NL9401384A - Kantelbare steuninrichting. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Kantelbare steuninrichting.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een kantelbare steuninrichting net een te positioneren lichaam, bijvoorbeeld een lichtbron, omvattende tenminste een in een draaipunt door een steunmiddel ondersteund en een uit een eerste en een tweede armdeel bestaande arm, waarbij het eerste armdeel is voorzien van het te positioneren lichaam en het tweede armdeel met tenminste een contragewicht samenwerkt.

Een dergelijke kantelbare steuninrichting is bekend uit NL-A 91 01 899, waarin een draagarm wordt beschreven waarvan tenminste een gedeelte uit een flexibel buigzaam materiaal bestaat, en waarbij het contragewicht een houder bezit waarin een of meer lichamen zoals kogels vrij verplaatsbaar zijn aangebracht. Hierdoor is het mogelijk gemaakt, dat in elke stand van de arm het massamiddelpunt van de draagarm en het draaipunt op een vertikale lijn liggen.

Een bezwaar van deze kantelbare steuninrichting is, dat de verplaatsingsvrijheid van het vrij verplaatsbare contragewicht in de houder na verloop van tijd negatief kan worden beïnvloed door stof dat zich op of in de houder afzet, terwijl het geluid bij het bewegen van het contragewicht als storend zal worden ervaren.

Het doel van de onderhavige vinding is het verschaffen van een kantelbare steuninrichting zonder de bovengenoemde bezwaren.

Dit doel wordt bereikt door een kantelbare steuninrichting van het bovengenoemde soort zoals omschreven in conclusie 1.

Een bijkomend voordeel is dat de constructie van de kantelbare steuninrichting sterk kan worden vereenvoudigd, hetgeen ook de kwetsbaarheid vermindert.

Bijzondere uitvoeringsvormen zijn in de onderconclu-sies omschreven.

De uitvinding wordt in het navolgende aan de hand van een tekening nader toegelicht; hierin toont: fig. 1 een schematische weergave van een zijaanzicht van een als lamp uitgevoerde kantelbare steuninrichting volgens de uitvinding; fig. 2-7 andere uitvoeringsvormen van een kantelbare steuninrichting; fig. 8 een aanzicht in perspectief van een bijzondere contragewicht-constructie; en fig. 9 een uitvoeringsvorm volgens het cascade-princi- pe.

In fig. 1 is in zijaanzicht een kantelbare steuninrichting volgens de uitvinding weergegeven waarvan een arm 4 in een draaipunt 8 door een steunmiddel 3 wordt ondersteund. De arm 4 wordt gevormd door twee aan weerszijden van het draaipunt 8 gelegen armdelen 1 en 2. Het uiteinde van het eerste armdeel 1 draagt een te positioneren lichaam 7, bijvoorbeeld een lamp. Het tweede armdeel 2 bezit op enige afstand van het draaipunt 8 een vast aangrijpingspunt, waarin een contragewicht 6 op het armdeel 2 aangrijpt.

Deze uitvoeringsvorm is zodanig, dat het contragewicht met het tweede armdeel een eenheid vormt, en daarbij zodanig is geplaatst, dat bij een in hoofdzaak horizontale stand van arm 4 het zwaartepunt van de arm 4 op een zodanige afstand onder het draaipunt 8 ligt, dat bij kanteling vanuit deze positie door het strekken van de armdelen het zwaartepunt van de arm 4 op de vertikaal door het draaipunt komt te liggen, voordat een vertikale positie is bereikt.

In de praktijk komt dit erop neer dat het aangrijpingspunt van het contragewicht op de arm in de horizontale stand onder de lijn door het zwaartepunt van de voorwerparm en het draaipunt ligt.

Volgens de uitvinding heeft de in het draaipunt 8 ondersteunde arm 4 in drie standen ervan een evenwichts-positie.

De nieuwe evenwichtsstand of bijna-evenwichtsstand van de arm 4 wordt niet bereikt door de oplossing van een vrij beweegbaar contragewicht, zoals in NL-A 91 01 899 is be- schreven, doch wordt volgens de uitvinding bereikt door de effectieve lengte van de krachtarm van een armdeel te vergroten of te verkleinen.

In de in fig. 1 weergegeven evenwichtsstand van de arm 4 ligt het draaipunt boven het zwaartepunt van het samen-stel van de arm 4, het te positioneren voorwerp en het contragewicht.

De arm 4 bezit daarnaast nog twee, niet weergegeven evenwichtsstanden waarbij het zwaartepunt op de vertikaal door het draaipunt 8 ligt. Dit wordt mogelijk gemaakt door de flexibiliteit van de arm 4, waardoor deze bij belasting van de uiteinden een neerwaarts gerichte doorbuiging doorkrijgt.

De doorbuiging is het grootst wanneer het lichaam 7 en het contragewicht 6 op een horizontale lijn liggen. Hoe groter de hoek is die de arm 4 met de horizontale lijn door het draaipunt 8 insluit, des te minder de doorbuiging van de arm 4 is, aangezien de dwars op de arm 4 gerichte component van de zwaartekracht bij een groter wordende hoek afneemt.

Daarbij schuift het gehele zwaartepunt van de arm 4 omhoog. Indien dit zwaartepunt in de horizontale stand dicht genoeg bij het draaipunt 8 is gelegen zal er een stand tussen de horizontale en de vertikale stand van de arm 4 zijn waarin het zwaartepunt van de arm 4 en het draaipunt 8 samenvallen, en aldus de arm 4 een nieuwe evenwichtsstand verkrijgt.

Een verklaring hiervoor is, dat bij een verandering van de stand de arm een andere kromming verkrijgt, waardoor het zwaartepunt van de totale arm ten opzichte van het draaipunt verplaatst. In de horizontale stand is de doorbuiging het grootst, zodat bij kanteling vanuit deze stand het zwaartepunt dichter naar het draaipunt beweegt.

Hoe kleiner in de horizontale stand de afstand van het draaipunt tot het zwaartepunt is, des te sneller de afstand nul wordt. Bij verder kantelen vanuit deze hoge of lage evenwichtsstand komt het zwaartepunt boven het draaipunt te liggen en krijgt de arm een doorkantelneiging.

Fig. 2 geeft een uitvoeringsvorm weer waarbij een kabel 20, waarvan het ene uiteinde met het contragewicht, en het andere uiteinde met het armdeel 1 is verbonden, over een boven het draaipunt gelegen en aan het steunmiddel bevestigd rolwiel 19 is geleid, en waarbij het aangrijpingspunt van de kabel op de arm in de horizontale stand boven de lijn door het zwaartepunt van de voorwerparm en het draaipunt ligt.

Door het kantelen vanuit de horizontale stand wordt de arm gestrekter, waardoor bij een veranderende hoek van de aangrijpkracht een zodanige verandering van de effectieve krachtarm optreedt, dat op een zeker moment een nieuw evenwicht tot stand komt.

Hoe kleiner de afstand van het aangrijpingspunt in de horizontale stand tot de lijn door het zwaartepunt van de voorwerparm en het draaipunt is, des te kleiner de hoek waarbij dit evenwicht zal optreden.

Een dergelijke constructie heeft tot gevolg dat de benodigde horizontale ruimte aanzienlijk kan worden beperkt .

In fig. 3 is een uitvoeringsvorm getekend, waarbij een onder de eerste arm en in hetzelfde vlak als de eerste arm gelegen tweede arm draaibaar met het steunmiddel is verbonden.

Hierbij grijpt het contragewicht op de tweede arm aan in een punt dat in ongeveer de horizontale stand van de eerste arm en de tweede arm op enige afstand onder de horizontale lijn door het draaipunt van de tweede arm ligt, en waarbij een kabel min of meer vertikaal tussen de tweede arm en het tweede armdeel van de eerste arm is gespannen.

Het voordeel hiervan is, dat een staande constructie hierdoor minder omvalneiging zal hebben, aangezien het contragewicht dicht bij de voet kan worden geplaatst.

In fig. 4 is een uitvoeringsvorm getoond waarbij het contragewicht 6 via de kabel 9 vrij hangend op het armdeel 2 van de arm 4 aangrijpt in een punt dat op enige afstand onder de lijn door het massamiddelpunt van het eerste armdeel en het draaipunt ligt. Het vrij hangende contrage wicht kan als nadeel hebben, dat het bij draaien of kantelen van de arm gaat schommelen, en een staande constructie gemakkelijk kan omvallen.

Daarom loopt bij de gewijzigde uitvoeringsvorm van fig. 5 de kabel 9 over een onder het draaipunt op het steunmiddel aangebracht rolwiel 18, waardoor het contragewicht langs het steunmiddel 3 wordt geleid. Hierdoor wordt het schommelen drastisch beperkt.

Gegeven een bepaald gewenst bereik dient het aangrijpingspunt van het contragewicht lager te liggen naarmate de kabel minder vertikaal loopt. Een bijkomend voordeel kan zijn dat de benodigde massa van het contragewicht kleiner is naarmate het rolwiel hoger is geplaatst. Door het rolwiel te verplaatsen is het mogelijk een verandering in de massa van het voorwerp te compenseren.

In de in fig. 6 weergegeven uitvoering is het contragewicht 6 via een kabel met het tweede armdeel verbonden, waarbij het contragewicht 6 verschuifbaar over het steunmiddel 3 of door middel van een aan het steunmiddel 3 bevestigde houder langs het steunmiddel wordt geleid.

Evenals bij de vorige uitvoeringsvorm geldt ook hier, dat het aangrijpingspunt van het contragewicht lager dient te liggen naarmate de kabel minder vertikaal loopt.

In vergelijking met de uitvoering volgens NL-A 91 01 899 heeft de uitvoering volgens de onderhavige uitvinding een vrijheidsgraad meer omdat het contragewicht niet beweegbaar is bevestigd.

Door het contragewicht beweegbaar te maken kan de constructie geschikt zijn voor een variabele belasting.

Als bijvoorbeeld het voorwerp bestaat uit een verfspuit die tijdens het gebruik een kleinere massa verkrijgt, dient het contragewicht tijdens het spuiten tenminste bij tussenpozen iets dichter naar het draaipunt te worden bewogen om prettig werken mogelijk te maken.

Dit is echter niet voldoende, aangezien de arm bij een geringere belasting minder zal doorbuigen, waardoor het massamiddelpunt van de arm hoger komt te liggen. Derhalve dient het contragewicht lager te komen om het massamiddel- punt op voldoende afstand van het draaipunt te stellen.

In fig. 7 heeft het voorwerp een variabele massa, en is het contragewicht zodanig beweegbaar aan een angelvormig tweede armdeel bevestigd, dat bij een vergroting van het op het eerste armdeel uitgeoefende moment het contragewicht verder van het draaipunt wegschuift en tegelijkertijd zoveel hoger komt te liggen, dat het dalen van het massamiddelpunt van de arm ten gevolge van de grotere door buiging van de arm hierdoor tenminste grotendeels wordt gecompenseerd.

Ook is gedacht aan de situatie dat een voorwerp van constante massa door middel van een antenne-achtige constructie is bevestigd zodat de armlengte van het eerste armdeel variabel is.

Een flexibel armdeel waaraan het contragewicht is bevestigd heeft een opwaartse kromming als het armdeel, dat het voorwerp draagt, een ergonomisch verantwoorde neerwaartse kromming heeft. Een opwaarts gericht en aan het uiteinde belast armdeel zal de neiging tot zijwaartse kanteling hebben.

Fig. 8 geeft een gedeelte van aan kantelbare steunin-richting volgens de uitvinding weer, waarbij de kabel vanaf enige afstand van het aangrijpingspunt in twee gelijke delen 21 en 23 is gesplitst, waarvan de uiteinden aangrijpen op twee in het aangrijpingspunt dwars op de arm geplaatste staven 22 van gelijke lengte.

De zijdelingse stabiliteit wordt hierdoor aanzienlijk verbeterd, omdat de kantelneiging niet kan worden gevolgd, aangezien bij een zeer kleine zijwaartse kanteling de belasting van het trekkende kabeldeel wordt verminderd en die van het andere deel wordt vergroot. Aldus wordt de kantelneiging automatisch gecompenseerd.

Het zwaartepunt van de arm 4 is in elke stand in het gebied tussen de evenwichtsstanden nabij de vertikaal door het draaipunt gelegen. Hierdoor is het mogelijk met geringe wrijving in of om het draaipunt 8 de stand van de arm 4 te fixeren. Ook in een klein gebied voorbij de uiterste evenwichtsstanden is deze wrijving voldoende om de arm te positioneren.

Door de geringe wrijving is het tevens mogelijk met een kleine krachtinspanning de steuninrichting volgens de uitvinding in een andere stand te zetten. De wrijving kan worden aangebracht aan tijdens kanteling onderling bewegende delen.

Indien de stand van de arm zodanig is, dat deze buiten het gebied valt, ligt het zwaartepunt naast de vertikaal door het draaipunt en boven de arm zodat dan de arm 4 de neiging heeft naar de vertikale stand door te slaan.

Om het doorslaan van de arm te voorkomen kan de inrichting zijn voorzien van begrenzingsmiddelen, die de hoekuitslag van de arm begrenzen en daarmede het werkzame gebied vastleggen.

Zo kan bijvoorbeeld in fig. 1 nabij het draaipunt 8 op het armdeel 1 een zich vanaf de arm 4 uitstekend begren-zingsmiddel 13, en op het armdeel 2 nabij het draaipunt 8 een eveneens uitstekend begrenzingsmiddel 14 zijn aangebracht. Net behulp van deze begrenzingsmiddelen kan de maximale hoekuitslag van de arm 4 worden ingesteld.

In fig. 4 is aan weerszijden van het aangrijpingspunt van de kabel 9 op het armdeel 2 een begrenzingsmiddel 11 resp. 12 aangebracht. Wanneer de arm 4 een in het gewenste gebied liggende stand inneemt, is de kabel 9 niet met een begrenzingsmiddel in aanraking. Is de stand van arm 4 echter zodanig dat de kabel 9 tegen een begrenzingsmiddel 11 of 12 komt te liggen, dan wordt daardoor een nieuw aangrijpingspunt van het contragewicht op het armdeel 2 tot stand gebracht, en ontstaat een nieuw moment, dat de arm 4 dwingt om een stand in te nemen die weer in het gewenste gebied ligt.

De begrenzers zijn bij voorkeur verend uitgevoerd en kunnen op verschillende plaatsen zijn bevestigd aan tijdens het kantelen onderling bewegende delen.

Met de in fig. 1 af geheelde compensatiemassa 5 aan de arm 4 kan worden bereikt, dat het zwaartepunt van de arm 4 en het draaipunt 8 iets dichter bij elkaar komen te liggen.

Dit heeft tot gevolg dat de bovenste en onderste evenwichtsstand dichter bij elkaar komen te liggen, zodat het bereik kleiner wordt.

Ook kan een deel van het contragewicht verschuifbaar langs de arm zijn aangebracht, waardoor de hoogte van het bereik kan worden ingesteld, of voor een iets zwaardere of lichtere lamp kan worden gecompenseerd.

Om de hoek of de hoogte van het bereik bij te stellen kan (het aangrijpingspunt van) een deel van het contragewicht ten opzichte van de arm, en een rolwiel ten opzichte van het steunmiddel, verplaatsbaar zijn aangebracht.

Hoewel in fig. 1 het steunmiddel 3 als een op een voet geplaatste staander is uitgevoerd, waarop aan een uiteinde het draaipunt 8 is gelegen, kan het steunmiddel 3 ook een constructie zijn, die geschikt is om aan een plafond of aan een muur te worden bevestigd. In alle gevallen kan het steunmiddel bestaan uit een om een vertikale spil draaibaar bevestigd buisvormig lichaam. Hierdoor draaien de aan het steunmiddel bevestigde middelen met de arm in het vertikale vlak mee.

De uitvinding is bij uitstek geschikt om op de plaats van het te positioneren voorwerp een tweede steuninrichting volgens een der voorgaande conclusies te plaatsen. In fig. 9 is een staande lamp met drie onderling verbonden armen afgebeeld, die in het vertikale en het horizontale vlak draaibaar zijn.

Claims (14)

1. Kantelbare steuninrichting met een te positioneren lichaam, bijvoorbeeld een lichtbron, omvattende tenminste een in een draaipunt door een steunmiddel ondersteund tenminste gedeeltelijk uit een flexibel materiaal vervaar-digde arm, die is voorzien van het te positioneren lichaam, en met tenminste een contragewicht samenwerkt, met het kenmerk, dat het contragewicht een vast aangrijpingspunt op de arm heeft, zodanig dat deze arm zonder wrijving in hoofdzaak in de horizontale stand een evenwicht bezit, en bij opwaartse of neerwaartse kanteling van de arm door verandering van'doorbuiging van de arm een nieuw evenwicht wordt verkregen voordat de vertikale stand is bereikt, waarbij middelen zijn voorzien om in de niet-evenwichts-standen de arm te kunnen fixeren en het gebruiksgemak te vergroten.

2. Steuninrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de arm bestaat uit een eerste en een tweede armdeel, waarbij het eerste armdeel is voorzien van het te positioneren lichaam, en het contragewicht met het tweede armdeel een eenheid vormt en zodanig is geplaatst, dat bij de in hoofdzaak horizontale stand van de arm (4) het zwaartepunt van de arm (4) juist onder het draaipunt (8) is gelegen, en wel op een zodanige afstand, dat bij kanteling vanuit deze positie door het strekken van de armdelen het zwaartepunt van de arm (4) in het draaipunt komt te liggen voordat een vertikale positie is bereikt.

3. Steuninrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een kabel, die op het eerste armdeel aangrijpt in een punt op enige afstand boven de lijn door het massamiddelpunt van het eerste armdeel en het draaipunt, welk armdeel aan het uiteinde van het contragewicht is bevestigd, welke kabel over een boven het draaipunt gelegen en aan het steunmiddel bevestigd rolwiel wordt geleid, en waarbij het aangrijpingspunt van de kabel op de arm in de horizontale stand boven de lijn door het zwaartepunt van de voorwerparm en het draaipunt ligt.

4. Steuninrichting volgens een van de voorgaande conclusies, «et het kenmerk, dat een onder het draaipunt in hetzelfde vlak als de eerste arm gelegen tweede arm draaibaar met het steunmiddel is verbonden waar het contragewicht aangrijpt in een punt dat in ongeveer de horizontale stand van de eerste arm en de tweede arm op enige afstand onder de lijn door het draaipunt van de tweede arm evenwijdig aan de lijn door het massamiddelpunt van het eerste armdeel en het draaipunt van de eerste arm is gelegen, waarbij een kabel min of meer vertikaal tussen het tweede armdeel van de eerste arm en de tweede arm is gespannen.

5. Steuninrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het contragewicht via een kabel op het tweede armdeel aangrijpt in een punt dat in min of meer horizontale stand op enige afstand onder de lijn door het massamiddelpunt van het eerste armdeel en het draaipunt ligt.

6. Steuninrichting volgens conclusie 3 of 5, met het kenmerk, dat de kabel over een onder het draaipunt op het steunmiddel aangebracht rolwiel loopt, waardoor het contragewicht langs het steunmiddel wordt geleid.

7. Steuninrichting volgens een van de conclusies 3, 5 of 6, met het kenmerk, dat het met de kabel verbonden contragewicht verschuifbaar over het steunmiddel of door middel van een aan het steunmiddel bevestigde houder langs het steunmiddel wordt geleid.

8. Steuninrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het voorwerp een variabele massa heeft of de armlengte van het eerste armdeel variabel is, en dat het contragewicht beweegbaar is bevestigd aan een angelvormig tweede armdeel, zodanig dat bij een vergroting van het op het eerste armdeel uitgeoefende moment het contragewicht verder van het draaipunt wegschuift en tegelijkertijd zoveel hoger komt te liggen, dat het dalen van het massamiddelpunt van de arm ten gevolge van de grotere doorbuiging van de arm hierdoor tenminste grotendeels wordt gecompenseerd.

9. Steuninrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de kabel vanaf enige afstand van het aangrijpingspunt in twee gelijke delen is gesplitst, waarbij de uiteinden aangrijpen op twee in het aangrijpingspunt dwars op de arm geplaatste staven van gelijke lengte.

10. Steuninrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat wrijving is aangebracht tussen, tijdens kanteling onderling bewegende delen.

11. Steuninrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat bij voorkeur verende begren-zingsmiddelen zijn aangebracht die op meerdere plaatsen aan de constructie kunnen zijn bevestigd.

12. Steuninrichting volgens en van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een deel van het contragewicht of het aangrijpingspunt ervan ten opzichte van de arm, en een rolwiel ten opzichte van het steunmiddel, verplaatsbaar zijn aangebracht.

13. Steuninrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het steunmiddel bestaat uit een om een vertikale spil draaibaar bevestigd buisvormig lichaam.

14. Steuninrichting volgens en van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het te positioneren voorwerp een tweede steuninrichting volgens een van de voorgaande con- clusies omvat.