SE464661B

SE464661B - KULLEDSFIXTUR

Info

Publication number: SE464661B
Application number: SE8903466A
Authority: SE
Inventors: Rolf Andersson
Original assignee: Rolf Andersson
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1989-10-20
Publication date: 1991-05-27
Also published as: SE8903466A; AU6619390A; SE8903466D0; WO1991005960A1

Description

464 661 10 15 20 25 30 35 2 håldiameter, varvid lagerringarna hålles sammandragna mekaniskt i anliggning mot kulan oberoende av friktions- organets anpressning mot kulan. 464 661 10 15 20 25 30 35 2 hole diameter, the bearing rings being kept mechanically contracted in abutment against the ball independently of the friction member pressing against the ball.

I det följande beskrives ett utföringsexempel på uppfinningsföremålet med hänvisning till bifogade ritning, på vilken Fig. 1 är en axialgenomskärning genom en enligt uppfinningen utförd kulledsfixtur och Fig. 2 visar sche- matiskt tryckmediumtillförselsystemet för kulledsfixturens låsning.An embodiment of the object of the invention is described in the following with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 is an axial section through a ball joint fixture according to the invention and Fig. 2 schematically shows the pressure medium supply system for locking the ball joint fixture.

Den på ritningen visade kulledsfixturen består av en ledkula 1, som är lagrad mellan två från var sitt håll mot kulan och mot varandra anspännbara lagerringar 2 och 3. Lagerringarna hålles klämda i riktning mot varandra medelst spännbultar 4. Förutom genom lager- ringarna 2 och 3 sträcker sig spännbultarna 4 också genom en underdel 5 som centralt är utförd med ett cylin- derformigt hålrum 6. I hålrummet 6 är vertikalt rörligt insatt en kolv 7 som medelst en tätningsring 8 tätande glider mot hålrummets 6 cylinderväggar. Centralt på ovansidan av kolven 7 är anordnat en friktionskropp 9, vars ovansida vid det visade utförandet har en form som följer kulans kontur. När de båda lagerringarna 2 och 3 medelst spännbultarna 4 är sammanspända med underdelen 5 bildas under kulan ett slutet hålrum som innehåller den rörliga kolven 7. Genom att detta slutna hålrum bildas är kolven 7 och dess glidbana och frik- tionskroppen 9 skyddade mot yttre nedsmutsning, vilket effektivt bidrar till lång livslängd hos anordningen.The ball joint fixture shown in the drawing consists of a hinge ball 1, which is mounted between two bearing rings 2 and 3 which can be clamped against each other and the bearing rings are kept clamped in the direction of each other by means of clamping bolts 4. Except through bearing rings 2 and 3 the clamping bolts 4 also extend through a lower part 5 which is centrally formed with a cylindrical cavity 6. In the cavity 6 a piston 7 is vertically movably inserted which by means of a sealing ring 8 slides sealingly against the cylinder walls of the cavity 6. Centrally on the upper side of the piston 7 is arranged a friction body 9, the upper side of which in the embodiment shown has a shape which follows the contour of the ball. When the two bearing rings 2 and 3 are clamped to the lower part 5 by means of the clamping bolts 4, a closed cavity is formed under the ball which contains the movable piston 7. By forming this closed cavity the piston 7 and its slide and the friction body 9 are protected against external soiling. which effectively contributes to the long life of the device.

Såväl den nedre lagerringen 3 som övre lagerringen 2 uppvisar förhållandevis stora centrumhål, då dessa ej behöver följa kulan 1 utmed någon större del av dess periferi. Därigenom ges förhållandevis stort utrymme för friktionskroppen 9 i den nedre lagerringen och möj- lighet till stort svängrum för den tapp 10 som är anord- nad upptill på kulan och är avsedd att medelst sitt övre, vid det visade utförandet gängade parti 10a upp- bära ett bord, ett styvstycke eller någon annan lämplig 10 15 20r 25 30 35 464 661' 3 anordning för fasthållande av det föremål som skall uppbäras av kulledsfixturen. Vidare är fixturen vid det visade anförandet anbringad på någon form av bär- del 11 som kan vara förbunden med ett golvstativ eller liknande. Lämpligen kan denna underdel 11 vara höjd- reglerbar exempelvis medelst ett lyftdon, som kan reg- leras på lämpligt sätt exempelvis medelst hydraulik, pneumatik, elektronik eller mekanik. Med 12 betecknas en tryckmediumtillförselkanal som utifrån mynnar i det cylindriska hålrummet 6.Both the lower bearing ring 3 and the upper bearing ring 2 have relatively large center holes, as these do not have to follow the ball 1 along any larger part of its periphery. This gives a relatively large space for the friction body 9 in the lower bearing ring and the possibility of a large pivot space for the pin 10 which is arranged at the top of the ball and is intended to support a means 10 threaded in the embodiment shown by a table, a rigid piece or any other suitable device for holding the object to be supported by the ball joint fixture. Furthermore, in the manner shown, the fixture is mounted on some form of support member 11 which may be connected to a floor stand or the like. Suitably, this lower part 11 can be height-adjustable, for example by means of a lifting device, which can be adjusted in a suitable manner, for example by means of hydraulics, pneumatics, electronics or mechanics. Denoted by 12 is a pressure medium supply channel which opens into the cylindrical cavity 6 from the outside.

Genom ökning av tryckmediumtrycket i hålrummet 6 anpressas friktionskroppen 9 mot kulan och låser den- samma.By increasing the pressure medium pressure in the cavity 6, the friction body 9 is pressed against the ball and locks it.

I det i Fig. 2 visade kopplingsschemat betecknas med 13 en tryckmediumkälla som förser kulledsfixturen med tryckmedium, lämpligen tryckluft, med 14 betecknas en tryckregulator, med 15 betecknas en koppling med ingående backventil 16, med 17 betecknas en omkopplings- bar genomströmningsventil, och med 18 betecknas i sin helhet kulledslagringen med låskolv, endast utritat till en del. Tryckregulatorn 14 uppvisar en ingångs- port 19 en utgángsport 20 och en genomströmningsriktning som anges med en pil 21. Grenkopplingen 15 uppvisar en ingángsport 22, en ingångsport 23 och en utgángsport 24, varvid i kommunikationen mellan ingångsporten 23 och utgångsporten 24 backventilen 16 är placerad, så att genom ingångsporten 23 inströmmande fluidum styres i riktningen av pilen 25. Omkopplingsventilen 17 upp- visar en ingångsport 26, en utgángsport 27 och en ut- gångsport 28. Tryckmediumkällan 13 står i direkt för- bindelse dels med tryckregulatorns 14 ingångsport 19 och ventilens 17 ingångsport 26. Vidare står tryckregu- ålatorns 14 utgángsport 20 i förbindelse med kopplings- styckets 15 ingångsport 22. Ventilens 17 utgángsport 27 står i förbindelse med kopplingsstyckets 15 ingångs- port 23. Vidare står kopplingsstyckets 15 utgángsport 24 i förbindelse med inloppskanalen 12 till det cylind- riska hålrummet 6. 464 661 10 15 20 25 30 35 4 Anordningens funktion skall beskrivas nedan: När ventilen 17 står i läge A strömmar tryckmedium via led- ningen 29, ventilens 17 portar 26, 27, ledningen 30, kopplingsstyckets inloppsport 23, backventilen 25, led- ningen 31, inloppskanalen 12 till det cylindriska hål- rummet 6. I detta läge verkar ett högt tryck på kolven 7 och därmed via friktionskroppen 9 på kulan 1 och håller densamma stadigt i fastlåst läge.In the circuit diagram shown in Fig. 2, 13 denotes a pressure medium source which supplies the ball joint fixture with pressure medium, preferably compressed air, 14 denotes a pressure regulator, 15 denotes a coupling with input check valve 16, 17 denotes a switchable flow-through valve, and 18 denotes a switchable flow valve. is denoted in its entirety by the ball joint bearing with locking piston, drawn only in part. The pressure regulator 14 has an inlet port 19, an outlet port 20 and a flow direction indicated by an arrow 21. The branch connection 15 has an inlet port 22, an inlet port 23 and an outlet port 24, the check valve 16 being located in the communication between the inlet port 23 and the outlet port 24. so that fluid flowing in through the inlet port 23 is directed in the direction of the arrow 25. The switching valve 17 has an inlet port 26, an outlet port 27 and an outlet port 28. The pressure medium source 13 is in direct communication with the inlet port 19 of the pressure regulator 14 and the valve 17 input port 26. Furthermore, the output port 20 of the pressure regulator 14 communicates with the input port 22 of the connector 15. The output port 27 of the valve 17 communicates with the input port 23 of the connector 15. Furthermore, the output port 24 of the connector 15 communicates with the inlet duct 12 to the cylinder - risk cavity 6. 464 661 10 15 20 25 30 35 4 The function of the device must be described down an: When the valve 17 is in position A, pressure medium flows via the line 29, the ports 26, 27 of the valve 17, the line 30, the inlet port 23 of the coupling piece, the non-return valve 25, the line 31, the inlet channel 12 to the cylindrical cavity 6. I this position acts a high pressure on the piston 7 and thus via the friction body 9 on the ball 1 and keeps it firmly in the locked position.

När ventilen 17 befinner sig i läge B är kommunika- tionen via ledningen 29 bruten och backventilen 16 hind- rar att tryckmedium strömmar i riktning mot ventilen 17. Däremot når tryckmedium via reduktionsventilen 14, ledningen 32, grenkopplingen 15, ledningen 31 och kanalen 12 in i de cylindriska hålrummet 6. Därigenom kvarstår ett minimitryck mot kolven 7 och därmed friktionskroppen som fasthâller kulan. Detta tryck kan lämpligen omställas medelst tryckregulatorn 14 så, att det arbetsstycke, det bord, eller liknande som uppbäres av kulan kan in- ställas i önskat vridnings- och lutningsläge utan att falla ned. Minimitrycket ökas om arbetsstycket är tungt och minskas om detsamma är lätt. ventilen 17 är lämpligen så anpassad att den normalt befinner sig i läge A, men vid påverkan övergår till läge B för att återigen återgå till läget A när påverkan upphör. Påverkan av ventilen 17 kan lämpligen ske medelst ett återfjädrande fot- eller handreglage. Även om trycket helt skulle upphöra på kolven 7 upprätthâlles lagringen för kulan 1, genom att lager- ringarna 2 och 3 uppbär densamma oberoende av friktions- kroppens 9 anpressning mot kulan. Lämpligen kan de båda lagerringarna vara justerbara i riktning mot och från varandra för inställning av lagertrycket mot kulan exem- pelvis för förslitningskompensation._ _ -Uppfinningen är ej begränsad till det ovan endast såsom exempel beskrivna utförandet utan kan varieras till sina detaljer inom ramen för efterföljande patent- krav utan att uppfinningens grundtanke därmed frångâs. 10 15 464 661 5 Således kan man tänka sig att inom ramen för patent- kraven anordna friktionskroppen på ett separat kraft- don som inte nödvändigtvis behöver bilda en sluten enhet tillsammans med lagerringarna, även om den föredragna formen ger en mer inkapslad och skyddad konstruktion.When the valve 17 is in position B, the communication via the line 29 is broken and the non-return valve 16 prevents pressure medium from flowing in the direction of the valve 17. On the other hand, pressure medium reaches via the reduction valve 14, the line 32, the branch connection 15, the line 31 and the channel 12. in the cylindrical cavity 6. Thereby a minimum pressure remains against the piston 7 and thus the friction body which holds the ball. This pressure can suitably be adjusted by means of the pressure regulator 14 so that the workpiece, the table, or the like which is supported by the ball can be set in the desired rotation and inclination position without falling down. The minimum pressure is increased if the workpiece is heavy and decreased if it is light. the valve 17 is suitably adapted so that it is normally in position A, but upon actuation it moves to position B to return again to position A when the actuation ceases. Actuation of the valve 17 can suitably take place by means of a resilient foot or hand control. Even if the pressure were to cease completely on the piston 7, the bearing for the ball 1 is maintained, in that the bearing rings 2 and 3 support it independently of the pressure of the friction body 9 against the ball. Conveniently, the two bearing rings can be adjustable in the direction of and away from each other for setting the bearing pressure against the ball, for example for wear compensation. The invention is not limited to the embodiment described above only as an example, but can be varied to its details within the scope of the following. patent claims without departing from the basic idea of the invention. Thus, it is conceivable, within the scope of the patent claims, to arrange the friction body on a separate force member which does not necessarily have to form a closed unit together with the bearing rings, although the preferred shape provides a more encapsulated and protected construction.

Vid det visade utförandet uppvisar kolven 7 en diameter som till och med överstiger kulans 1 diameter, vilket ger en mycket stor låsningskraft även vid lågt tryck i hålrummet 6, men det ligger naturligtvis ändå inom uppfinningens ram att utföra kolven med mindre diameter.In the embodiment shown, the piston 7 has a diameter which even exceeds the diameter of the ball 1, which gives a very large locking force even at low pressure in the cavity 6, but it is of course still within the scope of the invention to make the piston with a smaller diameter.

Vid det visade utförandet bildar den nedre lagerringen 3 anslag för kolven 7 när friktionskroppen 9 blir ned- sliten, men detta ändlägesanslag kan naturligtvis åstad- kommas även på annat lämpligt sätt. Den aktuella kul- ledsfixturen kan naturligtvis användas för uppbärande av varje lämpligt objekt som således ej nödvändigtvis behöver vara en bordsskiva eller arbetsstycke.In the embodiment shown, the lower bearing ring 3 forms abutments for the piston 7 when the friction body 9 is worn down, but this end position abutment can of course also be provided in another suitable way. The actual ball joint fixture can of course be used for supporting any suitable object which thus does not necessarily have to be a table top or workpiece.

Claims

464 661 10 15 20 25 30 PATENT REQUIREMENTS

Ball joint fixture of the type comprising a hinge ball and a friction member acting on a pressure medium acting on the hinge ball, characterized in that the bearing of the hinge ball consists of two bearing rings (2, 3) which can be clamped against each other and facing each other. surfaces form an annular abutment against it, wherein from the ball protrudes through the center hole of one ring a fastening element (10) for supporting the objects to be held with the fixture and wherein said friction means (9) extend through the other ring (3) the center hole and the friction member (9) are placed on a pressure medium driven piston (7) which is movable in a cylinder (6), which forms the bottom of a housing which together with the bearing rings (2, 3) encloses the ball more than 180 ° , the second ring (3) forming the projection of the piston limiting abutment by the diameter of the piston exceeding the hole diameter of the second ring, the bearing rings (2, 3) being kept mechanically contracted in abutment against the ball independently of the friction member (9) pressing against the ball (1).

Ball joint fixture according to Claim 1, characterized in that the force cylinder (6, 7) acting on the friction member (9) is connected to a pressure medium source (13) via a pressure control system with which the pressure affecting the friction member can be varied. between a ball reading maximum pressure and a minimum pressure (holding pressure) which is adapted to keep the ball in the desired setting position which is, however, changeable by applying external force to the object supported by the fixture. W I

Ball joint fixture according to claim 2, characterized in that the pressure system comprises two communication paths (21), partly one containing a pressure reduction regulator (14) and partly one containing W 10 15 464 or 7 a reversing valve (17) for connection or interruption of the communication path with the higher pressure.

Ball joint fixture according to claim 3, characterized in that the pressure medium is compressed air.

Ball joint fixture according to one of the preceding patent claims, characterized in that the bearing rings (2, 3) are employable for adaptation to surface wear for the ball (1).

Ball joint fixture according to one of the preceding claims, characterized in that it is arranged to be mounted on a raised frame.

Ball joint fixture according to Claim 6, characterized in that the elevating frame has an upright jack, the piston rod of which supports the ball joint fixture.