DE3229382A1 - Drehgelenk - Google Patents

Description

• Drehgelenk
• Die Erfindung betrifft ein Drehgelenk für eine Zug und/oder Druck erzeugende Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
• Vorrichtungen zur Erzeugung einer Zug- und/oder Druckkraft finden beispielsweise Verwendung zur Aufrichtung oder Absenkung mechanischer Einrichtungen. Häufig ist dabei mit einer Längenänderung der Vorrichtung in sich über eine Führung zwangsweise eine Schwenkung der Vorichtung verbunden. Hierzu ist die Vorrichtung zumindest einseitig in einem Drehgelenk gelagert. Bei einer durch einen Anschlag vorgegebenen Endstellung des Schwenkbereichs kann sich aus der kontinuierlichen Bewegung bei der Längenänderung eine Überschreitung der für die Endstellung angemessenen Länge der Vorrichtung ergeben, was zu unerwünschten Verspannungen sowohl der Vorrichtung als auch der bewegten mechanischen Einrichtungen führen kann.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Drehgelenk für eine Zug und/oder Durck erzeugende Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art anzugeben, welches derartige mechanische Verspannungen ausschließt.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Drehgelenk der im Patentanspruch 1 angegebenen Art. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft geeignet für die Veränderung der Stellung einer schwenkbaren Radarantenne zwischen einer Ruhe- und Transportstellung und verschiedenen möglichen Betriebsstellungen.
• Die Erfindung ist nachfolgend anhand des in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt FIG. 1 eine Radarantenne in Transportstellung FIG. 2 dieselbe Antenne in Betriebsstellung und einer Zwischenstellung FIG. 3 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Drehgelenks FIG. 4 eine Seitenansicht des zusammengesetzten Drehgelenks in Betriebsstellung und FIG. 5 in Endstellung.
• Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Antennenanordnung ist eine Antenne A um ein Gelenk G3 schwenkbar.
• Die Antenne befindet sich bei der in FIG. 1 dargestellten Lage in der Ruhe- oder Transportstellung. Die Antenne liegt dabei auf einem Endanschlag E auf. Zur Aufstellung der Antenne bzw. zur Anderung der Antennenneigung ist eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Zug- oder Druckkraft vorgesehen, die beispielsweise als Spindel S, die drehbar in einer Muttern-Hülse H geführt ist, ausgebildet sein kann. Spindel und Hülse sind an den Enden der Vorrichtung in Gelenken G1 und G2 jeweils drehbar gelagert. Durch Rotieren der Spindel oder der Hülse kann die Vorrichtung je nach Drehsinn der Rotation verlängert oder verkürzt werdeh. Das Lagergehäuse L für das Gelenk G1 ist in seiner Lage relativ zum Gelenk G3 fest. Antenne und Vorrichtung sind beispielsweise auf einem Drehgestell D montiert. Bei der in FIG. 2 gezeigten Betriebsstellung der Antenne kann die Vorrichtung durch das Gewicht der Antenne und durch auf die Antenne wirkende Windkräfte sowohl auf Zug als auch auf Druck belastet sein. Die entsprechenden Zug- oder Druckkräfte wirken dann auch in den Gelenken G1 und G2.
• Wird die Antenne aus der Betriebsstellung in die Ruhestelldng abgesenkt, wie dies in der FIG. 2 durch die gestrichelte Position angedeutet ist, werden die Windkräfte gegenüber der Gewichtskraft vernachlässigbar. Das Gewicht der Antenne wirkt auf die Bewegung in Richtung der Endstellung hin. Die Vorrichtung muß dann nur noch eine entgegengesetzt wirkende rückhaltende Kraft aufbringen. Da in der Betriebsstellung die Position der Antenne durch wechselnde Windkräfte nicht beeinflußt werden soll, muß das Längsspiel der Vorrichtung, also das Spiel der Spindel in der Muttern-Hülse möglichst gering sein. Bei der Bewegung in die Endstellung wird die Muttern-Hülse oder die Spindel weiterhin durch den nicht eingezeichneten Antrieb um die Längsachse der Vorrichtung rotiert. Bei Erreichen der Endstellung durch Aufliegen der Antenne auf dem Endanschlag E müßte die Rotation der Spindel oder Hülse schlagartig im genau richtigen Moment gestoppt werden. Dies erfordert jedoch aufwendige Regelkreise. Ein Weiterlaufen der Stelleinrichtung bewirkt jedoch, daß die Spindel weiter aus der Hülse herausgeschoben wird und dadurch mechanische Spannungen auftreten.
• Die erfindungsgemäße Bewältigung des Problems ist in den Figuren 3 bis 5, die das Gelenk Gi im Detail zeigen, veranschaulicht. In dem mit der Hülse verbundenen Gelenkkopf 1 ist in einem Auge 2 der Bolzen 3 eingesetzt. Der Bolzen ist durch Formschluß, beispielsweise über einen Stift 6 fest mit dem Gelenkkopf verbunden. Der Bolzen ist weiter in einem Lager 7 eines Lagergehäuses 9 drehbar gelagert. Der in dem Lager laufende Teil des Bolens ist in Form zweier planparalleler Flächen 4 und 5 beidseitig abgeflacht. Das Lager weist eine Aussparung 8 auf, die so ausgebildet ist, daß der Bolzen in der Endstellung der Vorrichtung aus dem Lager in die Aussparung rücken kann.
• Bei der Betriebsstellung der Antenne ergibt sich eine Gelenkstellung, wie in FIG. 4 skizziert. Die über den Gelenkkopf 1 auf den Bolzen 3 übertragenen Zug- oder Druckkräfte werden vom Bolzen auf das Lager übertragen.
• Die Anlageflächen zwischen Bolzen und Lager sind dabei sowohl für Druck- als auch für Zugkräfte immer ausreichend groß. Bei der Annäherung an die Endstellung der Vorrichtung entsprechend der Transportstellung der Antenne überträgt der Gelenkkopf 1 nur noch Zugkräfte. Bolzen und Lager werden demnach nur noch auf einer der beiden Auflageflächen belastet. Auf der nicht belasteten Seite des Lagers ist die Aussparung 8 angebracht. Die Form der Aussparung ist nach den Maßen des abgeflachten Bolzens gearbeitet. Beim Erreichen der Endstellung und bei einer weiteren Verlängerung der Vorrichtung gleitet der Bolzen von der zuvor belasteten Auflagefläche des Lagers in die Aussparung.
• Bei einer gegenläufigen Bewegung, also einer Verkürzung der Vorrichtung zur Aufrichtung der Antenne gleitet der Bolzen aus der Aussparung zurück in das Lager bis der Bolzen wieder am Lager anliegt. Eine weitere Verkürzung bewirkt dann die Aufstellung der Antenne. Damit verbunden ist eine Drehung des Bolzens im Lager, so daß der Bolzen wieder eine zweite Auflagefläche im Lager gewinnt, die Druckkräfte aufnehmen kann.
• Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung des Lagers als Gabellager oder des Gelenkkopfes als Gabel. Zur Führung des Bolzens in der Endstellung der Vorrichtung beim Ausrücken in die Aussparung ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine mit dem Bolzen verschiebbare Führungshülse vorgesehen. Die Hülse ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht in den Abbildungen enthalten.
• Die vorstehenden Ausführungen sind in ganz analoger Weise auf Anordnungen übertragbar, bei welchen die rückhaltende Kraft bei der Annäherung an die Endstellung eine Druckkraft ist.

Claims (3)

1. Patentansprüche Drehgelenk für eine Zug und/oder Druck erzeugende Vorrichtung, welches eine Längenänderung in sich und über eine Führung eine Schwenkung um das Drehgelenk bis zu einer durch einen Anschlag vorgegebenen Endstellung des Schwehkbereichs durchführt, wobei die Vorrichtung bei der Annäherung an die Endstellung nur eine Rückhaltekraft aufbringen muß, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkung der Vorrichtung (1) um einen in einem Lager (7) drehbaren Bolzeh (3) erfolgt, der beidseitig abgeflacht ist in Form zweier planparalleler Flächen (4, 5), und daß das Lager (7) auf der durch die Rückhaltekraft in der Endstellung nicht belasteten Seite eine Aussparung (8) der Form aufweist, daß in der Endstellung der Vorrichtung der Bolzen (3) aus dem Lager (7) in die Aussparung (8) rücken kann (FIG. 5).
2. 2. Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (7) als Gabellager ausgebildet ist.
3. 3. Drehgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen beim Ausrücken in die Aussparung durch eine verschiebbare Führungshülse geführt wird.