NO158642B - Leddforbindelse. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en leddforbindelse som er beregnet for å forbinde to elementer og muliggjøre endringer i elementenes vinkelstilling i forhold til hverandre .

På mange bruksområder er det ønskelig å forbinde elementer i forhold til hverandre på en slik måte at vinkelforholdet mellom elementene kan forandres. Eksempler på slike bruksområder er dreibare eller fellbare master som er anordnet drei- eller fellbare i forhold til en un-derstøttende sokkel, kranbommer som har ett eller flere fleksible punkter i sin lengderetning, og flere mekaniske konstruksjoner som omfatter fleksible leddarmer hvis vinkelstilling i forhold til hverandre er foranderlig.

Tidligere kjente konstruksjoner for ovennevnte for-mål har vanligvis innbefattet et dreieledd, f.eks. med en tapp som forbinder elementene, og videre midler som posi-sjonerer elementene i forhold til hverandre, hvilke ytterligere midler kan omfatte hydraulisk eller pneumatisk betjente sylindre, snekkedrev e.l. For disse løsninger er det nødvendig at en "hengselforbindelse" kan anordnes på det fleksible sted, dvs. at elementene kan anordnes dreibare i forhold til hverandre, idet forannevnte ytterligere midler kun kan benyttes for å endre vinkelforholdet mellom elementene.

For anvendelser hvor elementene f.eks. kan bestå av to rørformede elementer som har tilstøtende endepartier i nær kontakt når de er anordnet i forlengelsen av hverandre i en første stilling, er det meget vanskelig å få til et fleksibelt ledd ved bruk av vanlige teknikker. Den nød-vendige "hengselforbindelse" må anordnes på utsiden av eller nær det ytre kantparti av hvert element dersom en dreiebevegelse skal kunne oppnås. Et slikt utvendig fleksibelt ledd er både fra et estetisk og et økonomisk syns-punkt ikke ønskelig, men har tidligere vært ansett som nødvendig, f.eks. når to rørformede elementer i en første forlengelsesstilling skal være anordnet med tilstøtende, mot hverandre vendende endepartier, og når denne forlengelsesstilling skal kunne tillate endring til en andre forlengelsesstilling hvor anlegget mellom delene ikke A.S M A'S. 15 000 6.84 lenger opprettholdes. Dette problem aksentueres ytterligere dersom to rørformede elementer i en første og lineær utstrekningsstilling er anordnet i en innbyrdes omsluttende stilling, dvs. når et av elementene har et endeparti med en slik innvendig diameter at den kan omslutte det tilstøtende endeparti av det andre element. Dersom to slike elementer skal anordnes slik at de muliggjør en innbyrdes forskjellig vinkelstilling, må elementene først adskilles ved hjelp av en lineær glidende bevegelse før dreiebevegelsen kan utføres. Det er naturligvis mulig å lage et slikt ledd ved hjelp av konvensjonell teknikk, f. eks. ved hjelp av hydraulisk eller pneumatisk betjenbare sylindre, idet én sylinder anordnes for å forårsake den forutgående lineære glidende bevegelse, hvoretter en andre sylinder kan benyttes til å bevirke dreiebevegelsen. Imidlertid er det også nødvendig å benytte spesielt kon-struerte leddelementer for å oppnå en "hengselvirkende" forbindelse under ovennevnte bevegelse. Det vil være klart at en slik konstruksjon krever betydelig plass, og også at den er dyr i fremstilling, og at den videre krever adgang til et hydraulisk eller pneumatisk trykkmedium.

Den kompliserte konstruksjon krever også regelmessig ved-likehold, og risikoen for feilfunksjon er åpenbar.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en leddforbindelse som i det vesentlige fullstendig fjerner ovennevnte ulemper og mangler, og som er velegnet for bruk for elementer som har tilstøtende endepartier i en første og lineær utstrekningsstilling, samt også mulig-gjør bruk ved elementer som teleskopisk omslutter hverandre i en slik utstrekningsstilling. Leddforbindelsen ifølge foreliggende oppfinnelse er også velegnet for plasering på en flerhet på hverandre følgende punkter mellom forskjellige elementer, slik at det f.eks. kan dannes en mast som har flere på hverandre følgende seksjoner som uavhengig av hverandre kan skråstilles i forhold til et forutbestemt plan, f.eks. i forhold til bakkeplanet. Et ytterligere og ikke uviktig trekk er at kraften som kreves for fellingen/hevingen kan reduseres til et minimum.

Leddforbindelsen ifølge foreliggende oppfinnelse er hovedsakelig karakterisert ved at den omfatter i det minste to bladfjærelementer som er innbyrdes adskilt og strekker seg hovedsakelig parallelt med hverandre, som med første og nær hverandre plasserte endepartier er festet til et første element, og som har motstående endepartier som er bevegelig forbundet med et andre element ved hjelp av midler som bevirker en forskyvningsbevegelse av hovedsakelig samme størrelse for bladfjærelementene for å bevege det første element i retning fra det andre element, mens en påfølgende bevegelse av bladfjærelementene med innbyrdes forskjellig størrelse bevirker at det første element svinges i forhold til det andre element i det plan i hvilket bladfjærelementene ligger og mot den side hvor det bladfjærelement som har minst bevegelse er anbragt.

Et antall eksempler på utførelser av leddforbindelser ifølge foreliggende oppfinnelse er beskrevet mer fullstendig nedenfor under henvisning til vedføyede tegninger, hvor: Fig. 1 er et sideriss av en mast som er utformet av tre rørformede seksjoner, vist i vertikalt forløpende stilling i forhold til et bakkeplan. Fig. 2 er et sideriss tilsvarende fig. 1 og viser de tre mastseksjoner plasert i en andre stilling i forhold til bakkeplanet. Fig. 3 er en perspektivisk skisse av en leddforbindelse mellom to seksjoner når disse er plasert i samme stilling som på fig. 2. Fig. 4 er et snitt av to tilstøtende mastseksjoner når disse er anordnet inntil hverandre i lineær utstrekningsstilling. Fig. 5 er et snitt tilsvarende fig. 4, og viser en første mastseksjon forløpende i vinkel med en andre mast-seks jon . Fig. 6 er en perspektivisk skisse av en alternativ utførelse i forhold til fig. 4 og 5 for påvirkning av bladfjærelementene som utgjør forbindelsen. Fig. 7 er en ytterligere alternativ utførelse i forhold til fig. 6. Fig. 8 er et sideriss av to rørformede seksjoner som er anordnet lineært forløpende, hvor en av seksjonene er anordnet med et endeparti som omslutter det tilstøtende endeparti av den andre seksjon. Fig. 9 er et sideriss tilsvarende fig. 8, hvor en av seksjonene er anordnet med forskjellig vinkel i forhold til den andre seksjon.

Det skal vises til fig. 1 og 2, hvilke figurer illu-strerer hvorledes en vertikalt forløpende mast eller påle kan dannes ved hjelp av et antall mastseksjoner 1, 1', 1", og hvorledes disse kan felles eller skråstilles i forhold til en understøttende sokkel 2. Til forskjell fra tidligere benyttede fremgangsmåter felles den lineære og vertikalt forløpende mast på fig. 1 ikke i sin helhet, men i stedet er hver enkelt mastseksjon 1, 1', 1" anordnet slik at den kan innta en skrå stilling i forhold til tilstøt-ende seksjoner 1, 1', 1" og sokkelen 2, idet den nedre mastseksjon 1 inntar en første skråstilling i forhold til bakkeplanet, mens den midlere mastseksjon 1' inntar en ytterligere skrånende stilling i forhold til bakkeplanet. Denne fellemetode har åpenbare fordeler i forhold til å felle hele masten i rett stilling, så som mindre nødvendig overflate for å gjennomføre felleoperasjonen, så vel som mindre belastning på mastseksjonene 1, 1', 1" under felle-operas jonen .

Mastseksjonene 1. 1', 1" benyttet i denne utførelse er av rørformet type og har tilstøtende endepartier som hviler mot hverandre når masten strekker seg lineært. Dette ville bevirke åpenbare vanskeligheter ved bruk av vanlige løsninger, siden seksjonene 1, 1', 1" vanligvis må anordnes med et utvendig hengselvirkende element for å muliggjøre dreining av mastseksjonene 1, 1', 1" i forhold til hverandre.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er dette problem løst ved å forbinde mastseksjonene 1, 1', 1" innvendig ved hjelp av i det minste to bladfjærelementer 3, 3', som er plasert med innbyrdes avstand, men som strekker seg hovedsakelig i samme plan. På grunn av en samtidig, men forskjellig bevegelse av bladfjærelementene 3, 3', beveges seksjonene 1, 1', 1" først bort fra hhv. hverandre og sokkelen 2, og som et andre trinn bevirkes en dreiebevegelse i retning mot det plan i hvilket det bladfjærelement 3 som har minst bevegelse, er plasert. Dette er ytterligere il-lustrert på fig. 3. Denne figur viser hvorledes endeflat-ene av mastseksjonene 1', 1" kan anordnes lukket og med to spalter i hver endeflate som bladfjærelementene 3, 3' kan forløpe gjennom.

Ved å dimensjonere bladfjærelementene 3, 3' på egnet måte i forhold til tverrsnittsarealet og/eller antallet, så vel som med hensyn til materialets fjærende egenskaper, kan disse benyttes som "balanse-elementer", dvs. at bladfjærelementene 3, 3' er anordnet slik i forhold til fel-lingsgraden og belastningen at de virker som motbalanserende elementer i forhold til de opptredende krefter. Benyttede grupper av bladfjærelementer 3, 3' kan internt variere med hensyn til tverrsnittsareal og/eller antall bladfjærer for å gi en fjærende motbalanse under en felling/heving, idet dimensjoneringen fortrinnsvis er utført på en slik måte at de fjærende egenskaper hos bladfjærelementene 3, 3' så meget som mulig benyttes til å "nulle" kraften som utøves av mastseksjonene 1, 1', 1". Ved å benytte disse fjærende egenskaper som en motbalanse kan kraften som benyttes til å utføre en felling eller heving reduseres til et minimum, og nevnte utøvede kraft kan enten være en trykkraft for å bevirke en felleoperasjon, eller en kombinasjon av en trykkraft og en strekkraft, hvilken sistnevnte kraft virker som en bremsekraft under det avsluttende trinn av felleoperasjonen. Kraften som er nødvendig for gjennomføring av en felle- eller heveopera-sjon kan således enten være en positiv eller negativ på-ført kraft, så vel som en kombinasjon av dette, idet nor-malt eksisterende belastninger vanligvis utbalanseres ved hjelp av de fjærende krefter fra bladfjærelementene 3> 3',

Den måte hvorved bladfjærelementene 3, 3' kan festes til de respektive endepartier er nærmere vist på fig. 4 og 5, hvor to nær hverandre beliggende endepartier av bladfjærelementene 3, 3' er festet til en mastseksjon 1', mens de motstående endepartier er festet til en leddarm 4, som er dreibart opplagret i sitt ene endeparti. Ved det motstående endeparti av leddarmen er vist en stempelstang 5, som skal bevirke bøyning av leddarmen mellom de stillinger som er vist på fig. 4 og 5. På fig. 4 er stempelstangen påvirket til å utføre en bevegelse i retning av pilen, slik at mastseksjonene 1, 1' opptar en lineært forløpende stilling i forhold til hverandre, med de tilstøtende endepartier hvilende mot hverandre. Dersom stempelstangen 5 deretter påvirkes til å utføre en bevegelse i retning av pilen vist på fig. 5, beveges bladfjærelementene 3, 3' forskjellig i forhold til hverandre, idet bladfjærelemen-tet 3 får den minste bevegelse fordi det er festet nærmere leddarmens 4 omdreningssenter. Denne mindre bevegelse bevirker at de tilstøtende endepartier av mastseksjonene 1,

1' beveges noe fra hverandre, mens den større bevegelse av det andre bladfjærelement 3' bevirker at den øvre mastseksjon 1' felles eller dreies i forhold til den nedre seksjon 1, dvs. at seksjonene inntar den stilling i forhold til hverandre som er vist på fig. 5.

Bevegelsen av bladfjærelementene 3, 3' kan naturligvis utføres på mange forskjellige måter, hvorav to ytterligere utførelse er vist skjematisk på fig. 6 og 7.

Det skal så henvises til fig. 6, hvor det er vist hvorledes to fra hverandre adskilte leddforbindelser samtidig kan påvirkes ved å anordne tilstøtende endepartier av bladfjærelementene 3, 3' av forbindelsene forbundet ved hjelp av forbindelsesstenger 6, 6', 6'", hvis frie endepartier er forsynt med gjengede partier med hhv. høyre-og venstregjenger, og som innvendig er forbundet ved hjelp av to rørformede elementer 7, 7' som er forsynt med tilsvarende innvendige gjengepartier. Ved hvert røformet

element 7, 7' er det anordnet et omsluttende tannhjul 8,

8' som har innbyrdes forskjellig diameter, og som står i inngrep med hverandre. En motor 9 er også angitt, fortrinnsvis en elektromotor, som har en snekkespindel 10 festet til drivakselen og anordnet samvirkende med et av tannhjulene 8. Ved å drive motoren 9 i alternative rotasjonsretninger kan de rørformede elementer 7, 7' bringes til å rotere i alternative rotasjonsretninger. I en første rotasjonsretning bringes forbindelsesstengene 6, 6', 6", 6'" til å bevege seg i retning mot hverandre, mens i den andre rotasjonsretning bringes de tilstøtende endepartier av forbindelsesstengene 6, 6', 6", 6'" til å fjer-ne seg fra hverandre. Disse bevegelser overføres naturligvis til bladfjærelementene 3, 3', og siden tannhjulene 8j 8' har forskjellig innbyrdes diameter, vil den resul-terende bevegelse også være forskjellig for de tilhørende bladfjærelementer 3, 3' .

Fig. 7 eksemplifiserer en ytterligere løsning, som er basert på bruk av to hydraulisk eller pneuamtis drevne sylinderorganer 11, 11', hvis stempelstenger er vist forbundet med to forbindelsesstenger 6, 6' som forbinder stempelstangen ved hvert sylinderorgan 11, 11' med et endeparti av et bladfjærelement 3, 3' . Sylinderorganene 11, 11' kan naturligvis påvirkes til å utføre innbyrdes forskjellig bevegelse, f.eks. ved å anordne dem med forskjellig slaglengde i forhold til hverandre, og bevegelsen kan også styres som ønskelig under et innledende trinn, f.eks. som en innledende simultan og lik bevegelse.

Sistnevnte forhold, dvs. at bevegelsen styres på en slik måte at en innledende og lik bevegelse først utføres, etterfulgt av en forskjellig bevegelse, medfører spesielle fordeler som er beskrevet nærmere under henvisning til fig. 8 og 9. Imidlertid skal det poengteres at en slik bevegelse også kan oppnås på andre måter enn ved å benytte hydraulisk eller pneumatisk betjente sylinderorganer 11, 11', f.eks. ved hjelp av mekaniske løsninger hvor en lineær bevegelse under et innledende trinn overføres til en simultan lineær bevegelse som påvirker bladfjærelementene 3, 3', og hvor bevegelsen i et andre trinn kun overføres til ett av bladfjærelementene 3, 3' .

Ovennevnte forhold muliggjør at to tilstøtende seksjoner 1, 1' kan være anordnet teleskopisk omsluttende hverandre i en første relativ, innrettet stilling, som vist på fig. 8, hvilken stilling i betydelig grad stabili-serer seksjonene 1, 1' i forhold til hverandre. Som tidligere vist, kan disse seksjoner 1, 1' først forskyves lineært i forhold til hverandre, hvoretter den ene seksjon 1' felles eller dreies til en forskjellig vinkelstilling i forhold til den andre seksjon 1.

Bladfjærelementene 3, 3' som benyttes til å tilveie-bringe leddforbindelsen ifølge foreliggende oppfinnelse, tillater en bøyebevegelse i det plan som tilsvarer planet for bladfjærelementene 3, 3', og disse elementer 3, 3' kan også lett konstrueres for de opptredende belastninger. Således kan hvert enkelt bladfjærelement 3, 3' omfatte kun ett element eller et antall mot hverandre liggende elementer, som i sistnevnte tilfelle danner en enhet som er sam-menlignbar med en bladfjærpakke. Egenskapene av bladfjærelementene 3, 3' muliggjør også en bøyeoperasjon i et plan som tilsvarer elementenes plan, men forhindrer bøyning av betydning i andre retninger.

I det foregående har kun to bladfjærelementer 3, 3' vært omtalt for hver forbindelse, men dette antall kan naturligvis økes samtidig med at man beholde oppfinnelsens nye og karakteristiske egenskaper. Det er således fullt mulig å benytte tre eller flere innbyrdes adskilte bladfjærelementer 3, 3' i hver leddforbindelse og benytte en egnet relativ forskyvningsbevegelse mellom de benyttede bladfjærelementer 3, 3' for å oppnå den tilsiktede funk-sjon.

Fremgangsmåten for å oppnå ovennevnte forskyvningsbevegelse kan også varieres på mange forskjellige måter i forhold til det som er vist og beskrevet, og de eksempli-fiserende utførelser som er vist og beskrevet er kun ment som eksempler på løsninger som kan benyttes, siden det åpenbart eksisterer mange i og for seg kjente løsninger for å oppnå hovedsakelig lineære forskyvningsbevegelser, hvilke løsninger også kan benyttes i forbindelse med foreliggende oppfinnelse.

Foreliggende oppfinnelse er således på ingen måte begrenset til de viste og beskrevne utførelseseksempler, men kan varieres ytterligere innen rammen for oppfinnelsens tanke og de påfølgende krav.

Claims (9)

1. Leddforbindelse, karakterisert ved at den omfatter i det minste to bladfjærelementer (3, 3'), som er innbyrdes adskilt og strekker seg hovedsakelig parallelt med hverandre, som med første og nær hverandre plasserte endepartier er festet til et første element (l<1>), og som har motstående endepartier som er bevegelig forbundet med et andre element (1) ved hjelp av midler (6-11) som bevirker en forskyvningsbevegelse av hovedsakelig samme størrelse for bladfjærelementene (3, 3') for å bevege det første element (l<1>) i retning fra det andre element (1), mens en påfølgende bevegelse av bladfjærelementene (3, 3') med innbyrdes forskjellig størrelse bevirker at det første element (l<1>) svinges i forhold til det andre element (1) i det plan i hvilket bladfjærelementene (3, 3') ligger og mot den side hvor det bladfjærelement som har minst bevegelse er anbragt.

2. Leddforbindelse ifølge krav 1, karakterisert ved at hvert bladfjærelement (3, 3') er utformet av ett eller flere mot hverandre liggende elementer, som fortrinnsvis har hovedsakelig rektangulært tverrsnitt, og at nevnte antall og/eller tverrsnitt er innrettet til å skape en motbalanserende fjærende kraft i forhold til belastningen som bevirkes av det første element (1') under en dreiebevegelse av det første element (I<1>) i forhold til det andre element (1) for å redusere til et minimum den kraft som er nødvendig for å bevirke dreiebevegelsen.

3. Leddforbindelse ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at forskyvningsbevegelsen for bladfjærelementene (3, 3') er anordnet til å utføres som en hovedsakelig samtidig forskyvningsbevegelse.

4. Leddforbindelse ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at forskyvningsbevegelsen for bladfjærelementene (3, 3') er anordnet til å utføres som innbyrdes individuelle og på hverandre følgende forskyvningsbevegelser.

5. Leddforbindelse ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at forskyvningsbevegelsen av bladfjærelementene (3, 3') oppnås ved hjelp av en manu-ell, mekanisk, hydraulisk eller pneumatisk utøvet kraft.

6. Leddforbindelse ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at bladfjærelementene (3, 3') i to eller flere adskilte forbindelser er anordnet innbyrdes forbundet (6,7,6";6<1>,7',6"') for å tillate samtidig påvirkning.

7. Leddforbindelse ifølge et av kravene 1, 2, 4, 5 eller 6, karakterisert ved at de nær hverandre plasserte endepartier av bladfjærelementer (3, 3') som danner et ledd, ved ett endeparti er festet til et element (1') og ved de motstående endepartier er innvendig forbundet ved hjelp av en leddarm (4), hvilken leddarm (4) er dreibart forbundet med et andre element (1) ved sin ene ende.

8. Leddforbindelse ifølge et av kravene 1, 3, 4, 5 eller 6, karakterisert ved at nær hverandre liggende endepartier av bladfjærelementer (3, 3') som danner et ledd, ved ett endeparti er festet til et første element (1') og ved de motstående endepartier er bevegelig festet i forhold til et andre element (1).

9. Leddforbindelse ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at bladfjærelementene (3, 3') er innrettet til å strekke seg gjennom innbyrdes adskilte spalter som er anordnet ved endepartiene av elementene (1, 1', 1", 2) som er forbundet ved hjelp av bladfjærelementene (3, 3').