DE4210438C2

DE4210438C2 - Joint arrangement

Info

Publication number: DE4210438C2
Application number: DE19924210438
Authority: DE
Inventors: Hartmut S Engel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 2000-05-31
Anticipated expiration: 2012-03-31
Also published as: DE4210438A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkanordnung zur Verbindung zweier in einer Ebene oder in zueinander parallelen Ebenen verschwenkbarer und in verschiedenen Relativ-Winkellagen festlegbarer Teile, insbesondere für Schwenkstrahler, Steh- und Wandleuchten, Stative und verstellbare Halterungen, mit einer durch koaxiale Durchgänge in den beiden zu verbindenden Teilen geführten Achse.The invention relates to a joint arrangement for connection two in one plane or in parallel planes pivotable and in various relative angular positions definable parts, especially for swivel spotlights, standing and wall lights, tripods and adjustable brackets, with one through coaxial passages in the two axis to be connected to the parts.

Aus der Druckschrift DE-Gbm 77 27 265 ist eine Gelenkanord nung mit einem schwenkbaren Gabelgelenk bekannt, das einen Schwenkteil und einen Gabelteil über dazwischenliegende Reib beläge sowie einem Blechteil bremsbar miteinander verbindet. Dazu werden das Schwenkteil und das Gabelteil über eine Schraubverbindung aneinandergepreßt, wobei die Schraubverbin dung einen Gewindeteil aufweist, der in einer Gewinde bohrung in dem einen Schenkel des Gabelteils eingeschraubt ist. Eine solche Gelenkanordnung hat den Nachteil, daß der die Bremskraft bestimmende Druck auf die Reibbeläge durch ei ne Schraubverspannung zwischen dem Schwenkteil und dem Gabel teil erzeugt wird.A joint arrangement is known from the publication DE-Gbm 77 27 265 tion with a pivotable fork joint known that one Swivel part and a fork part via intermediate friction brake pads and a sheet metal part. For this purpose, the swivel part and the fork part are over a Screw connection pressed together, the screw connection dung has a threaded part in a thread screwed hole in one leg of the fork part is. Such a joint arrangement has the disadvantage that the the braking force determining pressure on the friction linings by ei ne screw tension between the swivel part and the fork part is generated.

Bei Gelenkanordnungen dieser Art besteht das Problem, daß zwei einander widersprechende Forderungen erfüllt werden müssen, nämlich zum einen soll eine leichte, d. h. keinen großen Kraftaufwand erfordernde Verstellung zwischen den einzelnen Einstellpositionen möglich sein, und zum anderen sollen die jeweils gewählten Einstellpositionen auch dann definiert beibehalten werden können, wenn aufgrund der durch das Gewicht eines Schwenkteils oder der von diesem Schwenk teil getragene Elemente ein erhebliches Drehmoment bezüglich des Gelenkbereichs wirksam ist. Diese Forderungen sind auch deshalb schwer zu erfüllen, weil die jeweilige Gelenkanord nung in den meisten Anwendungsfällen möglichst kleinvolumig ausgebildet werden muß.With joint arrangements of this type there is the problem that two conflicting requirements are met must, namely on the one hand a light, d. H. none great effort required adjustment between the individual setting positions may be possible, and on the other the selected setting positions should then also can be maintained if due to the defined by the weight of a swivel part or that of this swivel partially carried elements with respect to significant torque of the joint area is effective. These demands are too difficult to fulfill because of the respective joint arrangement in most applications as small as possible must be trained.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute und damit in besonders wirtschaftlicher Weise zu realisierende Gelenkanordnung zu schaffen, die zwischen den relativ zueinander verschwenkbaren Teilen eine stufenlose Ver stellung in eine Vielzahl von Winkellagen mit geringer Verstellkraft ermöglicht und dennoch sichere Relativpositio nen dauerhaft gewährleistet. Außerdem soll die Anordnung besonders kompakt aufgebaut und leicht zu montieren sein. The object of the invention is a simple and to be realized in a particularly economical manner To create hinge arrangement between the relative parts pivotable to each other a stepless Ver position in a variety of angular positions with less Adjustment force enables and yet safe relative position guaranteed permanently. In addition, the arrangement be particularly compact and easy to assemble.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung ausgehend von einer Gelenkanordnung der eingangs angegebenen Art durch die Merkmale des Kennzeichenteils des Anspruchs 1.This object is achieved according to the invention based on a joint arrangement of the type mentioned by the characteristics of the label part of the Claim 1.

Durch die Schaffung einer auf kleinstem Raum realisierbaren Reibpaarung dieser Art mit durch Federkraft definierter gegenseitiger Verspannung der relativ zueinander verdrehba ren Elemente wird praktisch ein "schwimmendes Gelenk" erhal ten, das hinsichtlich der Beweglichkeit einerseits und der Fixierung in bestimmten Relativlagen andererseits in einem vergleichsweise großen Bereich von auf die Gelenkanordnung einwirkenden Elementen funktionstüchtig ist.By creating a feasible in the smallest space Friction pairing of this type with spring force defined mutual bracing of the rotatable relative to each other Ren elements will practically get a "floating joint" ten, that regarding the mobility on the one hand and the Fixation in certain relative positions on the other hand in one comparatively large range of on the joint arrangement acting elements is functional.

Von besonderer Bedeutung ist, daß die Fertigungsgenauigkeit der Teile 1 und 2 sich nicht auf die Funktionsweise der Gelenkanordnung auswirkt und daß die Reibungs- und Harteffek te im Gelenkbereich völlig unabhängig vom Material der bei den gelenkig miteinander zu verbindenden Teile ist, d. h. für diese Teile beliebige Materialien Verwendung finden können.It is of particular importance that the manufacturing accuracy of parts 1 and 2 does not affect the functioning of the joint arrangement and that the friction and hard effects in the joint area are completely independent of the material of the parts to be connected to one another in an articulated manner, that is to say any for these parts Materials can be used.

Die in der Gelenkanordnung wirksame Spannkraft belastet auch die beiden miteinander zu verbindenden Teile nicht, da die das Gelenk bildenden Elemente ein in sich verspanntes Paket bilden und demgemäß auch in der Gelenkanordnung wirksame Kräfte sich nicht auf die beiden miteinander zu verbindenden Teile verformend oder in sonstiger Weise nachteilig auswir ken können. The clamping force effective in the joint arrangement also loads the two parts to be joined together, since the the elements forming the joint form a tight package form and accordingly also effective in the joint arrangement Do not force yourself to join the two Parts deforming or otherwise disadvantageous can know.

Die Bremsscheibe besteht vorzugsweise aus einer polierten Edelstahlscheibe, während für die Bremsbelagscheibe ein Duroplast mit entsprechenden Reibmaterialeinschlüssen verwen det wird, so daß sich zwischen diesen beiden Teilen eine Haftreibung ergibt, die geringer ist als die Gleitreibung. Damit wird in Verbindung mit der vorzugsweise über zumindest eine Tellerfeder erzeugten Verspannung eine ausgeprägte Gelenkhemmung in Ruhelage erzielt, während für die Überfüh rung des schwenkbaren Teils aus einer Winkelposition in eine nächste Winkelposition nur eine vergleichsweise geringe Verstellkraft notwendig ist.The brake disc is preferably made of a polished Stainless steel disc while for the brake pad disc Use thermoset with appropriate friction material inclusions det is so that there is a between these two parts Stiction results that is less than the sliding friction. This is in connection with the preferably over at least a disc spring created a pronounced tension Joint inhibition achieved in the rest position, while for the transfer tion of the pivotable part from an angular position into a next angular position only a comparatively small one Adjustment force is necessary.

Besonders vorteilhaft kann die Gelenkanordnung nach der Erfindung eingesetzt werden bei Schwenkstrahlern, wie sie bezüglich ihres Grundaufbaus in der DE 39 16 308 A1 beschrieben sind.The joint arrangement according to the Invention are used in swivel spotlights, as they with regard to their basic structure in the DE 39 16 308 A1 are described.

Dabei stellt eines der beiden relativ zueinander verschwenk baren Teile ein halterungsseitiges Trageteil und das andere Teil ein leuchtenseitiges Schwenkteil des Strahlers dar, wobei eines der beiden schwenkbar miteinander verbundenen Teile das andere Teil gabelartig umgreift und im Bereich jeder der beiden sich dadurch ergebenden Berührungsflächen eine Gelenkanordnung der beschriebenen Art vorgesehen ist, so daß sich eine mittensymmetrische Gelenkanordnung ergibt.One of the two pivots relative to one another parts, a bracket-side support part and the other Part of the lamp-side swivel part of the spotlight, one of the two being pivotally connected to one another Share the other part like a fork and in the area each of the two resulting contact surfaces a joint arrangement of the type described is provided, so that there is a center-symmetrical joint arrangement.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.Further particularly advantageous embodiments of the invention according to claim 1 are specified in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is described below Reference to the drawing explained in more detail.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Schnittdar stellung einer erfindungsgemäßen Gelenkanordnung in Verbin dung mit einem Schwenkstrahler. The only figure in the drawing shows a sectional view position of a joint arrangement according to the invention in verbin with a swivel spotlight.

Die Schnittdarstellung gemäß Zeichnung zeigt ein leuchten seitiges Schwenkteil 1 sowie ein halterungsseitiges Trage teil 2 eines Schwenkstrahlers, insbesondere nach der DE 39 16 308 A1, welche durch eine nach der Erfindung ausgebildete Gelenkanordnung miteinander ver bunden sind.The sectional view according to the drawing shows a light-side swivel part 1 and a bracket-side support part 2 of a swivel spotlight, in particular according to DE 39 16 308 A1, which are connected to one another by a joint arrangement designed according to the invention.

Das leuchtenseitige Schwenkteil 1 umgreift dabei das hal terungsseitige Trageteil 2 gabelartig, wobei zwischen den beiden Teilen 1, 2 ein Kabelführungsraum 11 ausgebildet ist, über den die elektrischen Anschlußkabel zum jeweiligen Leuchtenkopf geführt werden können. Aufgrund der Anordnung und Ausgestaltung der Gelenkverbindung bezogen auf die beiden Teile 1, 2 ist es demgemäß nicht notwendig, irgendwelche Zuführungen durch das Gelenk vorzunehmen.The light-side swivel part 1 encompasses the hal-side support part 2 fork-like, with a cable routing space 11 is formed between the two parts 1 , 2 , via which the electrical connection cable can be guided to the respective lamp head. Because of the arrangement and design of the articulated connection in relation to the two parts 1 , 2 , it is accordingly not necessary to make any feeds through the articulation.

Die Gelenkanordnung umfaßt eine als Hohlniet ausgebildete Achse 3, die sich durch Bohrungen, bzw. Durchgänge 4, 5 in den beiden relativ zueinander verschwenkbaren Teilen 1 und 2 erstreckt und speziell ausgebildete und angeordnete Ring scheibenanordnungen trägt, die jeweils eine mit einem der beiden Teile drehfest verbundene, eine glatte Oberfläche auf weisende Bremsscheibe 7 und eine mit dem anderen Teil dreh fest verbundene Bremsbelagscheibe 8 umfaßt. Bremsscheibe 7 und Bremsbelagscheibe 8 bilden eine Reibpaarung, die sich dadurch auszeichnet, daß sich damit trotz vergleichsweise kleiner Bremsflächen im Stillstand eine überraschend ausge prägte Hemmung ergibt, so daß das gleiche Gelenk sowohl für leichtere als auch schwerere Ausführungsformen der mit einander zu verbindenden Teile verwendet werden kann.The joint arrangement comprises a shaft 3 designed as a hollow rivet, which extends through bores or passages 4 , 5 in the two parts 1 and 2 which can be pivoted relative to one another and carries specially designed and arranged ring disk arrangements, each of which rotatably with one of the two parts connected, a smooth surface facing brake disc 7 and a rotatably connected to the other part brake pad 8 includes. Brake disc 7 and brake pad disc 8 form a friction pairing, which is characterized in that despite surprisingly small braking surfaces there is a surprisingly pronounced inhibition at a standstill, so that the same joint can be used for both lighter and heavier embodiments of the parts to be connected can.

An der Rückseite der Bremsbelagscheibe 8 liegt eine vorzugs weise aus Edelstahl bestehende, biegungssteife Druckschei be 9 an, welche die von der sich anschließenden Tellerfe der 10 erzeugte axiale Spannkraft gleichmäßig auf die gesam te Fläche der Bremsbelagscheibe 8 überträgt. At the back of the brake pad 8 is a preference, made of stainless steel, flexurally rigid thrust washer 9 , which transfers the axial clamping force generated by the adjoining Tellerfe the 10 evenly on the total surface of the brake pad 8 .

Die Bremsscheibe 7 ist passend in einer Ringausnehmung 6 des halterungsseitigen Trageteils 2 angeordnet, und zwar so, daß die Wirkfläche der Reibpaarung 7, 8 etwa mit der Trennebene zwischen den beiden Teilen 1, 2 zusammenfällt.The brake disc 7 is suitably arranged in an annular recess 6 of the bracket-side support part 2 , in such a way that the effective surface of the friction pair 7 , 8 coincides approximately with the parting plane between the two parts 1 , 2 .

Gegen Drehen ist die Bremsscheibe 7 durch eine randseitige Kerbverbindung 15 mit dem Teil 2 gesichert, und eine ent sprechende Sicherung ist auch zwischen den Bremsbelag- und Druckscheiben 8, 9 und dem Teil 1 vorgesehen.Against rotation, the brake disc 7 is secured by an edge-side notch connection 15 with the part 2 , and a corresponding securing is also provided between the brake pad and pressure discs 8 , 9 and the part 1 .

Die Gelenkanordnung ist mittensymmetrisch aufgebaut und wird durch den Hohlniet 3 zusammengehalten, der an einem Ende über einen Stützbund 13 an einer Tellerfeder 10 und am anderen Ende über einen Nietwulst 12 an einer weiteren Tellerfe der 10 abgestützt ist, wobei der Abstand zwischen Niet wulst 12 und Stützbund 13 in exakt definierter Weise vorgegeben werden kann, was wiederum zur Folge hat, daß die Reibverhältnisse in der Gelenkanordnung genau und reprodu zierbar vorgegeben werden können.The joint arrangement is constructed symmetrically and is held together by the hollow rivet 3 , which is supported at one end via a support collar 13 on a plate spring 10 and at the other end via a rivet bead 12 on a further Tellerfe 10 , the distance between the rivet beads 12 and Support collar 13 can be specified in a precisely defined manner, which in turn has the consequence that the frictional relationships in the joint arrangement can be specified precisely and reproducibly.

Die beiden Enden des die Achse 3 bildenden Hohlniets sind gleichzeitig als Steckaufnahmen für Abdeckzylinder 14 genutzt, welche die Durchgangsräume 5 des leuchtenseitigen Schwenkteils 1 nach außen zumindest im wesentlichen bündig verschließen und die Gelenkanordnung auch sicher nach außen abdichten, da diese Abdeckzylinder 14 form- und kraft schlüssig in die sich nach außen konisch erweiternden Durch gänge 5 einsetzbar sind.The two ends of the hollow rivet forming the axis 3 are used at the same time as plug-in receptacles for cover cylinders 14 , which at least essentially flush the passage spaces 5 of the lamp-side pivot part 1 to the outside and also seal the joint arrangement securely to the outside, since these cover cylinders 14 are form and force conclusively in the outwardly conically widening passages 5 can be used.

Wird beispielsweise das leuchtenseitige Schwenkteil mit Strahlerköpfen unterschiedlichen Gewichts bestückt, so wird dadurch die Funktionstüchtigkeit der beschriebenen Gelenkan ordnung nicht beeinträchtigt, sondern es wird durch diese Gelenkanordnung ohne jegliche Verstellung oder Nachstellung der Brems- oder Hemmkräfte sichergestellt, daß beliebige Relativlagen zwischen den beiden zueinander verschwenkbaren Teilen dauerhaft erhalten bleiben. Dies ist eine überraschen de Folge des Zusammenwirkens zwischen den besonders wirksame Reibpaarungen bildenden Scheiben und deren gegenseitigen Verspannung zur Schaffung eines schwimmenden Gelenks.For example, the lamp-side swivel part with Spotlights of different weights are equipped thereby the functionality of the described joint order is not affected, but it is affected by this Joint arrangement without any adjustment or readjustment the braking or braking forces ensure that any Relative positions between the two pivotable to each other Share permanently. This is a surprise de consequence of the interaction between the particularly effective Discs forming friction pairings and their mutual Bracing to create a floating joint.

Claims

1.Hinge arrangement for connecting two parts ( 1 , 2 ) which can be pivoted in one plane or in parallel planes and can be fixed in different relative angular positions, in particular for swivel spotlights, floor and wall lamps, tripods and adjustable brackets, with a through coaxial passages ( 4 , 5 ) in the axis ( 3 ) guided in the parts to be connected ( 1 , 2 ), characterized in that between the two parts ( 1 , 2 ) which can be pivoted relative to one another, acting as a friction pair, on the axis ( 3 ) symmetrically to the part ( 2 ) arranged washer assemblies ( 7 , 8 ) are provided, each with one of the two parts ( 2 ) rotatably connected, a smooth surface brake disc ( 7 ) and with the other part ( 1 ) rotatably connected brake pad ( 8 ) comprise, which are pressed together by means of a tensioning device ( 10 , 12 , 13 ) and thereby brake the relative pivoting movement of the two parts ( 1 , 2 ) n, the tensioning device ( 10 , 12 , 13 ) and the annular disk arrangements ( 7 , 8 ) being braced exclusively with one of the two parts ( 2 ).

2. Joint arrangement according to claim 1, characterized in that the brake pad ( 8 ) on the brake disc ( 7 ) opposite side is supported by a pressure plate ( 9 ) which is pressurized by a plate spring ( 10 ).

3. Joint arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the axis ( 3 ) consists of a hollow rivet which is provided at one end with a fixed support collar ( 13 ) and at the other end one for specifying the at least one plate spring ( 10 ) generated th tensioning rivet bead ( 12 ).

4. Joint arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the brake disc ( 7 ) consists of a polished stainless steel disc and the brake pad disc ( 8 ) consists of a thermoset provided with friction material inclusions.

5. Joint arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the brake disc ( 7 ) is fixed in a matching ring recess ( 6 ) and the plane of contact of the friction pairing ( 7 , 8 ) at least essentially with the parting plane between the two parts ( 1 , 2 ) coincides.

6. Joint arrangement according to one of claims 2 to 5, characterized in that the thrust washer ( 9 ) consists of a rigid steel washer.

7. Joint arrangement according to one of claims 2 to 6, characterized in that the brake disc ( 7 ), brake lining disc ( 8 ) and thrust washer ( 9 ) with the respective associated part ( 1 or 2 ) via at least one edge-side notch connection ( 15 ) coupled and against Turning are secured.

8. Joint arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that one of the two pivotally connected parts ( 1 ) engages around the other part ( 2 ) in a fork-like manner and friction pairings are provided in the region of both contact surfaces, forming a center-symmetrical joint.

9. Joint arrangement according to one of claims 3 to 8, characterized in that the two ends of the axis ( 3 ) forming hollow rivet plug receptacles for cover cylinders ( 14 ) which close the passage spaces of the outer part ( 1 ) at least substantially flush .