DE2659444B1 - Support arm construction with spring weight compensation - Google Patents

Support arm construction with spring weight compensation

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Description

Der Tragarm besteht aus einem das Gehäuse des Tragarmes bildenden äußeren Parallelogrammarm 3 und einem Parallelogrammgestänge 4. Die Achslagerungen des Parallelogrammtragarmes sind mit 5, 6, 7 und 8 bezeichnet. Das Parallelogrammgestänge 4 besteht aus einer im wesentlichen parallel zum Gehäuse 3 angeordneten Schubstange 9 und an ihren beiden Enden gelenkig angeordneten Hebelarmen 10 und 11, die an den Lagerachsen 5 bzw. 7 angelenkt sind. Im Bereich des einen Endes der Schubstange 9 ist diese in einem mit dem Gehäuse 3 fest verbundenen Führungsteil 12 geführt. The support arm consists of a housing that forms the support arm outer parallelogram arm 3 and a parallelogram linkage 4. The axle bearings of the parallelogram support arm are denoted by 5, 6, 7 and 8. The parallelogram linkage 4 consists of a push rod arranged essentially parallel to the housing 3 9 and articulated lever arms 10 and 11 at both ends, which are attached to the Bearing axles 5 and 7 are articulated. In the area of one end of the push rod 9 this is guided in a guide part 12 firmly connected to the housing 3.

Im Bereich des anderen Endes weist die Schubstange 9 einen Lagerbock 13 auf, an dem mittels einer Achse 14 ein Ausgleichshebel 15 angelenkt ist. Der Ausgleichshebei 15 ist um eine im Abstand b über der Achse 14 angeordnete Achse 16 schwenkbar, die an den beiden Enden von einem Lagerbock 17 und 18 aufgenommen wird, welche an den lotrechten Seitenwandungen 19 und 20 des Tragarmgehäuses 3 befestigt sind. Der Ausgleichshebel 15 weist eine gekrümmte Anlagefläche 21 auf, gegen die ein hülsenartiges Abstützglied 22 drückt, welches mit einer Druckfeder 23 belastet ist, deren freies Ende sich an einem auf der Schubstange 9 aufgeschraubten Abstützglied 24 abstützt. Das Abstützglied 22 ist auf der Schubstange 9 gleitend geführt. In the area of the other end, the push rod 9 has a bearing block 13, on which a compensating lever 15 is articulated by means of an axis 14. Of the Compensation lever 15 is about an axis arranged at a distance b above axis 14 16 pivotable, which are received at both ends by a bearing block 17 and 18 which is attached to the vertical side walls 19 and 20 of the support arm housing 3 are. The compensating lever 15 has a curved contact surface 21 against which a sleeve-like support member 22 presses, which is loaded with a compression spring 23 is, the free end of which is attached to a support member screwed onto the push rod 9 24 supports. The support member 22 is slidably guided on the push rod 9.

Wird der Parallelogrammarm aus der gezeichneten Grundstellung in eine beliebige Schwenkstellung gebracht, so würde bei fester Anordnung des Abstützgliedes 22 an der Schubstange 9 die Feder 23 zwangsläufig zusammengedrückt und damit der Abstand a zwischen den beiden Abstützgliedern 22 und 24 verkleinert werden. Die Gegenkraft würde somit vergrößert werden, was jedoch zu vermeiden ist, weil das Lastmoment in Folge des kürzeren wirksamen Hebelarmes in den von der Horizontalen abweichenden Schwenkstellungen kleiner ist. Nachdem aber das Abstützglied 22 auf der Schubstange 9 gleitend geführt ist und der Ausgleichshebel 15 beim Schwenken des Parallelogrammarmes nach unten mitgeschwenkt wird, wandert das Abstützglied 22 nach links zum Ausgleichshebel hin. Das bedeutet, daß sich die Vorspannkraft der Feder 23 reduziert und damit die Rückstellkraft des Schwenkarmes dem kleineren Lastmoment angepaßt wird, das sich aus dem verkürzten Hebelarm entsprechend dem Schwenkwinkel a und der konstant wirkenden Kraft entsprechend dem angehängten Gewicht G ergibt. Um Relativbewegungen beim Schwenken des Ausgleichshebels 15 auszugleichen, weist der Ausgleichshebel 15 ein Langloch 25 auf. If the parallelogram arm is moved from the drawn basic position in brought any pivoting position, so with a fixed arrangement of the support member 22 on the push rod 9, the spring 23 is inevitably compressed and thus the Distance a between the two support members 22 and 24 can be reduced. the Counterforce would thus be increased, but this should be avoided because that Load moment as a result of the shorter effective lever arm in the from the horizontal deviating pivot positions is smaller. But after the support member 22 on the push rod 9 is slidably guided and the compensating lever 15 when pivoting of the parallelogram arm is pivoted downwards, the support member migrates 22 to the left towards the compensation lever. This means that the pre-tensioning force the spring 23 is reduced and thus the restoring force of the pivot arm is reduced to the smaller one Load torque is adjusted, resulting from the shortened lever arm according to the Swivel angle a and the constantly acting force according to the attached weight G results. In order to compensate for relative movements when pivoting the compensating lever 15, the compensating lever 15 has an elongated hole 25.

Die gekrümmte Anlagefläche 21 für das Abstützglied 22 ist so ausgebildet, daß die Vorspannkraft in dem Maße reduziert wird, in dem das Lastmoment bei Neigung des Tragarmes verkleinert wird. Damit läßt sich für das Gewicht G in jeder Schwenkstellung a des Parallelogrammarmes ein vollkommener Gewichtsausgleich über den gesamten Schwenkwinkelbereich erzielen. Zum Zwecke einer exakten Einstellung der Vorspannkraft ist das Abstützglied 24 auf der parallel zur Längsachse des Tragarmes geführten Schubstange 9 verstellbar angeordnet. The curved contact surface 21 for the support member 22 is designed so that the preload force is reduced to the extent that the load torque is inclined of the support arm is reduced in size. This allows for the weight G in every pivot position a of the parallelogram arm a perfect weight compensation over the entire swivel angle range achieve. For the purpose of an exact adjustment of the prestressing force, the support member is 24 adjustable on the push rod 9 guided parallel to the longitudinal axis of the support arm arranged.

Bei anderen Gewichtsverhältnissen ist ein Ausgleichshebel mit einer anders gekrümmten Oberfläche vorzusehen oder es ist der Abstand b zwischen den beiden Lagerachsen 14 und 16 zu verändern, was sehr leicht dadurch geschehen kann, daß in den beiden Lagerteilen 17 und 18 verschiedene Lagerbohrungen zur Aufnahme der Lagerachse 16 vorgesehen werden können. Der Ausgleichshebel 15 kann verschiedenartig gestaltet sein; er kann z. B. die Form einer Exzenterscheibe aufweisen. For other weight ratios, a balance lever with a to provide a differently curved surface or it is the distance b between the two To change bearing axes 14 and 16, which can be done very easily in that in the two bearing parts 17 and 18 different bearing bores for receiving the Bearing axis 16 can be provided. The compensation lever 15 can be of various types be designed; he can z. B. have the shape of an eccentric disc.

Die gezeigte Konstruktion weist den wesentlichen Vorteil auf, daß die Vorspannung der Feder selbsttätig dem sich innerhalb des Schwenkwinkels ändernden Lastmoment im Sinne einer Kompensation, also eines vollkommenen Gewichtsausgleichs, angepaßt wird und die hierzu vorgesehenen Mittel keinen nennenswerten Platzbedarf erfordern, so daß diese sehr leicht innerhalb des ohnehin schon sehr flachen Tragarmgehäuses untergebracht werden können. The construction shown has the significant advantage that the preload of the spring automatically changes within the swivel angle Load moment in the sense of compensation, i.e. a complete weight compensation, is adapted and the funds provided for this do not require any appreciable space require, so that this very easily within the already very flat support arm housing can be accommodated.

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Tragarmkonstruktion mit Federgewichtsausgleich mit einem in vertikaler Ebene verschwenkbaren Tragarm, an dem eine im wesentlichen konstant wirkende Kraft (Gewicht einer Last) angreift, die durch die Gegenkraft einer Feder, welche zwischen zwei Abstützgliedern mit Vorspannung eingespannt ist, ausgeglichen wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß eines (22) der Abstützglieder (22, 24) längs des Federweges der Feder (23) bewegbar geführt ist und Mittel (13 bis 16) vorgesehen sind, die eine selbsttätige Verstellung dieses Abstützgliedes (22) im Sinne einer Kompensation des bei Änderung des Schwenkwinkels (o') des Tragarmes (2) sich ändernden Lastmoments bewirken. Claims: 1. Support arm construction with spring weight compensation with a pivotable support arm in the vertical plane, on which one essentially constant acting force (weight of a load) attacked by the counterforce a spring, which is clamped between two support members with pretension, it is compensated that one (22) of the Support members (22, 24) is movably guided along the spring travel of the spring (23) and means (13 to 16) are provided, which an automatic adjustment of this Support member (22) in the sense of a compensation for the change in the pivot angle (o ') of the support arm (2) cause changing load torque. 2. Tragarmkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am beweglichen Abstützglied (22) ein in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel (a) verstellbarer Ausgleichshebel (15) anliegt, der eine gekrümmte Anlagefläche (21) aufweist, die bei einem Verschwenken des Tragarmes (2) den Abstand (a) zwischen den beiden Abstützgliedern (22, 24) im Sinne der Kompensation verändert. 2. Support arm construction according to claim 1, characterized in that on the movable support member (22) an adjustable as a function of the pivot angle (a) Compensating lever (15) is applied, which has a curved contact surface (21) which when the support arm (2) is pivoted, the distance (a) between the two support members (22, 24) changed in the sense of compensation. 3. Tragarmkonstruktion, bei der der Tragarm als Parallelogrammtragarm ausgebildet ist, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer (4) der Parallelogrammarme (3, 4) als Schubstange (9) ausgebildet oder mit einer solchen verbunden ist und der Ausgleichshebel (15) mittels einer ersten Achslagerung (16) am anderen Parallelogrammarm (3) angelenkt und mittels einer zweiten Achslagerung (14) an der Schubstange (9) gelagert ist. 3. Support arm construction in which the support arm is a parallelogram support arm is constructed according to claim 2, characterized in that one (4) of the parallelogram arms (3, 4) is designed as a push rod (9) or is connected to such a and the compensating lever (15) by means of a first axle bearing (16) on the other parallelogram arm (3) hinged and by means of a second axle bearing (14) on the push rod (9) is stored. 4. Tragarmkonstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b) zwischen den beiden Achslagerungen (14, 16) veränderbar ist. 4. Support arm construction according to claim 3, characterized in that the distance (b) between the two axle bearings (14, 16) can be changed. 5. Tragarmkonstruktion nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Parallelogrammarme (3, 4) ein Gehäuse mit lotrechten Seitenwandungen (19, 20) bildet, an denen beidseitig ein Lagerbock (17, 18) zur Lagerung des Ausgleichshebels (15) befestigt ist, und die Schubstange (9) ihrerseits einen Lagerbock (13) aufweist, an dem die zweite Achslagerung (14) für den Ausgleichshebel (15) angeordnet ist 5. Support arm construction according to one of claims 3 or 4, characterized characterized in that one of the parallelogram arms (3, 4) has a housing with perpendicular Forms side walls (19, 20) on which a bearing block (17, 18) on both sides Storage of the compensating lever (15) is attached, and the push rod (9) in turn has a bearing block (13) on which the second axle bearing (14) for the compensating lever (15) is arranged 6. Tragarmkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (9) parallel zur Längsachse des Parallelogrammgehäuses (3) geführt und über gelenkig angeordnete Hebelarme (10, 11) mit den Achslagerungen (5, 7) des Parallelogrammtragarmes (2) verbunden ist.6. Support arm construction according to claim 5, characterized in that that the push rod (9) is guided parallel to the longitudinal axis of the parallelogram housing (3) and via articulated lever arms (10, 11) with the axle bearings (5, 7) of the Parallelogram support arm (2) is connected. 7. Tragarmkonstruktion nacll einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dem beweglich geführten Abstützglied (22) gegenüberliegende Abstützglied (24) zur Änderung der Vorspannkraft verstellbar angeordnet ist. 7. support arm construction according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the movably guided support member (22) is opposite Support member (24) is arranged to be adjustable for changing the pretensioning force. Die Erfindung bezieht sich auf eine Tragarmkonstruktion mit Federgewichtsausgleich mit einem in vertikaler Ebene verschwenkbaren Tragarm, an dem eine im wesentlichen konstant wirkende Kraft (Gewicht einer Last) angreift, die durch die Gegenkraft einer Feder, welche zwischen zwei Abstützgliedern mit Vorspannung eingespannt ist, ausgeglichen wird. The invention relates to a support arm construction with spring weight compensation with a pivotable support arm in the vertical plane, on which one essentially constant acting force (weight of a load) attacked by the counterforce a spring, which is clamped between two support members with pretension, is balanced. Es ist bekannt, das Gewicht eines an einem Tragarm angeordneten Gegenstandes durch Federkraft auszugleichen. Da die Kraft der hierfür gewöhnlich verwendeten Zug- oder Druckfedern sich häufig mit zunehmender Auszugslänge bzw. Stauchung im umgekehrten Verhältnis zum Lastmoment ändert, sind besondere Mittel nötig, um das von der Feder erzeugte Gegenmoment dem je nach Schwenkwinkelstellung des Tragarmes vorhandenen Lastmoment anzupassen. Bei den bekannten Tragarmkonstruktionen dieser Art erfordern die hier zu treffenden Maßnahmen relativ viel Platz, insbesondere im Bereich der Anlenkstelle des Schwenkarmes, weil bei diesen Konstruktion spezielle Hebelgestänge erforderlich sind, die in einer bestimmten räumlichen Zuordnung zum Tragarm vorgesehen werden müssen. Bei anderen Tragarmkonstruktionen ist ein vollkommener Gewichtsausgleich praktisch nur in einer Arbeitsstellung gegeben (DT-PS 1 25 645, 1 57 513, 9 36 966). Bei kleinen Schwenkbereichen gleicht die Reibung in den Achslagerungen oder eine besondere Feststellvorrichtung die sie ändernde Federkraft aus, die sich bei vertikalem Verschwenken durch Vergrößerung der Federkraft und Verkleinerung des wirksamen Hebelarmes ergibt. It is known the weight of an object arranged on a support arm compensate by spring force. Because the power of the commonly used for this Extension or compression springs often change with increasing extension length or compression in the the inverse relationship to the load torque changes, special means are necessary to achieve this counter-torque generated by the spring depending on the pivoting angle position of the support arm adapt existing load torque. In the known support arm structures this Art, the measures to be taken here require a relatively large amount of space, in particular in the area of the articulation point of the swivel arm, because this construction is special Lever linkage are required in a certain spatial assignment to the Support arm must be provided. With other support arm constructions is a perfect one Weight compensation practically only given in one working position (DT-PS 1 25 645, 1 57 513, 9 36 966). With small swivel ranges, the friction in the axle bearings is the same or a special locking device that changes the spring force with vertical pivoting by increasing the spring force and reducing it of the effective lever arm results. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tragarmkonstruktion der eingangs genannten Art anzugeben, mit der in jeder Schwenkstellung des Tragarmes ein vollkommener Gewichtsausgleich zu erzielen ist, wobei zu berücksichtigen ist, daß die hierfür zu treffenden Maßnahmen zu keiner nennenswerten baulichen Vergrößerung der Tragarmkonstruktion führen. Die Tragarmkonstruktion soll insbesondere für Parallelogrammtragarme geeignet sein. The invention is based on the object of a support arm construction of the type mentioned at the beginning, with which in every pivot position of the support arm a perfect weight balance is to be achieved, taking into account that the measures to be taken for this do not lead to any significant structural enlargement the support arm construction. The support arm construction is intended in particular for parallelogram support arms be suitable. Die gestellte Aufgabe wird bei einer Tragarmkonstruktion der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eines der Abstützglieder längs des Federweges der Feder bewegbar geführt ist und Mittel vorgesehen sind, die eine selbsttätige Verstellung dieses Abstützgliedes im Sinne einer Kompensation des bei Änderung des Schwenkwinkels des Tragarmes sich ändernden Lastmoments bewirken. With a support arm construction, the task at hand is the one at the beginning mentioned type solved according to the invention in that one of the support members longitudinally the spring travel of the spring is movably guided and means are provided which a automatic adjustment of this support member in the sense of a compensation of the Changing the swivel angle of the support arm causes changing load torque. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Advantageous refinements and developments of the invention are contained in the subclaims. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Tragarmkonstruktion nach der Erfindung im Längsschnitt, F i g. 2 einen Ausschnitt des Tragarmes nach F i g. 1 in der Draufsicht. An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing explained. It shows F i g. 1 the support arm construction according to the invention in longitudinal section, F i g. 2 shows a section of the support arm according to FIG. 1 in plan view. Die F i g. 1 zeigt eine Tragarmkonstruktion mit einem an einem Wandadapter 1 drehbar gelagerten Schwenkarm 2, an dessen freiem Ende ein Gewicht G, z. B. in Form eines Röntgengerätes, einer Leuchte od. dgl., angreift. Bei dem Tragarm handelt es sich um einen Parallelogrammtragarm, der hier in einer Grundstellung gezeigt ist; er kann um den Schwenkwinkel os in vertikaler Ebene nach unten geschwenkt werden. The F i g. 1 shows a support arm construction with an adapter on a wall 1 rotatably mounted swivel arm 2, at the free end of which a weight G, z. Am Form of an X-ray device, a lamp or the like. Attacks. The support arm acts it is a parallelogram support arm, which is shown here in a basic position is; it can be swiveled downwards by the swivel angle os in the vertical plane.
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