DE3723053A1 - Wurf- oder federarm - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wurf- oder Federarm mit einem mittig angeordneten Halteteil, zwei Bogenteilen und einer Sehne, gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1.

Ein solcher Wurf- oder Federarm ist aus der US-PS 38 12 835 bekannt. Bei diesem Wurfarm bewegt sich die Rolle zunächst seitlich auf die Blattfeder zu und danach wieder von ihr weg (siehe auch die später erläuterte Fig. 6). Die Krafteinlei­ tung auf die Feder erfolgt tangential bzw. in spitzem Winkel zu ihr. Dadurch läßt die Auszugskraft, wie im ausgezogenen Linienzug in der Fig. 5 dargestellt, nach Überschreiten der Maximalkraft wieder nach, daß Ergebnis ist eine negative Kenn­ linie - das eigentliche Ziel dieser Konstruktion. Eine nega­ tive Kennlinie führt jedoch zu Instabilitäten beim Auszug und beim Auslösen, d.h. die Bogenarme beeinflussen sich gegenseitig nach Überschreiten der Maximalkraft und müssen durch eine Ver­ kabelung im kinematischen Gleichgewicht gehalten werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, einen solchen Gelenkbogen in der Richtung weiterzubilden, daß eine ständig zunehmende Kennlinie erreicht werden kann. Wünschenswert ist weiterhin dabei eine höhere Energiespeicherung als beim tradi­ tionellen Recurvebogen, eine leichte Regulierbarkeit der Haltekraft und ein einfacher Aufbau ohne Stabilisierungsein­ richtungen wie z.B. Verkabelungen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt nun die vorliegende Erfin­ dung die Merkmale vor, die im Kennzeichen des Patentanspruches angegeben sind. Weitere vorteilhafte Merkmale bezügl. der Lö­ sung der Aufgabe sind in den Merkmalen zu sehen, die in den Kennzeichen der Unteransprüche aufgeführt sind.

Ein derart erfindungsgemäß ausgebildeter Wurf- bzw. Federarm weist nun eine höhere Energieeinspeicherung auf, besitzt eine leichte Regulierbarkeit der Haltekraft durch Variation der Blattfederzahl und ist aus einfachen Teilen kostengünstig auf­ zubauen. Weiterhin entfallen aufwendige und komplizierte Sta­ bilisierungseinrichtungen. Die Kennlinie ist stetig ansteigend einstellbar, d.h. die Auszugskraft steigt an mit degressivem Gradienten, sie verfestigt also nicht so sehr wie beim tradi­ tionellen Recurvebogen.

Weitere Einzelheiten werden im folgenden und anhand der Figu­ ren 1 bis 8 näher erläutert. Es zeigen die

Fig. 1 die schematische Seitenansicht des Wurfarmes, die

Fig. 2 die Einzelheit A der Fig. 1, die

Fig. 3 und 4 alternative Ausführungsformen der Rolle, die

Fig. 5 Kraft- Auszugskurven in N und mm, die

Fig. 6 und 7 das Federbelastungsschema des bekannten Wurfar­ mes und der Erfindung, die

Fig. 8 die Kräfte an der Rolle gemäß Fig. 7, d.h. des erfin­ dungsgemäßen Wurfarmes.

Der in der Fig. 1 prinzipiell dargestellte Wurf- oder Feder­ arm besteht im wesentlichen aus dem mittigen Halteteil 1 mit Griff 2, den beiden Bogenteilen 3 und 4 sowie der zwischen diesen gespannten Sehne 5, wobei die Enden der Bogenteile 3 und 4 im Bereich der Sehneneinspannung auch in der sogen. "Recurve-Form" ausgebildet sein können.

Die beiden Bogenteile 3 und 4 sind gegenüber dem Halteteil 1 dreh- bzw. schwenkbar wippenartig gelagert, wobei die Achsen 6 und 7 dafür an den Enden des Halteteils 1 angeordnet sind. Die Bogenteile 3, 4 werden durch die Achsen 6, 7 bzw. die Dreh­ punkte jeweils in einen inneren und einen äußeren Wippenarm aufgeteilt, von denen die Wippenarme 8, 9 des Bogenteils 4 näher erläutert sind. Die entsprechenden Teile im Bogenteil 3 sind identisch und nicht mehr eigenständig bezeichnet, d.h. die beiden Bogenteile sind mit allen Elementen identisch auf­ gebaut.

Wie bereits erwähnt, ist der Bogenteil 4 um die Achse 6 schwenkbar. Dabei liegt dieser exzentrisch zum Bogenteil 4, d.h. dieser wird in einen inneren 8, den kürzeren, und einen äußeren, den längeren Wippenarm 9 geteilt. Die Kräfte verhal­ ten sich demnach entsprechend den Hebelverhältnissen. Der Hal­ teteil ist zweckmäßigerweise aus zwei nicht näher darge­ stellten und hintereinanderliegenden Platten aufgebaut, zwischen denen die Achse 6 befestigt ist und der Bogenteil 4 hindurchschwingt. Am Ende des äußeren Wippenarmes 9 ist die Sehne 5 befestigt, bei Zug an dieser Sehne 5 dreht sich der äußere Wippenarm 9 in Richtung Sehne, der innere Wippenarm 8 schwenkt dabei umgekehrt von der Sehne 5 weg bzw. macht eine Relativdrehung gegenüber dem Halteteil 1. Diese wird nun zur Krafterzeugung ausgenutzt.

Dazu ist am Halteteil eine drehbare Rolle 10 angebracht, auf Verlängerungsstücken 11, oder wie nicht dargestellt, zwischen den Bauelementen bzw. Platten, aus denen das Halteteil aufge­ baut ist. Der innere Wippenarm 8 endet nun, vom äußeren 9 her gesehen, vor der Position der Rolle 10 am Halteteil 1, so daß er, obwohl auf gleicher Höhe mit dieser liegend, an ihr bei Drehung um die Achse 6 vorbeischwenken kann.

An den Stirnseiten 12 des inneren Wippenarmes 8 ist nun etwa parallel zu seiner Längsrichtung eine Blattfeder 13 ange­ bracht, die axial in die Verlängerung des Armes 4 zeigt und so lang ist, daß sie sich bis unter die Rolle 10 erstreckt (von der Sehne aus gesehen). Die geometrische Position von Rolle 10 zur Feder 13 ist dabei so, daß in gerade leicht gespanntem Zu­ stand des Wurfarmes, bei gerade gestraffter Sehne 5 die Rolle 10 etwa senkrecht auf die Feder 13 - bezogen auf deren Nullage - drückt. Wird die Sehne 5 gespannt, dreht sich der äußere Wippenarm 9 gegen den Uhrzeiger, nimmt die daran angebrachte Blattfeder 13 mit und verformt sie gegen die Rolle 10. Die Fe­ der 13 läuft dabei etwas auf der Rolle 10 ab. Für die Geome­ trie ist wichtig, daß sich die Feder, von der Sehne aus gese­ hen, zwischen der Achse 6 und der Rolle 10 befindet, tangen­ tial von der Achse 6 wegläuft und zwar senkrecht auf die Rolle 10 bzw. senkrecht zu deren Halterung drückt (siehe im Detail in Fig. 2). Die Kräfte zwischen Rolle und Feder im Verlauf der Anspannung werden später anhand der Fig. 8 erläutert.

Die Blattfeder 13 kann einfach ausgebildet sein, jedoch auch aus einem Federpaket mit Einzelfedern 14 unterschiedlicher Länge oder Dicke bestehen, wie in der Fig. 2 genauer darge­ stellt. Dabei sind die Einzelfedern 14 auswechselbar, und je nach Bedarf wählbar.

In den Fig. 3 und 4 sind verschiedene Rollenformen darge­ stellt, in Fig. 3 eine kreisförmige Rolle 15 mit exzentri­ scher Drehachse, in Fig. 4 eine Rolle 16 mit polygonaler Form.

Die Fig. 5 zeigt die Auszugskurve (gestrichelter Kurvenver­ lauf) des Federarmes gemäß der Erfindung gegenüber der Aus­ zugskurve des Federarmes der bekannten Art (durchgezogener Kurvenverlauf), die Kräfte in N, die Auszüge in mm. Der neue Wurfarm weist ständig ansteigende Haltekräfte mit unterschied­ lichem Gradienten (je nach Auswahl der Federn) auf, der be­ kannte jedoch eine degressive Kennlinie. Die Ursachen dafür erklären sich aus der prinzipiellen Beaufschlagung der Federn, die in den Fig. 6 (Stand der Technik) und 7 (Erfindung) dargestellt ist. Beim bekannten Bogen gemäß Fig. 6 läuft die Rolle 19 schräg etwa tangential gegen die Feder an, erreicht eine Maximalkraft und läuft wieder schräg von der Feder weg. Die Rolle 10 des erfindungsgemäßen Federarmes hingegen läuft gemäß Fig. 7 etwa senkrecht auf die Feder zu und belastet diese mehr oder weniger stetig zunehmend. Dies wird durch die unterschiedliche Anordnung der Drehachsen 17 und 18 mit den Rollen 19 und 20 im Verhältnis zur Lage der Feder 21 bewirkt.

Die Fig. 8 zeigt links die Kraft F an der Rolle 10, die durch die Federn 13 am Anfang des Auszugs bewirkt wird. F wirkt vollständig tangential bezügl. der Achse 6, 7, d. h die Drehung des Wurfarmes hat den höchsten Widerstand. Beim Ende des Aus­ zuges gemäß Fig. 8 rechts wirkt nur noch F _t tangential (F _t = F), F _r belastet allein die Achse 6, 7. Dies führt nun zu der erwähnten nur schwach verfestigenden Haltekraft. Der Bogen ist damit anfangs steifer und steift am Ende weniger aus, was leichteres Zielen ermöglicht.

• Bezugszeichenliste:  1 Halteteil
   2 Griff
   3 Bogenteil
   4 Bogenteil
   5 Sehne
   6 Achse
   7 Achse
   8 innerer Wippenarm
   9 äußerer Wippenarm
  10 Rolle
  11 Verlängerungsstück
  12 Stirnseite
  13 Blattfeder
  14 Einzelfeder
  15 exzentrische Rolle
  16 polygonale Rolle
  17 Drehachse
  18 Drehachse
  19 Rolle
  20 Rolle
  21 Feder

Claims (4)

1. Wurf- oder Federarm mit einem mittig angeordneten Halte­ teil, zwei Bogenteilen und einer Sehne mit den folgenden Merkmalen:

• a) Die Bogenteile (3, 4) sind jeweils um eine am Halteteil (1) gelegene Drehachse (6, 7) gegenüber diesen wippenar­ tig dreh- bzw. schwenkbar gelagert,
• b) die Bogenteile (3, 4) bestehen aus jeweils zwei Wippen­ armen (8, 9), dem äußeren (8) - der Sehne (5) zugewende­ ten - und dem inneren (9) - dem Halteteil (1) zugewende­ ten,
• c) zwischen den äußeren Wippenarmen (9) ist die Sehne (5) gespannt,
• d) der jeweils innere Wippenarm (8) ist mittels einer Blattfeder (13) und darauf einwirkender, drehbarer Rolle (10) gegen die Zugkraft der Sehne (5) gespannt,

gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:

• e) An jedem inneren Wippenarm (8) ist eine Blattfeder (13) angebracht, die stirnseitig ungefähr in Verlängerungs­ richtung über ihn hinausragt,
• f) jedem Bogenteil (3, 4) ist eine am Halteteil (1) drehbar mit Abstand von der Drehachse (6, 7) Richtung der Mitte des Halteteiles (1) angebrachte Rolle (10) zur Kraft­ übertragung zugeordnet, die auf die in ihrer jeweiligen Ausgangslage befindliche Blattfeder (13) in etwa senk­ recht einwirkt,
• g) die Rolle (10) sitzt, jeweils von der Sehne (5) aus ge­ sehen, hinter der Feder (13), die beim Schwenken jedes Bogenteiles (3, 4) um die Drehachse (6, 7) durch Zug an der Sehne (5) unter der Rolle (10) abrollt,
• h) beim Abrollen ist die Richtung der Krafteinwirkung von Rolle (10) auf die Blattfeder (13) immer in etwa senk­ recht zu ihr bzw. umgekehrt.

2. Wurf- oder Federarm nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das weitere Merkmal:

• e1) Die Blattfeder (13) besteht aus einem Federpaket mit Einzelfedern (14) verschiedener Länge und/oder verschie­ dener oder gleicher Dicke.

3. Wurf- oder Federarm nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch das weitere Merkmal:

• f1) Die Rolle (10, 15 bzw. 10, 16) ist exzentrisch drehbar gelagert oder besitzt polygonale Form.