NO178533B - Kuleleddsmekanisme - Google Patents

Description

KULELEDDSMEKANISME

Foreliggende oppfinnelse vedrører en kuleleddsmekanisme

ved stillbare anordninger for gasstransport, hvilken mekanisme oppviser en gassledning og et munnstykke som er forbundet med gassledningen via en fleksibel slange, hvorved kuleleddsmekanismen er beregnet til å tillate innstilling av munnstykket i ulike stillinger i forhold til gassledningen, og hvorved anordningen for gasstransport fortrinnsvis er beregnet for utsuging av helseskadelige gasser fra arbeidsplasser.

Kuleleddsmekanismer for det innledningsvis angitte formål er kjent fra U.S. patentskrift 4 540 202. I denne skrift vises skjematisk en kulekopling, men denne er ikke innstillbar og justerbar når det gjelder dens friksjonsmotstand.

Kuleleddsmekanismer som oppviser to leddkuler som samvirker med et fjærelement er kjent fra U.S. patentskrift nr. 1 827 432 og fransk patentskrift nr. 699 369, men ved disse kjente kuleleddsmekanismer kan fjærkraften ikke stilles inn eller etterjusteres med enkle foranstaltninger.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse har derfor vært

å skape muligheter for å innstille eller etterjustere fjærkreftene for hånd ved en kuleleddsmekanisme av den innledningsvis angitte type. Ifølge oppfinnelsen oppnås dette i hovedsak ved hjelp av de karakteristiske trekk som fremgår av etterfølgende patentkrav 1.

Ved at kuleleddsmekanismen oppviser nevnte karakteristiske trekk kan dens fjærkrefter stilles inn eller etterjusteres for hånd hurtig og eksakt ved å endre den innbyrdes stilling av leddhusets to deler. Ved å kunne utføre fjærkraftendringen på denne måte kreves ingen inngrep i kuleleddsmekanismen og heller ikke spesialverktøy.

Oppfinnelsen skal nedenfor forklares med henvisning til vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 i sideriss illustrerer en stillbar anordning for gasstransport, utstyrt med en kuleleddsmekanisme ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 illustrerer kuleleddsmekanismen ifølge oppfinnelsen i et perspektivriss og i delvis gjennomskåret tilstand; Fig. 3 illustrerer kuleleddsmekanismen ifølge oppfinnelsen i et perspektivisk splittriss; Fig. 4 illustrerer et lengdesnitt av kuleleddsmekanismen ifølge oppfinnelsen

Den i fig. 1 illustrerte anordning 1 er en stillbar anordning for gasstransport, for eksempel for utsuging av helseskadelige sveisegasser fra sveisearbeidsplasser. En slik anordning 1 benevnes vanligvis en punktutsugingsanordning, og den består i hovedsak av et stativ 2 og en på dette montert vifte 3, som er knyttet til et kanalsystem 4 for bortføring av utsugde gasser. På stativet 2 er det anordnet et vinkelrør 5, som kan dreies om en vertikal akse. Fra vinkelrøret 5 utgår et stillbart armsystem 6 med to ledd 7 og 8 som tillater at armene i armsystemet 6 kan svinges om horisontale akser. Armsystemet 6 bærer en gassledning 9, til hvilken er koplet et munnstykke 10. Dette munnstykke 10 er sluttet til armsystemet 6 og/eller deler av gassledningen via et ledd som er beregnet til å tillate stor bevegelighet og-mange innstil-lingsmuligheter for munnstykket 10 i forhold til gassled-

ningen 9.

For å muliggjøre munnstykkets 10 bevegelighet og kunne innstille dette i mange stillinger, er dette ledd utformet som en kuleleddsmekanisme 11, som omfatter et leddhus 12 med to dreibart lagrede leddkuler 13, 14. Den ene leddkule 13 er via et koplingsorgan 15 koplingsbar til armsystemet 6 og/eller gassledningen 9, og til den annen leddkule 14 er munnstykket 10 koplingsbart via et koplingsorgan 16. Hver leddkule 13, 14 er anordnet slik at den kan dreies om sitt sentrum C. Dessuten samvirker leddkulene 13, 14 med friksjonselementer 17, 18 og/eller 19, 2 0 for oppnåelse av nødvendig friksjonsmotstand. Videre er det anordnet fjærelement 21 for å kompensere for eventuell slitasje av nevnte friksjonselementer 17, 18 og/eller 19, 20 og/eller av dermed samvirkende flater på leddkulene 13,14.

Leddhuset 12 omfatter fortrinnsvis to sylindriske deler 22, 23, av hvilke den ene del 22 er en hunndel med et utvidet parti 24 som har innvendige gjenger 25. Den annen del 23 er en hanndel med et endeparti 26 som har utvendige gjenger 27 og som er dimensjonert slik at det kan skrues mer eller mindre langt inn i hunndelen 22. Denne del 22 omfatter et lagerrom 28 for den ene leddkule 13, og den annen del 23 omfatter et lagerrom 29 for den annen leddkule 14. Lagerrommet 28 begrenses fortrinnsvis ved sitt ene endeparti av en innadrettet, ringformet flens 30, som danner en sirkulær åpning 31 med mindre diameter enn leddkulen 13. Lagerrommet 29 begrenses fortrinnsvis ved sitt ene endeparti av en innadrettet, ringformet flens 32, som danner en sirkulær åpning 33,

som har en mindre diameter enn leddkulen 14.

Åpningene 31, 33 er dimensjonert slik at en mindre del av leddkulene 13, 14 rager ut gjennom disse. Videre er åpningene 31, 33 dimensjonert slik at leddkulene 13, 14 kan dreies fra en nøytralstilling N et begrenset antall grader i alle retninger inntil koplingsorganene 15, 16 hindrer ytterligere dreining ved at de i åpningene 31, 33 støter mot leddhuset

12, fortrinnsvis flensene 30, 32. I tilknytning til åpningene 31, 33 har leddhuset 12 fortrinnsvis skrått utadrettede kantpartier 34, 35, slik at leddkulene 13, 14 kan dreies noe mer utover fra sin nøytralstilling N før koplingsorganene 15, 16 støter mot leddhuset 12 enn dersom slike skråttstilte

kantpartiet 34, 35 ikke fantes. Nevnte kantpartier 34, 35 kan fortrinnsvis forløpe parallelt med eller i hovedsak parallelt med utadrettede forlengelser av leddkulenes 13, 14 radier.

Hver leddkule 13, 14 er fortrinnsvis dreibar fra sin nøytral-stilling N utad i alle retninger i 40-50°, fortrinnsvis ca. 45°, før dens koplingsorgan 15 henholdsvis 16 støter mot leddhuset 12. Samtidig er hver leddkule fortrinnsvis roter-bar om en sentrumslinje CL så vel når den befinner seg i sin nøytralstilling N som i alle andre innstillingsposisjoner, eksempelvis Yl og Y2. Herved klarer kuleleddsmekanismen 11 dreining innenfor en sfærisk sektor på ca. ±45° per leddkule 13 eller 14, det vil si på ca. ±90° for begge leddkuler 13 og 14. Videre klarer kuleleddsmekanismen 11 en ubegrenset rotasjonsbevegelse, uavhengig av hvorvidt den er innstilt i nøytralstilling N eller en annen stilling Yl eller Y2.

Friksjonselementene 17, 18 er anordnet i leddhuset 12 innenfor leddkulene 13, 14, og friksjonselementet 19 er anordnet slik i leddhusets 12 lagerrom 28 på utsiden av leddkulen 13 at ytre deler av leddkulen 13 ligger an mot dette. Videre er friksjonselementet 2 0 anordnet slik i leddhusets 12 lagerrom 29 på utsiden av leddkulen 14 at ytre deler av leddkulen 14 ligger an mot dette.

Friksjonselementene 19, 20 er ringformede, og dei ligger fortrinnsvis an mot innsiden av respektive ringformede flens 30, 32.

I leddhuset 12 er det mellom leddkulene 13, 14 bevegelig anordnet to friksjonselementer 17, 18. Det ene friksjonselement 18 består fortrinnsvis av en brikke, hvis ene side danner en friksjonsflate 36, via hvilken brikken 18 er beregnet til å ligge an mot den ene leddkule 14. Fra brikkens annen side 37 rager det ut en ringformet ytterflens 38 og en sentrumstapp 39. Sentrumstappen 39 er beregnet til å danne lagertapp for nevnte fjærelement 21, og ytterflensen 38 er beregnet til å omgi fjærelementet 21. Det annet friksjonselement 17 består fortrinnsvis av en annen brikke, hvis ene side danner en friksjonsflate 40, via hvilken dette friksjonselement 17 ligger an mot den annen leddkule 13. Frik-sjonselementets 17 annen side 41 ligger an mot fjærelementet 21, og denne annen side omfatter fortrinnsvis en utsparing 42 for sentrumstappen 39.

Fjærelementet 21 består fortrinnsvis av en tallerkenpakke som omfatter to par tallerkenfjærer 43-46. Tallerkenfjærene i hvert par er fortrinnsvis plassert slik at deres ytterdeler ligger an mot hverandre. På begge sider av tallerkenfjær-pakken er det fortrinnsvis anbragt brikker 47, 48, og så vel tallerkenfjærene 43-46 som brikkene 47, 48 er tredd inn på sentrumstappen 39 og holdes i stilling av denne.

Etter monteringen av kuleleddsmekanismens 11 ulike deler i deres funksjonsstillinger forspennes fjærelementet 21 ved at hanndelen 23 skrues inn i hunndelen 22 så langt at kuleleddsmekanismen 11 oppnår forutbestemt friksjon. I den således ferdiggjorte kuleleddsmekanisme 11 oppviser leddhuset 12 blant annet de egenskaper som trengs for å holde leddkulene 13, 14, friksjonselementene 17-20 og fjærelementet 21 på plass, å beskytte leddets friksjonsflater og indre deler mot smuss, og å påføre den kraft som gir korrekt friksjon mellom leddkulene 13, 14 og friksjonsflåtene. Dessuten oppviser leddhuset 12 gjennom sin deling fordelaktig fasthet,

og kraftoverføringen i tangential retning blir ikke brutt. Videre er nevnte utforming av leddhuset 12 formålstjenlig aerodynamisk sett, og dets utforming tillater at leddkulenes 13, 14 bevegelighet begrenses slik at det ikke kan oppstå noen låsninger.

Friksjonselementene 19, 20 tillater blant annet fiksering av leddkulene 13, 14 i leddhuset 12, og dessuten hindrer friksjonselementene 19, 2 0 at smuss trenger inn i leddhuset 12, særlig hvis kuleleddsmekanismen 11 omgis av en tett beskyt-telsesmantel, for eksempel en gummibelg.

Fjærelementet 21 er innrettet til å fjære utover, blant annet for å kompensere for eventuell slitasje av nevnte friksjonselementer 17-20 og derved fortrinnsvis bibeholde tilsiktet friksjonskraft i kuleleddsmekanismen 11. Ved å velge tal-lerkenf jærer 43-46 som fjærelement 21 får dette en degressiv fjærkonstant, hvorved på motsatte sider av tallerkenfjær-pakken plasserte brikker 47, 48 hindrer slitasje på inntil-liggende friksjonselementer 17, 18.

Sammenfatningsvis oppviser foreliggende kuleleddsmekanisme fjæring med flat karakteristikk, og friksjonselementene tillater en liten "slip-stick"-effekt, hvilket medfører et jevnt og konstant friksjonsmoment, selv når friksjonselementene er noe slitt. Dessuten oppviser den beskrevne variant av kuleleddsmekanismen 11 fordelen av å være helt uavhengig av belastningsmomentets retning.

Den ferdigmonterte kuleleddsmekanismes 11 ene koplingsorgan 15 koples til armsystemet 6 og/eller gassledningen 9, og koplingsorganet 16 koples til munnstykket 10. Dersom det er behov for å endre kuleleddsmekanismens 11 fjærkrefter skjer denne endring ved å endre den innbyrdes stilling av leddhusets 12 deler 22, 23 inntil de ønskede fjærkrefter er oppnådd. Deretter tres en fleksibel slange 49 over kuleleddsmekanismen 11, og denne slange 49 koples dels til munnstykket 10 og dels til en rørdel 50, slik at-den danner en del av gasskanalen 9. Dersom det kreves etterjustering av kuleleddsmekanismens 11 fjærkrefter, løsnes slangen 49 fra munnstykket 10 eller rørdelen 50, hvoretter slangen 49 føres bort for frilegging av kuleleddsmekanismen 11. Når etter-justeringen er klar, koples slangen 49 igjen til der den ble løsgjort, hvorved gassledningen 9 er oppresttet. Oppfinnelsen er ikke begrenset til den ovenfor beskrevne og på tegningene illustrerte variant av kuleleddsmekanismen 11 ifølge oppfinnelsen, idet denne kan variere innenfor rammen for etterfølgende patentkrav med hensyn til sin utforming og plassering. Således kan det som alternativer nevnes at leddhuset 12 kan ha annen form og bestå av et annet antall deler som er forbundet med hverandre på annen måte; leddhuset 12 kan omfatte to deler som er koplingsbare til hverandre ved hjelp av en bajonettfatning/-lås i stedet for gjenger; fjærelementet 21 kan være av annen type, bestå av et annet antall deler og være plassert på annen måte; friksjonselementene kan være av annen type, bestå av et annet antall deler og være plassert på annen måte; kuleleddsmekanismen 11 kan være anordnet mellom andre deler av en gasstransportanbrdning, eller gasstransportanordningen kan omfatte flere kuleleddsmekanismer 11; og til slutt kan det nevnes at gasstransportanordningen kan være av annen type enn for utsuging av sveiserøk eller lignende.

Claims (7)

1. Kuleleddsmekanisme ved stillbare anordninger for gasstransport, hvilken mekanisme oppviser en gassledning (9) og et munnstykke (10) som er forbundet med gassledningen via en fleksibel slange (49), hvorved kuleleddsmekanismen (11) er beregnet til å tillate innstilling av munnstykket (10) i ulike stillinger i forhold til gassledningen (9), og hvorved anordningen (1) for gasstransport fortrinnsvis er beregnet for utsuging av helseskadelige gasser fra arbeidsplasser, karakterisert ved at kuleleddsmekanismen (11) er anordnet inne i den fleksible slange (49) som forbinder munnstykket (10) med gassledningen (9) , at kuleleddsmekanismen (11) oppviser to dreibart lagrede leddkuler (13, 14) av hvilke den ene leddkule (13) via et koplingsorgan (15) er forbundet med et armsystem (6) som bærer gassledningen (9), hvorved den andre leddkule (14) via et koplingsorgan (16) er forbundet med munnstykket (10), at leddkulene (13, 14) samvirker med derimellom anordnede friksjonselement (17, 18) for oppnåelse av nødvendig friksjonsmotstand når leddkulene (13, 14) dreies, at et fjærelement (21) er anordnet mellom friksjonselementene (17, 18), hvilket fjærelement (21) fortrinnsvis består av i det minste en tallerkenfjær (43-46), at leddkulene (13, 14) er anordnet i et leddhus (12) som oppviser to deler (22, 23), som fortrinnsvis er stillbare i forhold til hverandre på en slik måte at f jaer element ets fjærkrefter kan endres ved å endre den innbyrdes stilling for leddhusets (12) deler (22, 23), og at den fleksible slange (49) kan løses fra nevnte gassledning (9) og/eller fra nevnte munnstykke (10) og føres til side for å frilegge kuleleddsmekanismens (11) leddhus (12).

2. Kuleleddsmekanisme ifølge krav 1, karakterisert ved at hvert fjærelement (21) består av tallerkenfjærer (43-46) som ligger an mot hverandre via ytre deler av disse.

3. Kuleleddsmekanisme ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver leddkule (13, 14) er lagret slik at den kan dreies 40-50°, fortrinnsvis ca. 45°, i alle retninger fra en nøytralstilling (N) og dessuten roteres om en sentrumslinje (CL) så vel i nøytralstillingen (N) som i ulike stillinger (Yl, Y2) som avviker fra nøytralstillingen (N) .

4. Kuleleddsmekanisme ifølge ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at nevnte friksjonselement (17, 18) plassert mellom leddkulene (13, 14), ligger an mot indre deler av leddkulene (13, 14), at ytre deler av hver leddkule (13, 14) ligger an mot andre friksjonselement (19, 20), og at nevnte fjærelement (21) er innrettet til å fjærbelaste nevnte friksjonselement (17, 18), anordnet mellom leddkulene (13, 14), i motsatte retninger.

5. Kuleleddsmekanisme ifølge ett eller flere av de fore-gående patentkrav, karakterisert ved at det ene, mellom leddkulene (13, 14) anordnede friksjonselement (18) består av en brikke, hvis ene side danner friksjonsflate (36), via hvilken friksjonselementet (18) er bestemt til å ligge an mot den ene leddkule (14), og mot hvis annen side fjærelementet (21) er innrettet til å ligge an, og at det annet, mellom leddkulene (13, 14) anordnede friksjonsele ment (17) består av en brikke, hvis ene side danner friksjonsflate (40), via hvilken det annet friksjonselement (17) er innrettet til å ligge an mot den annen leddkule (13), og mot hvis annen side (41) fjærelementet (21) er innrettet til å ligge an.

6. Kuleleddsmekanisme ifølge ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved et leddhus (12) som består av to sylindriske deler av hvilke den ene er en hunndel (22) med innvendige gjenger (25) og den annen en hanndel (23) med utvendige gjenger (27), hvorved hanndelen (23) er innskrubar inn i hunndelen (22), at hver sylindrisk del (22, 23) oppviser en ringformet flens (30, 32) som danner en åpning (31, 33) hvorigjennom en del av en innenfor denne anordnet leddkule (13, 14) kan rage ut, at et ringformet friksjonselement (19, 2 0) er innrettet til å ligge an mot hver ringformet flens (30, 32), at ytre deler av leddkulene (13, 14) ligger an mot nevnte ringformede friksjonselement (19, 20), og indre deler av leddkulene (13, 14) ligger an mot mellomliggende friksjonselement (17, 18), og at nevnte fjær-elements fjærkraft er innstillbar og eventuelt justerbar ved å skrue leddhusets (12) hunn- og hanndel (22, 23) lengre inn i eller ut av hverandre.

7. Kuleleddsmekanisme ifølge ett eller flere av krav 1-5, karakterisert ved et leddhus (12) som består av to deler, av hvilke den ene er en hunndel (22) med første partier til en bajonettfatning, og den annen del er en hanndel (23) med andre partier til nevnte bajonettfatning, hvilke partier av bajonettfatningen tillater at hunn- og hanndelen (22, 23) kan smekkes sammen.