DE2659444C2

DE2659444C2 - Tragarmkonstruktion mit Federgewichtsausgleich

Info

Publication number: DE2659444C2
Application number: DE2659444A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing.(Grad.) Kalbitz; Erwin Keyl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-12-29
Filing date: 1976-12-29
Publication date: 1978-09-07
Also published as: DE2659444B1

Description

,Die Erfindung bezieht sich auf eine Tragarmkonstruktion mit Federgewichtsausgleich mit einem in vertikaler Ebene verschwenkbaren Tragarm, an dem eine im wesentlichen konstant wirkende Kraft (Gewicht einer Last) angreift, die durch die Gegenkraft einer Feder, welche zwischen zwei Abstützgliedern mit Vorspannung eingespannt ist, ausgeglichen wird. Es ist bekannt, das Gewicht eines an einem Tragarm

60 angeordneten Gegenstandes durch Federkraft auszugleichen. Da die Kraft der hierfür gewöhnlich verwendeten Zug- oder Druckfedern sich häufig mit zunehmender Auszugslänge bzw. Stauchung im umgekehrten Verhältnis zum Lastmoment ändert, sind besondere Mittel nötig, um das von der Feder erzeugte Gegenmoment dem je nach Schwenkwinkelstellung des Tragarmes vorhandenen Lastmoment anzupassen. Bei den bekannten Tragarmkonstruktionen dieser Art erfordern die hier zu treffenden Maßnahmen relativ viel Platz, insbesondere im Bereich der Anlenkstelle des Schwenkarmes, weil bei diesen Konstruktion spezielle Hebelgestänge erforderlich sind, die in einer bestimmten räumlichen Zuordnung zum Tragarm vorgesehen werden müssen. Bei anderen Tragarmkonstruktionen ist ein vollkommener Gewichtsausgleich praktisch nur in einer Arbeitsstellung gegeben (DT-PS 125 645, 157513, 936966). Bei kleinen Schwenkbereichen gleicht die Reibung in den Achslagerungen oder eine besondere Feststellvorrichtung die sie ändernde Federkraft aus, die sich bei vertikalem Verschwenken durch Vergrößerung der Federkraft und Verkleinerung des wirksamen Hebelarmes ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tragarmkonstruktion der eingangs genannten Art anzugeben, mit der in jeder Schwenkstellung des Tragarmes ein vollkommener Gewichtsausgleich zu erzielen ist, wobei zu berücksichtigen ist, daß die hierfür zu treffender. Maßnahmen zu keiner nennenswerten baulichen Vergrößerung der Tragarmkonstruktion führen. Die Tragarmkonstruktion soll insbesondere für Parallelogrammtragarme geeignet sein.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Tragarmkonstruktion der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eines der Abstützglieder längs des Federweges der Feder bewegbar geführt ist und Mittel vorgesehen sind, die eine selbsttätige Verstellung dieses Abstützgliedes im Sinne einer Kompensation des bei Änderung des Schwenkwinkels des Tragarmes sich ändernden Lastmoments bewirken.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Tragarmkonstruktion nach der Erfindung im Längsschnitt,

F i g. 2 einen Ausschnitt des Tragarmes nach F i g. 1 in der Draufsicht

Die F i g. 1 zeigt eine Tragarmkonstruktion mit einem an einem Wandadapter 1 drehbar gelagerten Schwenkarm 2, an dessen freiem Ende ein Gewicht G, z. B. in Form eines Röntgengerätes, einer Leuchte od. dgl., angreift. Bei dem Tragarm handelt es sich um einen Parallelogrammtragarm, der hier in einer Grundstellung gezeigt ist; er kann um den Schwenkwinkel λ in vertikaler Ebene nach unten geschwenkt werden.

Der Tragarm besteht aus einem das Gehäuse des Tragarmes bildenden äußeren Parallelogrammarm 3 und einem Parallelogrammgestänge 4. Die Achslagerungen des Parallelogrammtragarmes sind mit 5, 6, 7 und 8 bezeichnet. Das Parallelogrammgestänge 4 besteht aus einer im wesentlichen parallel zürn Gehäuse 3 angeordneten Schubstange 9 und an ihren beiden Enden gelenkig angeordneten Hebelarmen 10 und 11, die an den Lagerachsen 5 bzw. 7 angelenkt sind. Im Bereich des einen Endes der Schubstange 9 ist diese in einem mit dem Gehäuse 3 fest verbundenen Führungsteil 12 geführt.

Im Bereich des anderen Endes weist die Schubstange 9 einen Lagerbock 13 auf, an dem mittels einer Achse 14 ein Ausgleichshebel 15 angelenkt ist. Der Ausgleichshebel 15 ist um eine im Abstand b über der Achse 14 angeordnete Achse 16 schwenkbar, die an den beiden Enden von einem Lagerbock 17 und 18 aufgenommen wird, welche an den lotrechten Seitenwaudungen 19 und

20 des Tragarmgehäuses 3 befestigt sind. Der Ausgleichshebel 15 weist eine gekrümmte Anlagefläche

21 auf, gegen die ein hülsenartiges Abstützglied 22 ι ο drückt, welches mit einer Druckfeder 23 belastet ist, deren freies Ende sich an einem auf der Schubstange 9 aufgeschraubten Abstützglied 24 abstützt Das Abstützglied 22 ist auf der Schubstange 9 gleitend geführt

Wird der Paralleiogrammarm aus der gezeichneten Grundstellung in eine beliebige Schwenkstellung gebracht, so würde bei fester Anordnung des Abstützgliedes 22 an der Schubstange 9 die Feder 23 zwangsläufig zusammengedrückt und damit der Abstand a zwischen den beiden Abstützgliedern 22 und 24 verkleinert werden. Die Gegenkraft würde' somit vergrößert werden, was jedoch zu vermeiden ist weil das Lastmoment in Folge des kürzeren wirksamen Hebelarmes in den von der Horizontalen abweichenden Schwenkstellungen kleiner ist Nachdem aber das Abstützglied 22 auf der Schubstange 9 gleitend geführt ist und der Ausgleichshebel 15 beim Schwenken des Parallelogrammarmes nach unten mitgeschwenkt wird, wandert das Abstützglied 22 nach links zum Ausgleichshebel hin. Das bedeutet, daß sich die Vorspannkraft der Feder 23 reduziert und damit die Rückstellkraft des Schwenkarmes dem kleineren Lastmoment angepaßt wird, das sich aus dem verkürzten Hebelarm entsprechend dem Schwenkwinkel λ und der konstant wirkenden Kraft entsprechend dem angehängten Gewicht G ergibt Um Relativbewegungen beim Schwenken des Ausgleichshebels 15 auszugleichen, weist der Ausgleichshebel 15 ein Langloch 25 auf.

Die gekrümmte Anlagefläche 21 für das Abstützglied 22 ist 30 ausgebildet daß die Vorspannkraft in dem Maße reduziert wird, in dem das Lastmoment bei Neigung des Tragarmes verkleinert wird. Damit läßt sich für das Gewicht G in jeder Schwenksiellung χ des Parallelogrammannes ein vollkommener Gewichtsausgleich über den gesamten Schwenkwinkelbereich erzielen. Zum Zwecke einer exakten Einstellung der Vorspannkraft ist das Abstützglied 24 auf der parallel zur Längsachse des Tragarmes geführten Schubstange 9 verstellbar angeordnet

Bei anderen Gewichtsverhältnissen ist ein Ausgleichshebel mit einer anders gekrümmten Oberfläche vorzusehen oder es ist der Abstand b zwischen den beiden Lagerachsen 14 und 16 zu verändern, was sehr leicht dadurch geschehen kann, daß in den beiden Lagerteilen 17 und 18 verschiedene Lagerbohrungen zur Aufnahme der Lagerachse 16 vorgesehen werden können. Der Ausgleichshebel 15 kann verschiedenartig gestaltet sein; er kann z. B. die Form einer Exzenterscheibe aufweisen.

Die gezeigte Konstruktion weist den wesentlichen Vorteil auf, daß die Vorspannung der Feder selbsttätig dem sich innerhalb des Schwenkwinkels ändernden Lastmoment im Sinne einer Kompensation, also eines vollkommenen Gewichtsausgleichs, angepaßt wird und die hierzu vorgesehenen Mittel keinen nennenswerten Platzbedarf erfordern, so daß diese sehr leicht innerhalb des ohnehin schon sehr flachen Tragarmgehäuses untergebracht werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tragarmkonstruktion mit Federgewichtsausgleich mit einem in vertikaler Ebene verschwenkbaren Tragarm, an dem eine im wesentlichen konstant wirkende Kraft (Gewicht einer Last) angreift, die durch die Gegenkraft einer Feder, welche zwischen zwei Abstützgliedern mit Vorspannung eingespannt ist, ausgeglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eines (22) der Abstützglieder (22, ι ο 24) längs des Federweges der Feder (23) bewegbar geführt ist und Mittel (13 bis 16) vorgesehen sind, die eine selbsttätige Verstellung dieses Abstützgliedes (22) im Sinne einer Kompensation des bei Änderung des Schwenkwinkels (α) des Tragarmes (2) sich ändernden Lastmoments bewirken.

2. Tragarmkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am beweglichen Abstützglied (22) ein in Abhängigkeit vom Schwenkwinke] (a.) verstellbarer Ausgleichshebel (15) anliegt, der eine gekrümmte Anlagefläche (21) aufweist, die bei einem Verschwenken des Tragarmes (2) den Abstand (a) zwischen den beiden Abstützgliedern (22, 24) im Sinne der Kompensation verändert

3. Tragarmkonstruktion, bei der der Tragarm als Parallelogrammtragarm ausgebildet ist, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer (4) der Parallelogrammarme (3, 4) als Schubstange (9) ausgebildet oder mit einer solchen verbunden ist und der Ausgleichshebel (15) mittels einer ersten jo Achslagerung (16) am anderen Parallelogrammarm (3) angelenkt und mittels einer zweiten Achslagerung (14) an der Schubstange (9) gelagert ist

4. Tragarmkonstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b) zwischen den J5 beiden Achslagerungen (14,16) veränderbar ist

5. Tragarmkonstruktion nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Parallelogrammarme (3, 4) ein Gehäuse mit lotrechten Seitenwandungen (19, £0) bildet, an denen beidseitig ein Lagerbock (17, 18) zur Lagerung des Ausgleichshebels (15) befestigt ist, und die Schubstange (9) ihrerseits einen Lagerbock (13) aufweist, an dem die zweite Achslagerung (14) für den Ausgleichshebel (15) angeordnet ist.

6. Tragarmkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (9) parallel zur Längsachse des Parallelogrammgehäuses (3) geführt und über gelenkig angeordnete Hebelarme (10, 11) mit den Achslagerungen (5, 7) des Parallelogrammtragarmes (2) verbunden ist.

7. Tragarmkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dem beweglich geführten Abstützglied (22) gegenüberliegende Abstützglied (24) zur Änderung der Vor- Spannkraft verstellbar angeordnet ist.