienungsorgan 24 aus unter Klemmdruck gesetzt und von diesem auch wieder entlastet werden.
Bei dem Beispiel nach Fig. 9 ist der Stativfuss nicht mit einem Permanentmagneten, sondern mit einem T-förmigen Halter versehen, der zum Eingriff in eine T-förmige Nut einer Konsole oder dergleichen bestimmt ist.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel nach den Fij. 10 bis 12 bezeichnet 1 wieder einen Teil des Stativfusses mit dem zugehörigen Kugelkopf 3; 2 einen Teil des Werkzeughalters mit dem zugehörigen Kugelkopf 4; 5 und 6 die an dem Stativfuss bzw. an dem Werkzeugträger angeschlossenen Arme; 51 und 61
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die Gelenkköpfe; 10 und 11 die Gleitstangen mit den angeforinten Ringköpfen 10* und 11'; 13 den die Ringköpfe durchsetzenden Achsbolzen mit der festen und der losen Konusscheibe 14 bzw. 15; 13' den an dem Achsbolzen 13 angeformten Gewindezapfen; 16 die auf dem Gewindezapfen drehverstellbare Rändelmutter; 17 die zwischen dieser und der Konusscheibe 15 angeordnete Spannhülse, und 19 die in die Gelenkköpfe eingesetzten Abdeckscheiben.
Im Gegensatz zu dem Beispiel nach den Fig. 1 bis 6 sind die Kugelkopfe 3 und 4 je zwischen zwei Kugelpfannen 29 und gelagert, von denen die einen, 29, an den äusseren Enden der Arme angeformt, und die anderen, 30, an den äusseren Enden der Gleitstangen 10, 11 angeordnet sind. Im Gegensatz zu dem Beispiel nach Fig. 1 bis 6 greifen die Ringköpfe 10r, 11' und die Konusscheiben 14, 15 derart ineinander, dass sie auf der der zugehörigen Gleitstange zugekehrten Seite miteinander in Kontakt stehen. Mit 31 sind auf den Gleitstangen angeordnete Schraubendruckfedern bezeichnet, die sich nach innen an Schulterringen 32 der Gleitstangen 10, 11 abstützen und gegen aussen an Ringschultern 33 anliegen, die an radialen Fortsätzen 34 bzw. 35 der Gelenkköpfe 5', angeformt sind. An diesen Fortsätzen 34, 35 sind die Arme 5 und 6 um ihre Längsachse drehbar gelagert und mittels Schraubenmuttern 36 und 37 gesichert.
Beim Anziehen der Rändelmutter 16 werden die Konusscheiben 14, 15 in die Bohrungen der exzentrisch zum Achsbolzen 13 liegenden Ringköpfe IQ1, 11' hineingedrückt, wobei gleichzeitig die an den Gleitstangen 10, 11 angeordneten Kugelpfannen 30 gegen die Kugelköpfe 3, 4 gestossen, und diese
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zwischen den Kugelpfannen 29, 30 reibungsschlüssig festgeklemmt werden. Gleichzeitig werden beim Anziehen der Rändelmutter 16 über die Spannhülse 17, die Konusscheiben 14, 15 und die Ringkopfe 10', II1 auch die Gelenkköpfe 5', 6' gegeneinander gepresst und reibungsschlüssig miteinander verbunden. Dabei werden auch die um ihre Längsachsen drehbaren Arme 5, 6 an den an den Schraubenmuttern 36, 37 anliegenden Passflächen in der jeweiligen Drehstellung durch Reibungsschluss gesichert.
Umgekehrt werden beim Lösen der Rändelmutter die Gleitstangen 10, 11 durch die Kraft der Federn 31 in die Gelenkköpfe 5', 6' zurückgestossen, wobei sich die Kugelpfannen 30 von den Kugelköpfen 3, 4 abheben.
Die sphärische Beweglichkeit des unteren Armes 5 an dem Kugelkopf 3 verbunden mit der ebenfalls sphärischen Beweglichkeit des Kugelkopfes 4 im oberen Stativarm sowie der Drehbarkeit beider Stativarme um ihre Längsachsen und der Drehbarkeit des oberen Stativarmes um den Achsbolzen 13 gewährleistet einen sehr grossen Arbeits- bzw. Messbereich innerhalb eines sphärischen Raumes, dessen grösster Radius durch die Länge des gestreckten Statives, wie in Fig. 3, 7, 8 und 10 dargestellt, bestimmt wird.
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Claims (12)

  1. PATENTANSPRUECHE :
    Gelenk-Stativ, insbesondere für Fühlhebelmessuhren, mit paarweise gelenkig miteinander verbundenen, um ihre Längsachsen drehbaren und in gewünschter Stellung feststellbaren Armen f von denen einer am Stativfuss angeordnet ist und ein anderer einen Werkzeughalter trägt, wobei Werkzeughalter (2) und Stativfuss (1) mit Kugelköpfen (3, 4) versehen sind, und wobei die an diesen angreifenden Arme (5, 6) mit an die Kugelköpfe (3, 4) formschlüssig angesetzten Klemmelementen (7, 8 bzw. 29, 30) versehen sind, zu deren Betätigung in den Armen (5, 6) angeordnete Gleitstangen (10, 11) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Enden je zweier Gleitstangen in Ringköpfe (10', 11') ausmünden, in deren gegenüber einem Achsbolzen (13) exzentrische Bohrungen zwei zum Achsbolzen (13) koaxiale Konusscheiben (14, 15) eingreifen, von denen die eine (14) auf dem die Ringköpfe durchsetzenden Achsbolzen (13) fest, und die andere (15) auf dem genannten Achsbolzen (13) verschiebbar angeordnet ist, dass ferner je zwei Arme (5, 6) in stirnseitig aneinander anliegenden Gelenkköpfen (5', 6') um ihre Längsachsen drehbar gelagert sind, welche Gelenkköpfe die Ringköpfe (10', 11') mit Spiel umgreifen und von dem Achsbolzen (13) zentral durchsetzt sind, welcher Achsbolzen (13) den Gelenkköpfen als gemeinsame Drehachse dient, und dass weiter der Achsbolzen (13) an dem der festen Konusscheibe (14) abgekehrten Ende mit Gewinde (13') versehen ist, auf dem eine mit der losen Konusscheibe (15) in Wirkungsverbindung stehende Spannmutter (16) schraubverstellbar angeordnet ist.
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    -IX-
  2. 2. Gelenk-Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den an dem Stativfuss (1) und dem Werkzeughalter (2) angeschlossenen Armen (5, 6) Spannbacken (7, 8) angeordnet sind, deren kugelpfannenförmig ausgebildeten äusseren Enden (7', 8'j die Kugelköpfe (3, 4) umfassen, während die inneren Enden der Spannbacken (7, 8) über konische Steuerglieder (7", 8") mit den äusseren Enden der Gleitstangen (10, 11) verbunden sind, und dass Ringköpfe und Konusscheiben derart ineinandergreifen, dass sie auf der der zugehörigen Gleitstange abgekehrten Seite miteinander in Kontakt stehen, sodass die Gleitstangen beim Eintritt der Konusscheiben in die Bohrungen der Ringköpfe auf Zug beansprucht werden.
  3. 3. Gelenk-Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitstangen (10, 11) an }e dem zugehörigen Ringkörper (10' bzw. II1) abgekehrten Ende mit einer Ringnut (9) versehen sind, in welche die konisch gegeneinander zulaufenden inneren Enden (7", 8") der Spannbacken (7, 8) formschlüssig eingreifen.
  4. 4. Gelenk-Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbacken (7, 8) unmittelbar hinter den kugelpfannenartxg ausgebildeten äusseren Enden (71, 81) an den Armen (5, 6) abgestützt sind, während im übrigen Bereich zwischen den Armen und den Spannbacken Spiel vorhanden ist.
  5. 5. Gelenk-Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den aneinander anliegenden Gelenkköpfen (5', 6') eine Druckfeder (22) angeordnet ist, die das Bestreben hat, die beiden Gelenkköpfe in Abstand voneinanuar zu halten.
    40 9 847/0 8.0?
  6. 6. Gelenk-Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen der Gelenkköpfe (51, 61) durch eingesetzte und durch Sprengringe (20) gesicherte Abdeckscheiben (19) nach aussen abgeschlossen sind.
  7. 7. Gelenk-Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Bohrungen der Gelenkköpfe (5'r 6') Druckfedern (18) eingesetzt sind, die das Bestreben haben, die Ringköpfe (10', 11') der Gleitstangen (10, 11) gegenüber der Konusscheiben (14, 15) in exzentrischer Lage zu halten.
  8. 8. Gelenk-Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spannmutter (16) und der losen Konusscheibe (15) eine auf dem Achsbolzen (13) aufgeschobene und die eine der Abdeckscheiben (19) durchsetzende Spannhülse (17) angeordnet ist.
  9. 9. Gelenk-Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den konischen Enden (7", 8") der Spannbacken (7, 8) gegenüberliegende Ringschulter (91) der Ringnut (9) jeder Gleitstange einen Einstich (12) aufweist, in den die abgewinkelten Enden (7", 8") der Spannbacken (7, 8) hineintreten können.
  10. 10. Gelenk-Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es mehr als zwei Arme (5, 6, 23) aufweist, von denen die mittleren (23) lediglich als Verlängerungsstücke dienen und an ihren beiden Enden in je einen Gelenkkopf
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    (23', 23") ausmünden, welche Gelenkköpfe mit denjenigen (51, 61) der angelenkten Arme (5, 6) je auf einem gemeinsamen Achsbolzen (13, 28). sitzen, wobei nur die Spannmutter des einen Achsbolzens (13) zur Betätigung von Hand eingerichtet ist und über je zwei Hebel (25, 26) und eine diese miteinander verbindende Lasche (27) mit der Spannmütter des benachbarten Achsbolzens (28) in Drehverbindung steht (Fig. 9).
  11. 11. Gelenk-Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelkopfe (3, 4) je zwischen zwei Kugelpfannen (29, 30) gelagert sind, von denen je die eine (29) an dem äusseren Ende des zugehörigen Armes angeformt, und je die andere (30) am äusseren Ende der zugehörigen Gleitstange (10, 11) angeordnet ist, und dass die Ringköpfe (10', II1) und die Konüsscheiben (14, 15) derart ineinandergreifen, dass sie auf der der zügehörigen Gleitstange zugekehrten Seite miteinander in Kontakt stehen, so dass die Gleitstangen beim Eintritt der Konusscheiben in die zugehörigen Bohrungen der Ringköpfe auf Druck beanspruch werden.
  12. 12. Gelenk-Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Gleitstangen (10, 11) Druckfedern angeordnet sind, die sich nach aussen gegen Ringschultern (33) von Verlängerungen (34, 35) der Gelenkköpfe (51, 61), nach innen gegen Schulterringe (32) der Gleitstangen abstützen, so dass sie das Bestreben haben, die Gleitstangen (10, 11) in die Gelenkköpfe.(5', 6') hinexnzustossen.
    Für Carlo Baitella; der Patentanwalt 409847/0802
    Leerseite-
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