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Kugelgelenk
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk.
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Es sind bereits verschiedene Arten Kugelgelenke bekannt. Bei spielsweise
wird bei einer bekannten Art eine Kugel mittels eines exzentrischen Nockenhebels
durch Verdrehen des letzteren gegen eine Lagerschale gedrückt. Gewöhnlich ist in
der Lagerschale eine öffnung vorgesehen, durch die der mit der Kugel in Verbindung
stehende Kugelhals hinausragt, an dessen Kopf irgendein Gerät angeschraubt wird.
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Die Lagefestlegung der Kugel durch ihr Andrücken in die Lagerschale
ist relativ schwach, da die aufgewendeten Kräfte nur klein sein können, d.h. die
Kugel ist'mi't einer gewissen, Gewaltanwendung leicht zu verdrehen bzw. das-an dem
Kopf des Kugelgelenks angebrachte Gerät trotz Festlegung der Kugel leicht zu verschwenken.
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Durch. häufigen Gebrauch tritt ferner der Nachteil.ein, daß sich die
Kugel an der Stelle, an der.sie von dem Exzenternocken angedrückt wird, abnutzt
und langsam aushöhlt, wodurch die durch den Exzenternocken ausgeübte Andruckwirkung
noch weiter verkleinert wird, sodaß'nach einer-gewissen Zeit ein derartiges Spiel
aüf-' tritt, daß das Kugelgelenk praktisch unbrauchbar wird.
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Weiterhin ist'es bekannt, bei einem Kugelgelenk die Kugel zwischen
zwei Schenkel eines Halters zu setzen und diese beiden Schenkel mittels einer Verschraubung
zusammenzudrücken.
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Zur Erreichung einer größeren Re-ibung und zur Verminderung der, Abnutzung
sitzt die Kugel nicht unmittelbar zwischen den Schenkeln sondern in einer Lagerschale,
die ihrerseits von den Schenkeln durch die Verschraubung zusammengedrückt wird.
Durch die Verschraubung.sind zwar etwas höhere Klemmkräfte erreichbar, jedoch reichen
diese bei weitem noch nicht aus, um unter normalen Verhältnissen eine ausreichende
Verdrehungssicherheit der Kugel zu gewährleisten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe'zugrunde, ein-Kugelgelenk gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1 zu schaffen, bei welchem mit einfachen Mitteln eine.besonders hohe
Sicherheit gegen Verdrehen der Kugel bzw. Verschwenken des Kugelgelenks erreicht
werden
kann.
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Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der Kugelhalter aus zwei Ringscheiben
besteht, die zwischen sich die Kugel in ihren geringeren Durchmesser als die Kugel
aufweisenden Öffnungen aufnehmen und mittels gegenseitiger Verschraubung die Kugel
festklemmen. Der Durchmesser dieser Ringscheiben wird dabei so gewählt, daß er nur
wenig kleiner'als der Kugeldurchmesser ist.
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Dadurch wird die beim iusammendrtcken der b'eide,n'Ringscheiben gegeneinander
hervorgerufene Krflftkomponente in Richtung Kugelmittelpunkt entsprechend groß,
was leicht aus einem einfachen Vektordiagramm ermittelt werden kann. Dies bedeutet,
daß mit der Verschraubung, mit der die beiden die Kugel zwischen sich aufnehmenden
Ringscheiben aufeinander zugedrückt werden, nur eine relativ geringe Kraft aufgebracht
zu werden braucht, um eine sehr hohe Klemmwirkung auf die Kugel auszuüben. Als Verschraubung
würde grundsetzlich eine einzige Schraube schon ausreichen, jedoch wird man zur
Vermeidung übermäßiger Biegekräfte auf die Schraube und zur besseren Kräfteverteilung
mindestens zwei Schrauben und vorzugsweise'3 Schrauben verwenden, mit denen-die
Ringscheiben aufeinander zugedrückt werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kugelgelenks
sind die öffnungen der Ringscheiben in einem Winkel entsprechend dem Anlagewinkel
an der Kugel angefast.
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Durch diese Anfasung wird eine satte Anlage der Kugel an den Kanten
der Ringscheiben. erreicht.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist dabei die Oberfläche der
Anfasung aufgerauht, was beispielsweise durch Sandstrahlen erreicht werden kann.
Durch diese -Oberflächenaufrauhüng wird eine Verstärkung der Reibung zwischen Ringscheiben
und Kugel herbeigeführt, was vorteilhafterweise zu einemnoch festeren Sitz der -Kugel
zwischen den Ringscheiben führt.
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Eine der beiden Ringscheiben ist mit einem ortsfesten Chassis fest
verbunden. Diese Verbindung wird, durch Verschraubung hergestellt. Es ist jedoch
auch eine andere Verbndungsart, wie Löten, Schweißen oder Kleben möglich..
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Das zu tragende Gerät ist in einer vorteilhaften Ausführungsformmittels
einer Verschraubung an dem Kugelkopf befertigt und durch einen am Kugelkopf sitzenden
Paßstift gegen Verdrehen gesichert.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform'geht durch die Kugel, den
Rugelhals und den Kugelkopf eine Längsbohrung hindurch.
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Durch diese Längsbohrung können vorteilhafter Weise'Kabel aus dem
Chassis durch das' Kugelgelenk hindurch-in das zu tragende Gerät geführt werden.
Sie sind dadurch gegen einen Zugriff von außen, geschützt, was beispielsweise bei
Alarmanlagen wunschenswert ist, und auch vor Verschleiß geschont, da'sie bei einer
solchen Führung nicht zu sehr beansprucht werden wie bei einer außerhalb des Kugelgelenks
laufenden Führung.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. la undFig. zeigen ein Kugelgelenk nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kugelgelenks; und Fig. -3
zeigt ginBeispiel einer, bei der Ausführungsform nach- Fig. 2 verwendeten Ringscheibe.
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Das in Fig. la und Fig. lb gezeigte bekannte Kugelgelenk besitzt
einen normalerweise aus PVC bestehenden Halter 16, der durch Einschlitzung an seiner
Stirnseite zwei Schenkel bildet.
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Zwischen diesen beiden Schenkeln sitzt in einer Aussparung eine kreisförmige
Lagerschale 15, die zur Herbeiführung ihrer'Zusammendrückbarkeit einseitig aufgeschnitten
ist. Diese Lagerschale 15 umfaßt die Kugel 1, die mit ihrem Hals 3 aus dem Halter
16 herausragt. Die Klemmwirkung wird dadurch erreicht, daß mit einer Verschraubung
17 die beiden Schenkel des Halters 16 und dadurch auch die'Lagerschale 15 zusammengedrückt
wird, die ihrerseits auf die Kugel drückt.
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Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Kugelgelenks ist eine als Befestigungsring zu bezeichnende Ringscheibe 6 an dem
Gehäuseblech eines Chassis 11 angeschraubt.
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In die öffnung 8 dieser Ringscheibe 6 und in die öffnung einer weiteren
- als Spannring zu bezeichnenden - Ringscheibe 7
greift ein Abschnitt
der Kugel 1 des Kugelgelenks ein. Die Kugel 1 sitzt also zwischen den beiden Ringscheiben
6 und 7 in deren öffnungen 8, und sie wird mittels Schrauben 9 zwischen, die'sen
beiden Ringscheiben 6'und i festgeklemmt. Die öffnungen 8 der Ringscheiben 6 und
7 besitzen eine Anfasung 10, die satt an der.
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Kugel anliegt.
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An der Kugel 1 sitzt der Kugelhals 3, der in den Kugelkopf 4 übergeht.
Auf dem Xugelkopf 4 ist das von dem Kugelgelenk zu tragende Gerät 5 mittels einer
Schraube 1-2 festgeschraubt und mittels eines am Kugelkopf sitzenden Paßstiftes
13 gegen Verdrehen gegenüber dem Kugelkopf gesichert. Durch die Kugel- 1, den'Hals
3 und den Kugelkopf 4 geht, eine Bohrung 14 hindurch, deren Durchmesser ausreicht,
um durch sie Kabel hindurchzuführen.
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In Fig. 3 ist eine der Ringscheiben 6 oder 7 dargestellt' Man sieht
dort die mittlere öffnung 8 zur Aufnahme der Kugel 1 und die Anfasung 10 an der
öffnungskante. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Schrauben 9 als
Klemmschrauben vorgesehen. Die Schrauben, mit denen die Ringscheibe 6 am Chassis
11 befestigt ist, sind nicht dargestellt.
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