DE3014283A1 - Suspension mechanism with weight counterbalancing - has spring-supported device working in curved track coupled to arm spindle - Google Patents
Suspension mechanism with weight counterbalancing - has spring-supported device working in curved track coupled to arm spindleInfo
- Publication number
- DE3014283A1 DE3014283A1 DE19803014283 DE3014283A DE3014283A1 DE 3014283 A1 DE3014283 A1 DE 3014283A1 DE 19803014283 DE19803014283 DE 19803014283 DE 3014283 A DE3014283 A DE 3014283A DE 3014283 A1 DE3014283 A1 DE 3014283A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- spring
- suspension device
- support arm
- housing
- tubular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/28—Counterweights, i.e. additional weights counterbalancing inertia forces induced by the reciprocating movement of masses in the system, e.g. of pistons attached to an engine crankshaft; Attaching or mounting same
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V21/00—Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips
- F21V21/14—Adjustable mountings
- F21V21/26—Pivoted arms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
- F16M2200/00—Details of stands or supports
- F16M2200/04—Balancing means
Abstract
Description
Anmerkungen zum Erfindungsvorschlag Comments on the invention proposal
"Aufhängevorrichtung mit Drehmomentausgleich" Die Erfindung bezweckt den Ausgleich des Drehmomentes, das durch einen Lastangriff an einem Schwenkarm hervorgerufen wird. "Suspension device with torque compensation" The aim of the invention the compensation of the torque caused by a load on a swivel arm is caused.
Ein praktischer Einsatzfall ist der Gewichtsausgleich bei der Vertikalbewegung des Leuchtenkörpers von Operationsleuchten.A practical application is the weight compensation during vertical movement of the lamp body of surgical lights.
Bei den bisher verwendeten mechanischen Drchmomentausgleichsprinzipien ist das Hauptmerkmal eine Federgegenkraft, die durch eine zur Achse des Schwenkarmes exzentrische Drehbewegung eingeleitet wird (s. DBP 1036787 und US-Patent Nr. 4 107 769).With the previously used mechanical torque compensation principles the main feature is a spring counterforce that is applied to the axis of the swivel arm eccentric rotary motion is initiated (see DBP 1036787 and US Pat. No. 4,107 769).
Das der Erfindung gemäß Anspruch 1 zugrunde liegende Prinzip benutzt im Gegensatz dazu einen zur Schwenkachse zentrischen Kurvenring, auf dem ein Rollenpaar je nach Stellung des Tragarmes (synchron zur Schwenkachse) eine definierte Federgegenkraft und somit ein definiertes Gegendrehmoment nach dem Hookeschen Gesetz und dem Keilprinzip erzeugt. In Unteransprüchen sind Weiterbildungen der Erfindung enthalten.The principle underlying the invention according to claim 1 is used In contrast to this, a cam ring which is centric to the pivot axis and on which a pair of rollers depending on the position of the support arm (synchronous to the swivel axis) a defined spring counterforce and thus a defined counter torque according to Hooke's law and the wedge principle generated. Further developments of the invention are contained in the subclaims.
Ausführungsbeispiele sind den Zeichnungen zu entnehmen.Exemplary embodiments can be found in the drawings.
In Figur 1 wird das Funktionsprinzip dargestellt. Hauptteil der rotationssymmetrisch aufgebauten Ausgleichsvorrichtung ist der Kurvenring 1, der fest mit dem Gehäuse 2 verbunden ist.The functional principle is shown in FIG. Main part of the rotationally symmetrical built-up compensation device is the cam ring 1, which is fixed to the housing 2 is connected.
Eine Drehung an der Schwenkachse 3 bewirkt eine gleichsinnige Verdrehung der Zugstange 4. Teil 4 ist dabei mit Teil 3 verschiebbar aber nicht verdrehbar verbunden. Entsprechend der Stellung des Rollenpaares 5 erfolgt eine axiale Auslenkung der Zugstange 4 und damit eine Veränderung der Kraft der Feder .A rotation on the pivot axis 3 causes a rotation in the same direction the pull rod 4. Part 4 is displaceable but not rotatable with part 3 tied together. An axial deflection takes place in accordance with the position of the pair of rollers 5 the pull rod 4 and thus a change in the force of the spring.
Durch gecignete Abstimmung von Federkraft 8und Kurvenneigung wird die für den speziellen Anwendungsfall erforderliche Gegendrehmomentcharakteristik erreicht.By appropriately coordinating spring force 8 and curve inclination the counter-torque characteristics required for the specific application achieved.
Für einen mit Gewichtskraft belasteten Schwenkarm wird nachfolgend die funktionale Abhängigkeit zwischen Kurvenneigung, Federkraft und auszugleichendem Drehmoment aufgezeigt.For a swivel arm loaded with weight force, the following the functional dependency between the inclination of the curve, the spring force and the amount to be compensated Torque shown.
Figur 2 stellt die Kräfteverhältnisse am Schwenkarm dar. Daraus leite-t sich die nachfolgende Gleichung für die auszugleichende Drehmomentcharakt eristik ab 1) Md = RG sind Figur 3 zeigt das Kräftegleichgewicht für den Drehmonentausgleich, das durch das Keilprinzip (Neigung des Kurvenringes) realisiert wird. Zur Klärung des physikalischen Prinzips brauchen Reibungskräfte vorerst nicht berücksichtigt zu werden.Figure 2 shows the balance of forces on the swivel arm the following equation for the torque characteristic to be compensated from 1) Md = RG are Figure 3 shows the balance of forces for torque compensation, which is realized by the wedge principle (inclination of the cam ring). To clarify of the physical principle, friction forces do not need to be taken into account for the time being to become.
Außerdem können diese durch Wälzlagerung der bewegten Teile relativ kleingehalten werden. Es gelten die Gleichgewichtsbedingungen: 2) MG = MK # RG . G . sinα = RK . FK 3) FK = FFtanα FF = SCF Für den erforderlichen Federweg ergibt sich demnach: 4) S = #### #### S = f (#,#) Die Fertigung des Kurvenringes auf einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine erlaubt die abschnittweise Vorgabe der Kurvenhöhe bzw. des erforderlichen Federwegew. Figur 4 zeigt die in Stufen aufgelöste Abwicklung des Kurvenzuges. Danach läßt sich die Kurvenhöhe wie Folgt berechnen: 5) Sn = 5n-1 + . tan'fn Diese Gleichung in 4 eingesetzt ergibt: 6) tan²#n + ## tan#n - ###### sinα = 0 Für die einzelnen Abschnitte läßt sich / und auch S dann wie folgt bestimmen: Vegen der geforderten einseitigen Richtung des Gegendrehmomente: ist kein negatives Verzoichen bei der Wurzel zugelassen.In addition, these can be kept relatively small by means of roller bearings for the moving parts. The equilibrium conditions apply: 2) MG = MK # RG. G. sinα = RK. FK 3) FK = FFtanα FF = SCF The following results for the required spring deflection: 4) S = #### #### S = f (#, #) The production of the cam ring on a numerically controlled machine tool allows the specification in sections the height of the curve or the required spring travel w. FIG. 4 shows the development of the curve in steps. The curve height can then be calculated as follows: 5) Sn = 5n-1 +. tan'fn Inserted this equation in 4 gives: 6) tan² # n + ## tan # n - ###### sinα = 0 For the individual sections, / and S can then be determined as follows: Because of the required one-sided direction of the counter-torque: no negative distortion is permitted at the root.
Eine mögliche Form der praktischen Ausführun; des beschriebenen Prinzips soll nachfolgend an Hand von Figur 5 erläutert werden.One possible form of practical execution; of the principle described is to be explained below with reference to FIG.
Die rotationssymmetrischen Bauteile der Vorrichtung sind im Rohrgehäuse 11, das durch die Dekcscheiben 22 und 23 verschlossen wird, angeordnet. Durch das Anschlußrohr 21 wird die Befestigung des Gehäuses angedeutet.The rotationally symmetrical components of the device are in the tubular housing 11, which is closed by the Dekcplatten 22 and 23, arranged. By the Connecting pipe 21 indicates the attachment of the housing.
Der Kurvenring 13 (s. auch Fig. 6) steckt im Gehäuse 11 und ist durch eine Paßschraube 33 gegen Verdrehen gesichert. Die Verbindung des Federführungskörpers 14 rrlit der Schwenkachse 12 erfolgt gewindeseitig durch die Stützscheibe 19 und am anderen Ende durch den Abschlubund 36. Als Anschlußd für den Schwenkarm ist die Kupplung 15 vorgesehen, die mit einer Schraubenverbindung 31 gesichert wird.The cam ring 13 (see also Fig. 6) is inserted in the housing 11 and is through a fitting screw 33 secured against rotation. The connection of the spring guide body 14 rrlit the pivot axis 12 takes place on the thread side through the support disk 19 and at the other end through the Abschlubund 36. As a connection for the swivel arm is the Coupling 15 is provided, which is secured with a screw connection 31.
Wird nun über die Kupplung 15 eine Drehbewegung eingeleitet, werden die SChwenkachse 12, der Federführungskörper 14, die Druckscheibe 16 und die beiden Scheibenbolzen 20 gleicher@ maßen mitbewegt. Ermöglicht wird die Drehbewegung durch das Rillenkugellager 26 und das Schrägkugellager 29. Die Kugellager 28 am Ende der Scheibenbolzen 20 laufen dementsprechend auf der Kurvenbahn des feststehenden Kurvenringes 13 ab und verursachen eine Axialbewegung der Druckscheibe 16.If a rotary movement is now initiated via the coupling 15, the pivot axis 12, the spring guide body 14, the pressure disk 16 and the two Disk bolts 20 are moved in the same @ dimensions. The rotary movement is made possible by the deep groove ball bearing 26 and the angular contact ball bearing 29. The ball bearings 28 at the end of the Disc bolts 20 accordingly run on the cam track of the stationary cam ring 13 and cause the thrust washer 16 to move axially.
Zwei Längsschlitze 55 am Ende der Schwenkachse 12 führen die benbolzen 20 bei ihror Axialbewegung. Die dabel auftretenden Reibungskräfte werden durch die Kugellager 27 abgemildert. Two longitudinal slots 55 at the end of the pivot axis 12 lead the benbolzen 20 with their axial movement. The frictional forces occurring there are caused by the Ball bearing 27 toned down.
Entsprechend der Axialbewegung der Druckscheibe 16 wirddie das Gegendrehmoment erzeugende Federkraft durch das Tellerfederpaket 30 aufgebaut. Zur Justierung der Federkraft dient dabei die Spannmutter 17, die durch die Kontermutter 18 gesichert ist.Corresponding to the axial movement of the thrust washer 16, the counter torque becomes generating spring force built up by the disk spring assembly 30. To adjust the The clamping nut 17, which is secured by the lock nut 18, is used for spring force is.
Zuführungen für die elektrische Energieversorgung können durch die Bohrung des Federführungskörpers 14 und die Durchbrüche 34 in den Kurvenring 13 und das Gehäuse 11 verlegt werden. Feeds for the electrical power supply can through the Bore in the spring guide body 14 and the openings 34 in the cam ring 13 and the housing 11 can be relocated.
Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung sind: a) im großen Schwenkbereich des Schwenkarmes. Bei günstiger Auslegung der Lager 28 und des Kurvenringes 13 kann ein Schwenkwinkel von 180° erreicht werden.The main advantages of the suspension device according to the invention are: a) in the large swivel range of the swivel arm. With a favorable design of the Bearing 28 and the cam ring 13 can be achieved a pivot angle of 180 °.
b) in der einfachen Entwicklung einer größengestuften Baureihe c) in der einfachen Montierbarkeit d) in der leichten Justierbarkeit e) in den niedrigen Kosten für erforderliche Fertigungswerkzeuge b) in the simple development of a size-graded series c) in the easy assembly d) in the easy adjustability e) in the low cost of required manufacturing tools
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3014283A DE3014283C2 (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Suspension device with rotatable support arm for weight compensation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3014283A DE3014283C2 (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Suspension device with rotatable support arm for weight compensation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3014283A1 true DE3014283A1 (en) | 1982-07-22 |
DE3014283C2 DE3014283C2 (en) | 1984-07-19 |
Family
ID=6099967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3014283A Expired DE3014283C2 (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Suspension device with rotatable support arm for weight compensation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3014283C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0733816A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-25 | Heraeus Med GmbH | Rotary joint |
CN112113075A (en) * | 2020-09-08 | 2020-12-22 | 顾丽旺 | Computer business information acquisition system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2246777A1 (en) * | 1973-10-05 | 1975-05-02 | Moteur Lineaire | Electric current collector for high speed line - pivotal parallelogram linkage with collecting head is balanced by spring |
US4107769A (en) * | 1977-03-21 | 1978-08-15 | American Sterilizer Company | Balanced single horizontal suspension arm |
-
1980
- 1980-04-15 DE DE3014283A patent/DE3014283C2/en not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2246777A1 (en) * | 1973-10-05 | 1975-05-02 | Moteur Lineaire | Electric current collector for high speed line - pivotal parallelogram linkage with collecting head is balanced by spring |
US4107769A (en) * | 1977-03-21 | 1978-08-15 | American Sterilizer Company | Balanced single horizontal suspension arm |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0733816A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-25 | Heraeus Med GmbH | Rotary joint |
US5685661A (en) * | 1995-03-24 | 1997-11-11 | Heraeus Med Gmbh | Rotation joint |
CN112113075A (en) * | 2020-09-08 | 2020-12-22 | 顾丽旺 | Computer business information acquisition system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3014283C2 (en) | 1984-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0207182B1 (en) | Pivotable hinge for seats with an adjustable back rest | |
DE4245034C2 (en) | Tripod for surgical microscope with torque compensation | |
DE2806463C2 (en) | Device for the axial adjustment of a bearing bush, which is arranged in an opening of a valve housing and accommodates one end of a pivot shaft of a rotatable valve closing member | |
EP2003002B1 (en) | Suspension strut for a motor vehicle with an axially adjustable spring disc | |
DE19510752C1 (en) | Swivel joint in two parts turning on axle and forming housing | |
EP0157017A1 (en) | Arrangement of supports for the magnetic heads of a magnetic disc drive unit | |
DE102017209563A1 (en) | Floating bearing, steering gear and steering system | |
DE112010002421T5 (en) | Core drilling system with torsion shaft | |
WO2017140444A1 (en) | Ball joint | |
DE10318616B4 (en) | Opening and closing device | |
EP1398442A1 (en) | Drive for a movable element | |
DE3407551A1 (en) | RECEIVING HEAD FOR MEASURING AND / OR INSTALLATION PROCESSES | |
EP3386781B1 (en) | Device for height adjustment of a wheel suspension of a vehicle | |
DE102007056763A1 (en) | Bearing arrangement for wind turbine, and for transmitting radial and axial forces, has two bearing partners twistable relative to one another about axis, where bearing partners each comprise support area | |
DE2736386A1 (en) | DEVICE FOR CONVERTING A ROTATIONAL MOVEMENT INTO A LONGITUDINAL MOVEMENT | |
EP3180249B1 (en) | Drive unit for a strapping device | |
DE3014283A1 (en) | Suspension mechanism with weight counterbalancing - has spring-supported device working in curved track coupled to arm spindle | |
EP3857079A1 (en) | Bearing device, adjusting device, adjustable steering column, method for producing an adjusting device | |
DE102006030492B4 (en) | Method for grinding a compressor crankshaft | |
DE2021409A1 (en) | Electrostatic copier | |
DE2304260C2 (en) | Device for changing the piston stroke of a pump | |
DE2434810A1 (en) | Arrangement of bearing and spring - for machine parts which convert rotary into reciprocating motion | |
DE102022200954B4 (en) | Drive for a door or a window | |
AT214733B (en) | Friction disc speed change transmission | |
DE202019106400U1 (en) | Ball mill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: KOCHEM, WINFRIED, DR.-ING., 6109 MUEHLTAL, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |