DE2654334A1

DE2654334A1 - Tragarmkonstruktion mit federgewichtsausgleich

Info

Publication number: DE2654334A1
Application number: DE19762654334
Authority: DE
Inventors: Werner Guenther; Johannes Liefke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-11-30
Filing date: 1976-11-30
Publication date: 1978-06-01

Description

Tragarmkonstruktion mit Federgewichtsausgleich
Die Erfindung bezieht sich auf eine Tragarmkonstruktion mit Federgewichtsausgleich, bei der ein durch ein am Tragarm angreifendes Gewicht hervorgerufenes Moment von einem von einer Feder erzeugten Gegenmoment ausgeglichen ist.
Tragarmkonstruktionen sind in der Regel jeweils nur für eine bestimmte Gewichtslast ausgelegt. Kleinere Gewichtsabweichungen, wie sie beispielsweise durch eine variable Ausstattung des vom Tragarm getragenen Gegenstandes auftreten können, können meist durch Änderung der Vorspannung der Feder ausgeglichen werden.
Soll vom Tragarm aber eine wesentlich höhere oder niedrigere Gewichtslast getragen werden, so ist die vorhandene Feder gegen eine andere geeignetere auszutauschen. Eine solche Maßnahme erfordert praktisch ein vollständiges Zerlegen des ganzen Tragarmes, ist also relativ umständlich und zeitraubend.
Es ist zwar eine Tragarmkonstruktion bekannt, bei der vom Tragarm verschieden schwere Lasten getragen werden können, ohne daß die Feder ausgewechselt werden muß, indem mit Hilfe eines Stellhebels der Hebelarm der Feder und damit das Kraftdrehmoment des Tragarmes verändert und der jeweiligen Belastung angepaßt wird; die bekannte Konstruktion benötigt jedoch zur Unterbringung des veränderbaren Stellhebels relativ viel Platz. Der Tragarm muß zumindest im Bereich des Stellhebels relativ groß dimensioniert sein. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß eine solche Konstruktion nicht bzw. nur schlecht für einen Parallelogrammtragarm geeignet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tragarmkonstruktion der eingangs genannten Art anzugeben, die es gestattet, am Tragarm unterschiedlich große Gewichtslasten anzuhängen, ohne daß hierzu die das Gegenmoment erzeugende Feder ausgetauscht und durch eine der anderen Gewichtslast angepaßte neue Feder ersetzt werden muß. Der Federausgleich soll mit einfachen Mitteln möglich sein und keine nennenswerte Vergrößerung der Tragarmkonstruktion zur Folge haben. Zu berücksichtigen ist ferner, daß diese Forderungen auch bei einer Tragarmkonstruktion mit einem Parallelogrammgestänge erfüllt werden können.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß je nach Größe der Gewichtslast von den vorhandenen Federwindungen eine dem erforderlichen Gegenmoment entsprechende Anzahl von Windungen an der Feder abgegriffen wird und am Abgriff ein Abstützglied angeordnet ist, an dem sich der wirksame federnde Teil der Windungen abstützt.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figur näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt in einer schaubildlichen Darstellung eine Tragarmkonstruktion in Form eines Parallelogrammtragarmes, enthaltend ein an einem Boden- oder Wandadapter befestigbares Lagerteil 1 für einen daran angelenkten Tragarm 2, an dessen freiem Ende ein Endstück 3 angelenkt ist, an dem ein durch den Pfeil 4 gekennzeichnetes Gewicht G1 oder G2 (beispielsweise eine Operationsleuchte oder ein Röntgengerät) angreift. Es wird im folgenden angenommen, daß das Gewicht G1 kleiner sein soll als das Gewicht G2.
Der Tragarm 2 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 5, welches den äußeren Parallelführungsteil und einer Stange 6, die den inneren Parallelführungsteil des Tragarmes bildet. Die horizontalen Achslagerungen, mit denen die beiden Parallelführungs teile 5 und 6 am Lagerteil 1 bzw. am Endstück 3 angelenkt sind, und mit denen eine Höhenverstellung (sh. gestrichelte Darstellung) des Tragarmes 2 ermöglicht ist, sind mit 7, 8, 9 und 10 bezeichnet. Auf der Stange 6 sind zwei Druckplatten 11, 12 angeordnet, die mittels Feststellstifte 13 am äußeren Parallelführungsteil 5 befestigt sind. Mit 14 und 15 sind zwei Druckfedern bezeichnet, die außen einerseits an der Dlnuckplatte 11 und andererseits an einem Spannring 16 mit einer gewissen Vorspannung anliegen. Die Anzahl der Windungen der beiden Federn ist mit il und i2 angegeben. Die Federn 14 und 15 sind so dimensioniert bzw. die Anzahl ihrer federnden Windungen so festgelegt, daß, wenn nur die Feder 15 wirksam ist, das größere Gewicht G2, und wenn beide Federn wirksam sind, das kleinere Gewicht G1 gewichtsausgeglichen ist.
Sind beide Druckplatten 11 und 12 mit dem äußeren Parallelführungsteil 5 fest verbunden, so ist zur Kompensation der durch das Gewicht 4 hervorgerufenen Kraft lediglich die Gegenkraft der Feder 15 wirksam, denn nur sie stützt sich zur Kraftübertragung einerseits am Spannring 16 und andererseits an der Druckplatte 12 ab. Wird die Druckplatte 12 von ihrer Befestigung am äußeren Parallelführungsteil 5 gelöst, was durch Herausschrauben der beiden Befestigungsstifte 13 für die Druckplatte 12 leicht möglich ist, so wirkt als Gegenkraft die Kraft beider Federn. Ihre Enden stützen sich nunmehr zur Kraftübertragung einerseits am Spannring 1.6 und andererseits an der Druckplatte 11 ab. Die Druckplatte 12 hat sodann nur die Funktion einer Kraftübertragung zwischen den beiden Federn 14 und 15.
Nachdem nach dem Federgesetz - gleiche Außen- und Drahtdurchmesser der Feder vorausgesetzt - die Federkonstante (c) einer Red r um so größer wird, je kleiner die Anzahl der federnden Windungen (i) ist, kann, wenn nur die Feder 15 wirksam ist, infolge der kleineren Windungszahl i2 eine größere Gegenkraft erzeugt werden, als wenn beide Federn 14, 15 mit den Windungszahlen (i1 und i2) wirksam sind.
Die Figur 2 zeigt die Druckplatte 12 im Querschnitt. Aus dem Schnittbild ist zu ersehen, daß die Druckplatte 12 in den Stiften 13 geführt, also längs dieser bewegbar ist. Dies ist notwendig, um Relativbewegungen der Druckplatte beim Auf- und Abbewegen des Parallelogrammarmes ausgleichen zu können.
Die Figur 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Tragarmkonstruktion. Auch hier ist ein Parallelogrammtragarm mit einem äußeren Parallelogrammführungsteil 18 und einem inneren Parallelogrammführungsteil 19 vorgesehen, die beide über horizontale Lagerachsen 20 bis 23 einerseits mit einem Lagerteil 24 und andererseits mit einem zweiten, ein Gewicht 25 tragenden Endstück 26 gelenkig verbunden ist.
Im Gegensatz zu der Konstruktion nach den Figuren 1 und 2 ist hier eine Druckfeder 27 auf einer am Lagerteil 24 angelenkten Druckstange 28 angeordnet und mittels eines Stellringes 30 mit einer bestimmten Vorspannung fixiert. Mit 31 ist ein mit der Feder 27 verbundener Stellring bezeichnet, mit dem durch Drehen die Feder 27 in einer mit 32 bezeichneten Hülse längs verschoben werden kann. Die Hülse 32 weist, wie aus Figur 4 ersichtlich ist, ein Innengewinde 33 auf, dessen Gewindegänge im wesentlichen den Windungen der Druckfeder 27 entsprechen. Die Hülse 32 ist auf die Druckfeder 27 aufgeschraubt und stützt sich über beidseitig angeordnete Mitnehmerstifte 34 an einem Stützteil 35 ab, das mit dem inneren Parallelogrammführungsteil 19 fest verbunden ist. Die Hülse 32 ist über die Stifte 34 drehbar im. Stützteil 35 gelagert, um Relativbewegungen beim Auf- und Abbewegen des Tragarmes auszugleichen. Durch Drehen des Stellringes 31 im oder gegen den Uhrzeigersinn kann die Zahl der wirksamen federnden Windungen if und damit die wirksame Federkraft eingestellt werden.
Im Gegensatz zu der in Figur 1 beschriebenen Konstruktion kann hier die wirksame Federkraft stufenlos verändert werden. Soll der Stellring 31 auch von außen betätigt werden, so ist dieser am Umfang mit mehreren radialen Bohrungen zu versehen, in die von außen, beispielsweise über ein Langloch im Gehäuse 18, ein Bolzen steckbar ist. Anstelle des Stellringes kann auch ein Zahnrad mit einer Schnecke vorgesehen werden, welches ebenfalls zweckmäßigerweise von außen gedreht wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Figur 1 kann anstelle der beiden Druckfedern 14, 15 auch eine durchgehende einstückige Feder verwendet werden. Zweckmäßig ist es dann, die Druckplatte 12, ähnlich wie bei der Hülse in Figur 4, mit Gewindegängen zu versehen, um so ein besseres Gegenlager für den jeweils wìr1S-samen Federanteil zu schaffen.
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Claims

Patentansprtiche Tragarmkonstruktion mit Federgewichtsausgleich, bei der ein roh ein am Tragarm angreifendes Gewicht hervorgerufenes Moment von einem von einer Feder erzeugten Gegenmoment ausgeglichen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c-h n e -t , daß je nach Größe der Gewichtslast von den vorhandenen Federwindungen (i1,i2) eine dem erforderlichen Gegenmoment entsprechende Anzahl von Windungen (i2) an der Feder (14, 15, 27) abgegriffen wird und am Abgriff ein Abstützglied (12, 32) angeordnet ist, an dem sich der wirksam federnde Teil (i2) der Windungen?' i2) abstützt.
2. Tragarmkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne-t, daß das Abstützglied (32) entlang der Feder (27) stufenlos verstellbar angeordnet ist.
3. Tragarmkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützglied ein Schraubteil (32) mit dem Schraubengang der Windungen der Feder (27) angepaßtem Innengewinde (33) ist, welches auf die Windungen der Feder aufgeschraubt ist und sich zur Kraftübertragung an einem mit dem Tragarm (19) fest verbundenen Teil (35) abstützt.
4. Tragarmkonstruktion mit einem inneren und einem äußeren, das Gehäuse des Tragarmes bildenden Parallelogrammführungsteil, welche beide über horizontale Gelenkachsen einerseits mit einem ortsfesten Lagerteil und andererseits mit einem die Gewichtslast aufnehmenden Endstück verbunden sind, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Feder (27) auf einer Druckstange (28) zwischen zwei Anschlägen (30, 32) eingespannt ist, die Druckstange (28) einerseits gelenkig mit dem Lagerteil (24) verbunden ist und sich andererseits über das Abstützglied (35) am inneren Parallelogrammführungsteil (19) abstützt.
5. Tragarmkonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Feder (27) mit einem auf der Druckstange (28) dreh- und längsverschiebbar geführten Stellring (31) fest verbunden ist.
6. Tragarmkonstruktion mit einem inneren und einem äußeren, das Gehäuse des Tragarmes bildenden Parallelogrammfu##rungsteil, welche beide über horizontale Gelenkachsen einerseits mit einem ortsfesten Lagerteil und andererseits mit einem das Gewicht aufnehmenden Endstück verbunden sind, nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Feder (14/15) auf einer das innere Parallelogrammführungsteil bildenden Stange (6) zwischen zwei Anschlägen (11, 16 bzw. 12, 16) angeordnet ist, von denen der eine (11 bzs. 12) das Abstützglied bildet.
7. Tragarmkonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstützglied eine Druckplatte (12) vorgesehen ist, die an mit dem äußeren Parallelogrammführungsteil (5) fest verbundenen J3efestigungsgliedern (13) verschiebbar geführt ist.
8. Tragarmkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feder (14/15, 27) an dem dem Abstützglied (12, 32) gegenüberliegenden Ende an einem Anschlagteil (30, 16) abstützt, das im Sinne einer Änderung der Vorspannung der Feder verstellbar angeordnet ist.
9. Tragarmkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer Feder zwei die gleiche Federwirkung erzeugende Federn (14, 15) hintereinander angeordnet sind und zwischen den beiden Federn das Abstützglied (12) angeordnet ist.