WO2023186206A1 - Drehlager für ein deckenstativ - Google Patents

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WO2023186206A1
WO2023186206A1 PCT/DE2023/100158 DE2023100158W WO2023186206A1 WO 2023186206 A1 WO2023186206 A1 WO 2023186206A1 DE 2023100158 W DE2023100158 W DE 2023100158W WO 2023186206 A1 WO2023186206 A1 WO 2023186206A1
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stop
shaft
pivot bearing
housing
clamping groove
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PCT/DE2023/100158
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Patrick Daniel
Dietmar Rudy
Arsene Herrmann
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16C19/386—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
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    • F16C2316/10—Apparatus in health or amusement in medical appliances, e.g. in diagnosis, dentistry, instruments, prostheses, medical imaging appliances

Definitions

  • the present invention relates to a pivot bearing for a ceiling stand.
  • Such ceiling stands on room ceilings are preferably used in the medical sector.
  • Swivel arms can be rotatably mounted on the ceiling using these pivot bearings and can carry medical equipment at their end facing away from the ceiling.
  • It has a housing on a shaft which can be rotated about a longitudinal axis and which can be rotated relative to the housing in an adjustable rotation range, with a first stop 119 on the housing side and two second stops 120 on the shaft side which are arranged at a distance from one another in the circumferential direction around the longitudinal axis.
  • the first stop hits the second stops in the end positions of the rotation range.
  • the two stops are formed by blocks 120, which can be screwed on the shaft side using fastening screws. There are a number of holes on the shaft side to which these blocks can be screwed. Depending on the desired swivel range, two holes are required to secure the blocks.
  • the shaft-side holes define a grid for positioning the blocks. If a block is to be moved, the screws must be loosened and the block is moved along the grid. Only swivel ranges that fit into the division of the grid can be set. If these holes are designed as threaded holes, a large number of threaded holes must be provided.
  • the object of the invention was to provide a pivot bearing that is simplified and enables a desired pivoting range to be set in a simple manner.
  • the pivot bearing for a ceiling stand is provided with a housing and a shaft that can be rotated around a longitudinal axis.
  • the housing can be part of the stationary ceiling stand and can be designed, for example, in the shape of a sleeve.
  • the shaft arranged in the housing can also be sleeve-shaped and carry one end of a swivel arm of a swivel arm system.
  • the shaft is arranged to be rotatable or pivotable relative to the housing over an adjustable rotation range.
  • the rotation range is adjustable over a wide range, which is less than 360 degrees, based on a pivot angle about the longitudinal axis of the shaft.
  • a first stop is set up on the housing side. This first stop can be conveniently provided by a separate component that is attached to the housing, for example screwed on. A variant is possible with a bayonet lock, the pin of which is accommodated in a housing bore and works together with the second stop.
  • at least one second stop on the shaft side is set up, which can be freely adjusted relative to the shaft and fixed on the shaft side in the circumferential direction around the shaft in order to set up the rotation range.
  • two second stops are set up, one of the two second stops being able to be fixed on the shaft side.
  • this other second stop can also be freely adjustable.
  • two shaft-side second stops these are arranged at a distance from one another in the circumferential direction around the longitudinal axis of the shaft.
  • the first stop hits the second stops in the end positions of the rotation range.
  • the swivel arm is pivoted, i.e. the shaft is pivoted relative to the housing, the second stop in one direction of rotation and the other of the two second stops in the opposite direction strike against the stationary first stop.
  • the first stop engages between the two second stops as seen in the circumferential direction around the pivot axis of the shaft.
  • a variant provides that one of the two second stops remains ineffective, so that the pivoting range of the shaft is only determined by the second stop.
  • the at least one second stop is designed as a sliding block and is displaceably arranged in a shaft-side clamping groove in the circumferential direction and is releasably clamped on the shaft side by means of clamping means. In this way, a continuous adjustment of a rotation range for the shaft can be set.
  • the sliding blocks can be inserted into the clamping groove before assembling the shaft with the housing.
  • the sliding blocks can contain clamping means which are actuated by means of a tool in order to spread the sliding block in the clamping groove so far that it is fixed in the clamping groove in a frictional manner.
  • the clamping groove can be opened towards the first stop - preferably through a slot - and provided with an undercut which the sliding block overlaps, the clamping means being able to be pressed against a groove bottom of the clamping groove arranged around the longitudinal axis, with the sliding block on the groove bottom opposite undercut of the clamping groove is supported. In this sense, the sliding block can be expanded to clamp it in the clamping groove.
  • the clamping groove can have a circumferentially open slot in the rotation area of the pivot bearing, into which the first stop and the second stop engage.
  • This design is useful if the shaft is cylindrical and is inserted into the housing, which has a hollow cylindrical receptacle for the shaft.
  • One on the inner circumference of the hollow cylindrical holder arranged first stop can project radially inwards and engage in the slot, which can be limited on the circumference by the two second stops.
  • the slot begins on the outer circumference of the clamping groove and extends to the bottom of the clamping groove.
  • the clamping means can have a clamping screw which is screwed into a threaded hole in the sliding block and can be actuated from the outside through a through hole.
  • a pin-shaped tool can be passed through the housing opening from the outside and brought into engagement with the clamping screw.
  • the screw can have a hexagon socket and the tool can be a suitable external hexagon wrench.
  • the through hole can be designed to accommodate the first stop.
  • the through hole has a dual function: on the one hand, it serves as a tool feedthrough and, on the other hand, as a location for the first stop.
  • the through hole can be designed as a threaded hole and the first stop can be designed as a stop screw screwed to the threaded hole.
  • the shaft can have a first sleeve and a second sleeve arranged coaxially to the first sleeve, which together form the clamping groove for the sliding block.
  • a section of the clamping groove is formed on both clamping sleeves, which can be produced in a simple manner. The undercut and the slot are only formed when the two sleeves are put together.
  • the first sleeve can have an external thread and the second sleeve can have a second thread screwed to the first thread, the first and second sleeves preferably each having a radially projecting annular shoulder on their outer circumference, between which a shoulder formed on the inner circumference of the housing, an annular projection projecting radially inward engages, with a rolling bearing being arranged between each shoulder and the projection.
  • the shoulders and its annular projection can have conical surfaces arranged coaxially with one another, with an angular needle bearing being arranged between the conical surface of each shoulder and the conical surface of the annular projection facing this conical surface, with a preload of the angular needle bearings being adjustable by a screw position of the sleeves screwed together.
  • the desired preload can be set in a simple manner by assembling the pivot bearing: if the housing is approximately tubular, the two roller bearings can be inserted, one from one axial side of the housing and the other Rolling bearing from the opposite axial side of the housing. The inner sleeve can then be inserted from one axial side of the housing and the outer sleeve from the other side; The two sleeves are screwed together in the housing. When the two sleeves are screwed together, the conical surfaces of the two sleeves approach axially the radial annular projection of the housing. The rolling bearings arranged between the projection and the two conical surfaces of the two sleeves are finally set with the desired bearing clearance or preload.
  • a particularly advantageous pivot bearing allows two preset swivel ranges to be changed without changing the position of even one of the sliding blocks.
  • the two second stops are formed by a shorter stop and a longer stop, both of which extend to different distances in the direction of the first stop.
  • the first stop extends in the direction of the second stops either so far that the first stop in the direction of the second stops either overlaps both second stops for a positive stop in both directions of rotation or only the longer stop for a positive stop in both directions of rotation.
  • the smaller preset swivel range is effective.
  • the first stop can be formed by a stop screw which is screwed into the housing bore. The stop screw is screwed in until it overlaps both second stops for a positive stop. Both second attacks are effective.
  • the shorter second stop on the shaft side rolls over the first stop on the housing side without coming into contact with it.
  • the stop screw is simply screwed so deeply into the housing bore that it only overlaps one of the two second stops for a positive stop. If the shaft is now pivoted about the longitudinal axis, the longer second stop hits the stop on the housing side in the end positions of the pivoting range; in one pivoting direction with one circumferential end, in the other pivoting direction with the other circumferential end. Within this maximum pivoting range, the shorter second stop remains ineffective and rolls over the first stop.
  • the first stop can be formed by two stop screws of different lengths for the optional activation of the two preset swivel ranges; a shorter stop screw for the larger swivel range, a longer stop screw for the smaller swivel range.
  • the pivot bearing can be provided with a braking device for braking pivoting movements of the shaft relative to the housing.
  • Passive electric brakes are preferred. The invention is explained in more detail below using three exemplary embodiments shown in a total of five figures. Show it:
  • Figure 1 is a spatial representation of a pivot bearing
  • FIG. 1 is an enlarged detail of Figure 1
  • Figure 3 shows a longitudinal section through the pivot bearing
  • FIG. 4 shows an enlarged detail of the pivot bearing of Figure 2
  • Figure 5 shows a variant of the pivot bearing in a partial section
  • Figure 6 shows another variant in a partial section.
  • the pivot bearing for a ceiling stand shown in Figures 1, 2 and 3 is provided with a housing 1 and with a shaft 2 which can be rotated about a longitudinal axis and which can be pivoted relative to the housing 1 in an adjustable rotation range. Furthermore, a first stop 3 on the housing side is set up, as well as with at least two second stops 4 on the shaft side, which are arranged at a distance from one another in the circumferential direction around the longitudinal axis. The first stop 3 abuts the second stops 4 in end positions of the rotation range, of which at least one is arranged in the circumferential direction around the shaft 2 to set up the rotation range and can be fixed on the shaft side.
  • the shaft 2 is provided on its cylindrical outer circumference with an endless clamping groove 5 which is curved in a circle around the longitudinal axis and which is arranged in a plane transverse to the longitudinal axis of the shaft 2.
  • Two second stops 4 are each designed as a sliding block 6 and are arranged in the clamping groove 5 so as to be displaceable in the circumferential direction.
  • Each sliding block 6 has a releasable clamping means 7 formed by a clamping screw 9 for clamping to the shaft 2.
  • the enlarged detail in Figure 4 clearly shows the arrangement of the sliding block 6 in the clamping groove 5.
  • the clamping groove 5 is open towards the first stop 3 and is provided with an undercut 8, which the sliding block 6 overlaps.
  • the clamping screw 9 is screwed into a threaded hole 12 of the sliding block 6 and is pressed with its screw end 10 against a groove base 11 of the clamping groove 5 arranged around the longitudinal axis.
  • the sliding block is supported on the undercut 8 of the clamping groove 5 opposite the groove bottom 11.
  • the clamping groove 5 has, in the rotation area of the pivot bearing, a slot 16 which is continuously open on the circumference and into which the sliding block 6 engages.
  • the first stop 3 also engages in this slot 16 ( Figure 2).
  • the housing 1 has a through hole 13 for receiving the first stop 3, which in the exemplary embodiment is formed by a stop screw 14 which is screwed into a threaded hole 15 forming the through hole 13.
  • the threaded hole 15 lies in the plane in which the clamping screw 9 of the sliding block 6.
  • the clamping screw 9 can be operated from the outside through the threaded hole 15 of the housing 1.
  • An external hexagon key not shown, can be used in the exemplary embodiment Threaded hole 15 is carried out and brought into engagement with the screw head of the clamping screw 9 in order to clamp or loosen the sliding block 6.
  • Figure 3 clearly shows the multi-part structure of the shaft 2, which has a first sleeve 17 and a second sleeve 18 arranged coaxially to the first sleeve 17, which together form the clamping groove 5 for the sliding block 6.
  • the first hollow cylindrical sleeve 17 has an external thread 19 and the second hollow cylindrical sleeve 18 has an internal thread 20 screwed to the first sleeve 17.
  • the first and second sleeves 17, 18 each have a radially outwardly projecting annular shoulder 21, 22, between which an annular projection 23 formed on the inner circumference of the housing 1 engages, with a rolling bearing between each shoulder 21 and the annular projection 23 24 is arranged, which is formed in the exemplary embodiment by an angular needle bearing 25. is arranged.
  • the shaft-side shoulders 21, 22 and the housing-side annular projection 23 have conical surfaces 26, 27, 28, 29 arranged coaxially with one another, with between the conical surface 26, 27 of each shoulder 21, 22 and the conical surface 28 facing this conical surface 26, 27, 29 of the annular projection 23 one of the angular needle bearings 25 is arranged.
  • a preload or bearing clearance of the angular needle bearings 25 can be adjusted by a screw position of the sleeves 17, 18 of the shaft 2 which are screwed together.
  • Figure 5 shows a variant of the pivot bearing described, which differs only in a modified second stop 30.
  • the illustration clearly shows the different radial extents of the two second stops 4, 30 in the direction of the stop screw 14.
  • the second stop 30 is radially shorter than the other second stop 4.
  • the second stop 30 is so short that it can no longer strike against the stop screw 14.
  • a radial distance “c” is set up between the stop screw 14 and the second stop 30.
  • the second stop 30 is designed as a sliding block 31, just as in the previously described exemplary embodiment.
  • Figure 6 shows a further variant of the pivot bearing described, based on the pivot bearing shown in Figure 4.
  • a modified stop screw 32 is provided, which is longer than the stop screw 14.
  • a radial overlap "h" is set up between the stop screw 32 and the second stop 30. In this way, both stops 6 and 30 effective in both directions of rotation.
  • a braking device 33 is inserted between the housing 1 and the shaft 2 and brakes the pivoting movements of the shaft 2 relative to the housing 1. This braking device can be omitted and is optional.
  • the pivot bearing has a ceiling connection 34 on the housing side, which comprises a plurality of bores 35 in the housing 1 which are distributed over the circumference.
  • the pivot bearing also points on the shaft side 2 threaded holes 36 on one end face of the shaft in order to screw a swivel arm (not shown) onto the pivot bearing.

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Abstract

Drehlager für ein Deckenstativ, mit einem Gehäuse (1), und mit einer um eine Längsachse herum drehbaren Welle (2), die in einem einstellbaren Drehbereich gegenüber dem Gehäuse (1) drehbar ist, mit einem gehäuseseitigen ersten Anschlag (3), sowie mit wenigstens einem wellenseitigen zweiten Anschlag (4, 30), wobei der erste Anschlag (3) in Endlagen des Drehbereichs an den wenigstens einen zweiten Anschlag (4, 30) anschlägt, der in Umfangsrichtung um die Welle (2) herum zum Einrichten des Drehbereichs verstellbar und wellenseitig festsetzbar angeordnet ist. Der wenigstens eine zweite Anschlag (4, 30) ist als Nutenstein (6) ausgebildet und in einer wellenseitigen Klemmnut (5) in Umfangsrichtung verschieblich angeordnet und mittels Klemmmittel (7) lösbar wellenseitig festgeklemmt.

Description

Drehlager für ein Deckenstativ
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehlager für ein Deckenstativ. Derartige Deckenstative an Decken von Räumen werden bevorzugt im medizinischen Bereich eingesetzt. Schwenkarme können mit Hilfe dieser Drehlager an der Raumdecke drehbar gelagert werden und an ihrem von der Decke abgewandten Ende medizinisches Gerät tragen.
In vielen Fällen ist eine Begrenzung des Schwenkbereichs der Schwenkarme gewünscht, und somit auch des Drehlagers. Aus EP 3168520 Bl ist ein Drehlager für ein Deckenstativ nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt geworden.
Es weist ein Gehäuse auf eine um eine Längsachse herum drehbaren Welle, die in einem einstellbaren Drehbereich gegenüber dem Gehäuse drehbar ist, mit einem gehäuseseitigen ersten Anschlag 119 sowie zwei wellenseitige zweite Anschläge 120, die in Umfangsrichtung um die Längsachse herum beabstandet zueinander angeordnet sind. Der erste Anschlag schlägt in Endlagen des Drehbereichs an die zweiten Anschläge an. Die beiden Anschläge sind durch Blöcke 120 gebildet, die mittels Befestigungsschrauben wellenseitig festgeschraubt werden können. Wellenseitig sind eine Vielzahl von Bohrungen vorgesehen, an die diese Blöcke festgeschraubt werden können. Es werden abhängig vom gewünschten Schwenkbereich zwei Bohrungen benötigt, um die Blöcke festzusetzen.
Die wellenseitigen Bohrungen definieren ein Raster für die Positionierung der Blöcke. Wenn ein Block versetzt werden soll, müssen die Schrauben gelöst werden und der Block wird verschoben entlang des Rasters. Es können nur Schwenkbereiche eingestellt werden, die in die Teilung des Rasters passen. Wenn diese Bohrungen als Gewindebohrungen ausgeführt sind, muss eine Vielzahl von Gewindebohrungen bereitgestellt werden.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Drehlager anzugeben, das demgegenüber vereinfacht ist und ein Einstellen eines gewünschten Schwenkbereiches auf einfache Weise ermöglicht.
Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch das Drehlager gemäß Anspruch 1 gelöst. Das Drehlager für ein Deckenstativ ist versehen mit einem Gehäuse, und mit einer um eine Längsachse herum drehbaren Welle. Das Gehäuse kann Teil des ortsfesten Deckenstativs sein und beispielsweise hülsenförmig ausgebildet sein. Die in dem Gehäuse angeordnete Welle kann ebenfalls hülsenförmig ausgebildet sein und ein Ende eines Schwenkarmes eines Schwenkarmsystems tragen.
Die Welle ist über einen einstellbaren Drehbereich gegenüber dem Gehäuse drehbar oder schwenkbar angeordnet. Der Drehbereich ist in einem weiten Bereich einstellbar, der kleiner als 360 Grad beträgt, bezogen auf einen Schwenkwinkel um die Längsachse der Welle. Gehäuseseitig ist ein erster Anschlag eingerichtet. Dieser erste Anschlag kann in günstiger Weise durch ein separates Bauteil bereitgestellt werden, das an dem Gehäuse befestigt ist, beispielsweise angeschraubt. Eine Variante ist durch einen Bajonett-Verschluss möglich, dessen Stift in einer Gehäusebohrung aufgenommen ist und mit dem zweiten Anschlag zusammenarbeitet. Ferner ist mindestens ein wellenseitiger zweiter Anschlag eingerichtet, der in Umfangsrichtung um die Welle herum zum Einrichten des Drehbereichs frei verstellbar gegenüber der Welle und wellenseitig festsetzbar ist.
Vorzugsweise sind zwei zweite Anschläge eingerichtet, wobei einer der beiden zweiten Anschläge wellenseitig fest sein kann. Jedoch kann auch dieser andere zweite Anschlag frei verstellbar sein. Im Fall von zwei wellenseitigen zweiten Anschlägen sind diese in Umfangsrichtung um die Längsachse der Welle herum beabstandet zueinander angeordnet.
Der erste Anschlag schlägt in Endlagen des Drehbereichs an die zweiten Anschläge an. Wenn der Schwenkarm verschwenkt wird, die Welle also gegenüber dem Gehäuse verschwenkt schlagen in der einen Drehrichtung der eine zweite Anschlag und in der entgegengesetzten Richtung der andere der beiden zweiten Anschläge gegen den ortsfesten ersten Anschlag an. Der erste Anschlag greift in Umfangsrichtung um die Schwenkachse der Welle herum gesehen zwischen die beiden zweiten Anschläge ein.
Eine Variante sieht vor, das einer der beiden zweiten Anschläge wirkungslos bleibt, der Schwenkbereich der Welle also lediglich durch den einen zweiten Anschlag bestimmt wird.
Der wenigstens eine zweite Anschlag ist als Nutenstein ausgebildet und in einer wellenseitigen Klemmnut in Umfangsrichtung verschieblich angeordnet und mittels Klemmmittel lösbar wellenseitig festgeklemmt. Auf diese Weise ist eine stufenlose Einstellung eines Drehbereichs für die Welle einstellbar. Die Nutensteine können in die Klemmnut eingesetzt sein vor der Montage der Welle mit dem Gehäuse. Zum Festklemmen des Nutensteins können die Nutensteine Klemmmittel beinhalten, die mittels eines Werkzeuges betätigt werden, um den Nutenstein in der Klemmnut so weit aufzuspreizen, dass dieser reibschlüssig in der Klemmnut festgesetzt ist.
Die Klemmnut kann zum ersten Anschlag hin - vorzugsweise durch einen Schlitz - geöffnet und mit einem Hinterschnitt versehen sein, den der Nutenstein überlappt, wobei das Klemmmittel gegen einen um die Längsachse herum angeordneten Nutboden der Klemmnut angedrückt sein kann, wobei der Nutenstein an dem dem Nutboden gegenüber liegenden Hinterschnitt der Klemmnut abgestützt ist. In diesem Sinn kann ein Aufspreizen des Nutensteins zum Festklemmen in der Klemmnut durchgeführt werden.
Die Klemmnut kann im Drehbereich des Drehlagers einen umfangsseitig durchgängig geöffneten Schlitz aufweisen, in den der erste Anschlag und der zweite Anschlag eingreifen. Diese Ausbildung ist zweckmäßig, wenn die Welle zylindrisch ausgebildet ist und in das Gehäuse eingesetzt ist, das eine hohlzylindrische Aufnahme für die Welle hat. Ein am Innenumfang der hohlzylindrischen Aufnahme angeordneter erster Anschlag kann radial nach innen vorspringen und in den Schlitz eingreifen, der umfangsseitig durch die beiden zweiten Anschläge begrenzt sein kann.
Der Schlitz beginnt am Außenumfang der Klemmnut und reicht bis zum Nutboden der Klemmnut.
Das Klemmmittel kann eine Klemmschraube aufweisen, die in eine Gewindebohrung des Nutensteins eingeschraubt ist und von außen durch ein Durchgangsloch hindurch zugänglich betätigbar ist. Wenn beispielsweise die Welle in der beschriebenen Weise in die hohlzylindrische Aufnahme eingesetzt und das gehäuseseitige Durchgangsloch auf Höhe des wellenseitigen Schlitzes eingerichtet ist kann von außen ein stiftförmiges Werkzeug durch die Gehäuseöffnung durchgeführt und in Eingriff mit der Klemmschraube gebracht werden. Die Schraube kann einen Innensechskant aufweisen und das Werkzeug kann ein passender Außensechskantschlüssel sein.
Das Durchgangsloch kann zur Aufnahme des ersten Anschlags ausgebildet sein. In diesem Fall übernimmt das Durchgangsloch eine Doppelfunktion: einerseits dient sie als Werkzeugdurchführung und andererseits als Aufnahme des ersten Anschlages. In diesem Fall kann das Durchgangsloch als Gewindebohrung und der erste Anschlag als mit der Gewindebohrung verschraubte Anschlagschraube ausgebildet sein.
Die Welle kann eine erste Hülse sowie eine koaxial zu der ersten Hülse angeordnete zweite Hülse aufweisen, die gemeinsam die Klemmnut für den Nutenstein bilden. In diesem ist an beiden Klemmhülsen jeweils ein Abschnitt der Klemmnut gebildet, der auf einfache Weise hergestellt werden kann. Der Hinterschnitt und der Schlitz sind erst mit dem Zusammensetzen der beiden Hülsen gebildet.
Die erste Hülse kann mit einem Außengewinde und die zweite Hülse kann ein mit dem ersten Gewinde verschraubtes zweites Gewinde aufweisen, wobei die erste und die zweite Hülse vorzugsweise an ihrem Außenumfang jeweils eine radial vorspringende ringförmige Schulter aufweisen, zwischen die ein am Innenumfang des Gehäuses ausgebildeter, nach radial innen vorspringender ringförmiger Vorsprung eingreift, wobei zwischen jeder Schulter und dem Vorsprung jeweils ein Wälzlager angeordnet ist.
Die Schultern sowie dessen ringförmiger Vorsprung können koaxial zueinander angeordnete Kegelflächen aufweisen, wobei zwischen der Kegelfläche jeder Schulter und der dieser Kegelfläche zugewandten Kegelfläche des ringförmigen Vorsprunges jeweils ein Schrägnadellager angeordnet ist, wobei eine Vorspannung der Schrägnadellager einstellbar ist durch eine Schraublage der miteinander verschraubten Hülsen.
Die Einstellung der gewünschten Vorspannung kann mit der Montage des Drehlagers auf einfache Art und Weise durchgeführt werden: wenn das Gehäuse etwa rohrförmig ausgebildet ist können die beiden Wälzlager eingesetzt werden, das eine von der einen axialen Gehäuseseite aus, das andere Wälzlager von der gegenüberliegenden axialen Gehäuseseite aus. Anschließend kann die innere Hülse von der einen axialen Gehäuseseite aus eingeführt werden, und die äußere Hülse von der anderen Seite aus; in dem Gehäuse werden die beiden Hülsen miteinander verschraubt. Mit dem Verschrauben der beiden Hülsen nähern sich die Kegelflächen der beiden Hülsen axial dem radialen ringförmigen Vorsprung des Gehäuses an. Die zwischen dem Vorsprung und den beiden Kegelflächen der beiden Hülsen angeordneten Wälzlager sind schließlich mit dem gewünschten Lagerspiel oder Vorspannung eingestellt.
Ein besonders vorteilhaftes Drehlager ermöglicht den Wechsel von zwei voreingestellten Schwenkbereichen, ohne Lageveränderung auch nur eines der Nutensteine. Zu diesem Zweck sind die beiden zweiten Anschläge gebildet durch einen kürzeren Anschlag sowie durch einen längeren Anschlag, die sich beide in Richtung auf den ersten Anschlag unterschiedlich weit erstrecken. Der erste Anschlag erstreckt sich in Richtung auf die zweiten Anschläge wahlweise derart weit, dass der erste Anschlag in Richtung auf die zweiten Anschläge entweder beide zweiten Anschläge überlappt für einen formschlüssigen Anschlag in beiden Drehrichtungen oder lediglich den längeren Anschlag für einen formschlüssigen Anschlag in beiden Drehrichtungen.
Im Fall der ersten Alternative ist der kleinere voreingestellte Schwenkbereich wirksam. Der erste Anschlag kann wie zuvor beschrieben durch eine Anschlagschraube gebildet sein, die in die Gehäusebohrung eingeschraubt wird. Die Anschlagschraube wird so tief eingeschraubt, bis sie beide zweiten Anschläge für einen formschlüssigen Anschlag überlappt. Beide zweite Anschläge sind wirksam.
Im Fall der zweiten Alternative überrollt der wellenseitige kürzere zweite Anschlag den gehäuseseitigen ersten Anschlag ohne mit diesem in Kontakt zu gelangen. Zu diesem Zweck wird die Anschlagschraube lediglich so tief in die Gehäusebohrung eingeschraubt, dass sie lediglich einen der beiden zweiten Anschläge für einen formschlüssigen Anschlag überlappt. Wird nun die Welle verschwenkt um die Längsachse, schlägt der längere zweite Anschlag in den Endlagen des Schwenkbereichs gegen den gehäuseseitigen Anschlag an; in der einen Schwenkrichtung mit dem einen umfangsseitigen Ende, in der anderen Schwenkrichtung mit dem anderen umfangsseitigen Ende. Innerhalb dieses maximalen Schwenkbereichs bleibt der kürzere zweite Anschlag wirkungslos und überrollt den ersten Anschlag.
Der erste Anschlag kann für die wahlweise Aktivierung der beiden voreingestellten Schwenkbereiche durch zwei unterschiedlich lange Anschlagschrauben gebildet sein; eine kürzere Anschlagschraube für den größeren Schwenkbereich, eine längere Anschlagschraube für den kleineren Schwenkbereich.
In bekannter Weise kann das Drehlager mit einer Bremseinrichtung zum Bremsen von Schwenkbewegungen der Welle gegenüber dem Gehäuse versehen sein. In Frage kommen vorzugsweise passive elektrische Bremsen. Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei in insgesamt fünf Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine räumliche Darstellung eines Drehlagers,
Figur 2 ein Ausschnittvergrößerung der Figur 1,
Figur 3 einen Längsschnitt durch das Drehlager,
Figur 4 eine Detailvergrößerung des Drehlagers der Figur 2
Figur 5 eine Variante des Drehlager in einem Teilschnitt, und
Figur 6 eine weitere Variante in einem Teilschnitt.
Das in den Figuren 1, 2 und 3 abgebildete Drehlager für ein Deckenstativ ist mit einem Gehäuse 1 und mit einer um eine Längsachse herum drehbaren Welle 2 versehen, die in einem einstellbaren Drehbereich gegenüber dem Gehäuse 1 schwenkbar ist. Ferner ist ein gehäuseseitiger erster Anschlag 3 eingerichtet, sowie mit mindestens zwei wellenseitige zweite Anschlägen 4, die in Umfangsrichtung um die Längsachse herum beabstandet zueinander angeordnet sind. Der erste Anschlag 3 schlägt in Endlagen des Drehbereichs an die zweiten Anschläge 4 anschlägt, von denen wenigstens einer in Umfangsrichtung um die Welle 2 herum zum Einrichten des Drehbereichs verstellbar und wellenseitig festsetzbar angeordnet ist.
Die Welle 2 ist an ihrem zylindrischen Außenumfang mit einer kreisförmig um die Längsachse gekrümmten endlosen Klemmnut 5 versehen, die in einer Ebene quer zur Längsachse der Welle 2 angeordnet ist. Zwei zweite Anschläge 4 sind jeweils als Nutenstein 6 ausgebildet und in der Klemmnut 5 in Umfangsrichtung verschieblich angeordnet. Jeder Nutenstein 6 weist ein durch eine Klemmschraube 9 gebildetes lösbares Klemmmittel 7 zum Festklemmen an der Welle 2 auf.
Die Detailvergrößerung in Figur 4 zeigt deutlich die Anordnung des Nutensteins 6 in der Klemmnut 5. Die Klemmnut 5 ist zum ersten Anschlag 3 hin geöffnet und mit einem Hinterschnitt 8 versehen, den der Nutenstein 6 überlappt. Die Klemmschraube 9 ist in eine Gewindebohrung 12 des Nutensteins 6 eingeschraubt und mit ihrem Schraubenende 10 gegen einen um die Längsachse herum angeordneten Nutboden 11 der Klemmnut 5 angedrückt. Der Nutensteinß stützt sich an dem dem Nutboden 11 gegenüber liegenden Hinterschnitt 8 der Klemmnut 5 ab. Die Klemmnut 5 weist im Drehbereich des Drehlagers einen umfangsseitig durchgängig geöffneten Schlitz 16 aufweist, in den der Nutenstein 6 eingreift. In diesen Schlitz 16 greift ebenfalls der erste Anschlag 3 ein (Figur 2).
Den Figuren 1 und 2 kann ferner entnommen werden, dass das Gehäuse 1 ein Durchgangsloch 13 zur Aufnahme des ersten Anschlags 3 aufweist, der im Ausführungsbeispiel durch eine Anschlagschraube 14 gebildet ist, die in eine das Durchgangsloch 13 bildende Gewindebohrung 15 eingeschraubt ist. Die Gewindebohrung 15 liegt in der Ebene, in der die Klemmschraube 9 des Nutensteins 6. Die Klemmschraube 9 ist von außen durch die Gewindebohrung 15 des Gehäuses 1 hindurch zugänglich betätigbar. Ein nicht dargestellter Außensechskantschlüssel kann im Ausführungsbeispiel durch die Gewindebohrung 15 durchgeführt und in Eingriff mit dem Schraubenkopf der Klemmschraube 9 gebracht werden, um den Nutenstein 6 festzuklemmen oder zu lösen.
Figur 3 zeigt deutlich den mehrteiligen Aufbau der Welle 2, die eine erste Hülse 17 sowie eine koaxial zu der ersten Hülse 17 angeordnete zweite Hülse 18 auf, die gemeinsam die Klemmnut 5 für den Nutenstein 6 bilden.
Die erste hohlzylindrische Hülse 17 ist mit einem Außengewinde 19 und die zweite hohlzylindrische Hülse 18 weist ein mit der ersten Hülse 17 verschraubtes Innengewinde 20 auf. Die erste und die zweite Hülse 17,18 weisen jeweils eine radial nach außen vorspringende ringförmige Schulter 21, 22 auf, zwischen die ein am Innenumfang des Gehäuses 1 ausgebildeter ringförmiger Vorsprung 23 eingreift, wobei zwischen jeder Schulter 21 und dem ringförmigen Vorsprung 23 jeweils ein Wälzlager 24 angeordnet ist, das im Ausführungsbeispiel durch ein Schrägnadellager 25 gebildet ist. angeordnet ist.
Die wellenseitigen Schultern 21, 22 sowie der gehäuseseitige ringförmige Vorsprung 23 sind mit koaxial zueinander angeordnete Kegelflächen 26, 27, 28, 29 aufweisen, wobei zwischen der Kegelfläche 26, 27 jeder Schulter 21, 22 und der dieser Kegelfläche 26, 27 zugewandten Kegelfläche 28, 29 des ringförmigen Vorsprungs 23 jeweils eines der Schrägnadellager 25 angeordnet ist. Eine Vorspannung oder ein Lagerspiel der Schrägnadellager 25 ist einstellbar durch eine Schraublage der miteinander verschraubten Hülsenl7, 18 der Welle 2.
Figur 5 zeigt eine Variante des beschriebenen Drehlagers, die sich lediglich durch einen modifizierten zweiten Anschlag 30 unterscheidet. Deutlich ist der Abbildung die unterschiedlich große radiale Erstreckung der beiden zweiten Anschläge 4, 30 in Richtung auf die Anschlagschraube 14 zu entnehmen. Der zweite Anschlag 30 baut radial kürzer als der andere zweite Anschlag 4. Der zweite Anschlag 30 ist so kurz, dass er nicht mehr gegen die Anschlagschraube 14 anschlagen kann. In der Abbildung ist ein radialer Abstand „c" zwischen der Anschlagschraube 14 und dem zweiten Anschlag 30 eingerichtet. Der zweite Anschlag 30 ist ebenso wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel als Nutenstein 31 ausgebildet.
Figur 6 zeigt eine weitere Variante des beschriebenen Drehlagers, basierend auf dem in Figur 4 abgebildeten Drehlager. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 ist lediglich eine modifizierte Anschlagschraube 32 vorgesehen, die länger ist als die Anschlagschraube 14. In der Abbildung ist ein radiale Überdeckung „h" zwischen der Anschlagschraube 32 und dem zweiten Anschlag 30 eingerichtet. Auf diese Weise sind beide Anschläge 6 und 30 in den beiden Drehrichtungen wirksam.
Zwischen dem Gehäuse 1 und der Welle 2 ist eine Bremseinrichtung 33 eingesetzt, die Schwenkbewegungen der Welle 2 gegenüber dem Gehäuse 1 bremst. Diese Bremseinrichtung kann weggelassen werden und ist optional vorgesehen.
Das Drehlager weist gehäuseseitig einen Deckenanschluß 34 auf, der mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Bohrungen 35 im Gehäuse 1 umfasst. Das Drehlager weist ferner wellenseitig an einer Stirnseite der Welle 2 Gewindebohrungen 36 auf, um einen nicht abgebildeten Schwenkarm an das Drehlager anzuschrauben.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Welle
3 erster Anschlag
4 zweiter Anschlag
5 Klemmnut
6 Nutenstein
7 Klemmmittel
8 Hinterschnitt
9 Klemmschraube
10 Schraubenende
11 Nutboden
12 Gewindebohrung
13 Durchgangsloch
14 kürzere Anschlagschraube
15 Gewindebohrung
16 Schlitz
17 erste Hülse
18 zweite Hülse
19 Außengewinde
20 Innengewinde
21 Schulter
22 Schulter
23 Vorsprung
24 Wälzlager
25 Schrägnadellager
26 Kegelfläche
27 Kegelfläche
28 Kegelfläche
29 Kegelfläche
30 zweiter Anschlag Nutenstein längere Anschlagschraube Bremseinrichtung Deckenanschluss Bohrung Gewindebohrung

Claims

Patentansprüche
1. Drehlager für ein Deckenstativ, mit einem Gehäuse (1) , und mit einer um eine Längsachse herum drehbaren Welle (2), die in einem einstellbaren Drehbereich gegenüber dem Gehäuse (1) drehbar ist, mit einem gehäuseseitigen ersten Anschlag (3), sowie mit wenigstens einem wellenseitigen zweiten Anschlag (4, 30), wobei der erste Anschlag (3) in Endlagen des Drehbereichs an den wenigstens einen zweiten Anschlag (4, 30) anschlägt, der in Umfangsrichtung um die Welle (2) herum zum Einrichten des Drehbereichs verstellbar und wellenseitig festsetzbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zweite Anschlag (4, 30) als Nutenstein (6) ausgebildet und in einer wellenseitigen Klemmnut (5) in Umfangsrichtung verschieblich angeordnet und mittels Klemmmittel (7) lösbar wellenseitig festgeklemmt ist.
2. Drehlager nach Anspruch 1, dessen Klemmnut (5) zum ersten Anschlag (3) hin geöffnet und mit einem Hinterschnitt (8) versehen ist, den der Nutenstein (6) überlappt, wobei das Klemmmittel (7) gegen einen um die Längsachse herum angeordneten Nutboden (11) der Klemmnut (5) angedrückt ist, wobei der Nutenstein (6) an dem dem Nutboden (11) gegenüber liegenden Hinterschnitt (8) der Klemmnut (5) abgestützt ist.
3. Drehlager nach Anspruch 1 oder 2, dessen Klemmnut (5) im Drehbereich des Drehlagers einen umfangsseitig durchgängig geöffneten Schlitz (16) aufweist, in den der erste Anschlag (3) und der zweite Anschlag (4) eingreifen.
4. Drehlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dessen Klemmmittel (7) eine Klemmschraube (9) aufweist, die in eine Gewindebohrung (12) des Nutensteins (6) eingeschraubt ist und von außen durch ein Durchgangsloch (13) hindurch zugänglich betätigbar ist.
5. Drehlager nach Anspruch 4, dessen Durchgangsloch (13) als Gewindebohrung (12) und zur Aufnahme des ersten Anschlags (3) ausgebildet ist, der als mit der Gewindebohrung (12) verschraubte Anschlagschraube (14) ausgebildet ist.
6. Drehlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das zwei zweite Anschläge (4, 30) aufweist, die in Umfangsrichtung um die Längsachse herum hintereinander angeordnet sind.
7. Drehlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dessen Welle eine erste Hülse (17) sowie eine koaxial zu der ersten Hülse (17) angeordnete zweite Hülse (18) aufweist, die gemeinsam die Klemmnut (5) für den Nutenstein (6) bilden.
8. Drehlager nach Anspruch 7, dessen erste Hülse (17) mit einem Außengewinde (19) und dessen zweite Hülse (18) ein mit dem Außengewinde (19) verschraubtes Innengewinde (20) aufweisen, wobei die erste und die zweite Hülse (17, 18) jeweils eine radial vorspringende ringförmige Schulter (21, 22) aufweisen, zwischen die ein am Innenumfang des Gehäuses (1) ausgebildeter ringförmiger Vorsprung (23) eingreift, wobei zwischen jeder Schulter (21, 22) und dem ringförmigen Vorsprung (23) jeweils ein Wälzlager (24) angeordnet ist.
9. Drehlager nach Anspruch 8, dessen Schultern (21, 22) sowie dessen ringförmiger Vorsprung (23) koaxial zueinander angeordnete Kegelflächen (26, 27, 28, 29) aufweisen, wobei zwischen der Kegelfläche (26, 27) jeder Schulter (21, 22) und der dieser Kegelfläche (26, 27) zugewandten Kegelfläche (28, 29) des ringförmigen Vorsprungs (23) jeweils ein Schrägnadellager (25) angeordnet ist, wobei eine Vorspannung der Schrägnadellager (25) einstellbar ist durch eine Schraublage der miteinander verschraubten Hülsen (17, 18).
10. Drehlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dessen zweite Anschläge (4, 30) gebildet sind durch einen kürzeren Anschlag (30) sowie durch einen längeren Anschlag (4), die sich in Richtung auf den ersten Anschlag (3) unterschiedlich weit erstrecken, und dessen erster Anschlag (3) sich in Richtung auf die zweiten Anschläge (4, 30) wahlweise derart weit erstreckt, dass der erste Anschlag (3) in Richtung auf die zweiten Anschläge (4, 30) entweder beide zweiten Anschläge (4, 30) überlappt für einen formschlüssigen Anschlag in beiden Drehrichtungen oder lediglich den längeren Anschlag (4) für einen formschlüssigen Anschlag in beiden Drehrichtungen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6603826U (de) * 1967-08-02 1969-11-13 Ritter Pfaudler Corp Lagerung zur schwenkbaren verbindung zwischen einem feststehenden und einem drehbaren maschinenteil, vorzugsweise fuer den schwenkarm (instrumentenhalter) an zahnaerztlichen standgeraeten
EP1925830A1 (de) * 2006-11-24 2008-05-28 Schaeffler KG Wälzlager
EP3168520B1 (de) 2014-05-06 2020-12-02 Maquet (Suzhou) Co., Ltd. Medizinisches überkopfmastarmsystem und drehwelle dafür

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