DE102006010020A1

DE102006010020A1 - Gelenk mit Rastung

Info

Publication number: DE102006010020A1
Application number: DE200610010020
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-04
Filing date: 2006-03-04
Publication date: 2007-09-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gelenk, z. B. für einen Tragarm, welches mit Hilfe formschlüssiger Verzahnungen in feinen Schritten von Hand verstellbar ist, welches bei geringer Abmessung eine hohe Tragkraft zulässt, welches gegen Verunreinigungen abgedichtet ist, welches beim Verstellen gebremst ist und bei welchem der Sperrvorgang akustisch und optisch angezeigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenk mit den Merkmalen des Anspruchs 1

Gelenke werden in vielen Bereichen der Technik – auch in der Medizintechnik – für unterschiedliche Zwecke eingesetzt, so z.B. bei Tragarmen für Hilfseinrichtungen wie z.B. Lampen oder auch in Haltern oder Stützen für Körperteile bei Operationen.

Die Gelenke machen die Tragarme anpassungsfähig für diverse Einsatzbedingungen.

Bekannt sind Kugelgelenke in Gelenkarmen. Diesen fehlt es u.U. an Tragkraft, da sie in der Regel keine formschlüssige Verbindung der Gelenkteile aufweisen.

Andere Gelenke haben axial ineinander greifende Verzahnungen zum Verstellen und Arretieren.

Diese müssen zum Verstellen des Gelenks vollständig außer Eingriff gebracht werden. Wegen der Zahnteilung ist oftmals nur eine grobe Verstellung dieser Systeme möglich.

Ein weiterer Nachteil der oben beschriebenen Gelenke ist es, dass sie beim „Aufmachen" in der Regel komplett instabil werden und der zu tragenden Belastung oder dem Eigengewicht nachgeben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gelenk zu schaffen, welches um 360° und mehr schwenkbar und fein verstellbar ist, welches ohne Werkzeug zu sperren und entsperren ist, welches eine hohe Tragkraft bei kleinen Abmessungen hat, welches vollständig abgedichtet werden kann und welches bei Entsperrung sich nicht selbsttätig verstellt.

Diese Aufgabe wird durch ein Gelenk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung:

Das Gelenk ist im Bereich von 360° und mehr fein verstellbar und formschlüssig arretierbar

Das Gelenk hat eine in Relation zu seinen Abmessungen hohe Tragkraft

Das Gelenk kann ohne Werkzeug gesperrt und entsperrt werden

Der gesperrte Zustand wird optisch angezeigt

Das Gelenk kann komplett abgedichtet werden

Das entsperrte Gelenk verstellt sich – falls erwünscht – nicht selbsttätig

Beschreibung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
1 und 2: eine Gesamt-Ansicht des Gelenks
3 und 4: eine Explosionsdarstellung der Gelenkteile
Das Gelenk nach 1 und 2 hat 2 Gelenkhälften (1) und (2), die jeweils als Gelenkarme (3) und (4) ausgebildet sind.
Verbunden werden die beiden Gelenkhälften (1) und (2) durch einen Bundbolzen (5), der durch Schrauben (6) mit Gelenkhälfte (2) verschraubt ist und dessen Bund (7) das Gelenk axial zusammenhält.
Wie 3 zeigt, hat die Gelenkhälfte (1) eine Innenverzahnung (8).
Der Bundbolzen (5) weist 3 radial verlaufende Nuten (9) auf, in die Zahnschieber (10) eingebaut sind. Die Zahnschieber (10) können sich ausschließlich radial in diesen Nuten (9) bewegen und in äußerster Position in die Innenverzahnung (8) eingreifen. In dieser Position ist das Gelenk gesperrt. Sperren und Entsperren des Gelenks erfolgt somit durch Eingriff oder Nicht-Eingriff der Zahnschieber (10) in die Innenverzahnung (8), also durch Radialbewegung der Zahnschieber (10). Diese Radialbewegung wird erzeugt durch die Schwenkbewegung eines Hebels (11) seitlich vom Gelenk.
Der Hebel (11) wird durch eine Schraube (12) am freien Ende einer Welle (13) fixiert, deren anderes Ende als Steuerscheibe (14) ausgebildet ist.
Die Welle (13) mit der integrierten Steuerscheibe (14) ist im Bundbolzen (5) und in Gelenkhälfte (2) gelagert.
In die Steuerscheibe (14) sind drei spiralförmig verlaufende Steuernuten (15) eingearbeitet. Zur Verbindung von Steuerscheibe (14) und Zahnschieber (10) sind Bolzen (16) vorgesehen, die in die Zahnschieber (10) eingeschraubt sind und deren Köpfe (17) in die Steuernuten (15) eintauchen. Da diese nicht konzentrisch sondern spiralförmig zur Welle (13) verlaufen, wird die Schwenkbewegung des Hebels (11) in eine Radialbewegung der Zahnschieber (10) transformiert, wodurch das Gelenk gesperrt oder entsperrt werden kann.
Aus mehreren technischen Gründen ist es zweckmäßig, wenn die vom Gelenk zu tragende Last zu gleichen Teilen auf alle drei Zahnschieber (10) verteilt wird. Dies wird erreicht, wenn diese jeweils spielfrei sind in den Nuten (9) und vor allem in der Innenverzahnung (8). Um dies zu erreichen wird ein Toleranzausgleich im Bereich der Steuernuten (15) vorgesehen.
Die Köpfe (17) der Bolzen (16) sind leicht exzentrisch zur Bolzenachse. Ein Schlitz (18) in den Bolzenköpfen (17) erlaubt bei Montage der Gelenkteile, jeden Bolzen (16) einzeln zu drehen und mit Hilfe der Exzentrizität die Zahnschieber (10) bis Anschlag in die Innenverzahnung (8) zu drücken, wobei die Steuerkurven auf Position „Sperren" stehen müssen. Gesichert werden die Bolzen durch geeigneten Klebstoff, der vor dem Einschrauben auf die Gewinde (19) aufgebracht wird. Nach dem Spielausgleich wird die Zugangsöffnung (20) mit einer Verschlussschraube (21) abgedichtet. Um das Gelenk innen sauber zu halten, sind weitere Dichtungen (22), (23) und (24) vorgesehen. Je nach Vorspannung der Dichtungen können diese auch als Verstellbremse wirken. Aus Sicherheitsgründen kann es zweckmäßig sein, den Hebel (11) gegen unbeabsichtigtes Bewegen zu sperren. Hierzu dient ein Stift (25), der in eine Bohrung (26) des Hebels (11) hineinragt, wenn dieser in Position „gesperrt" steht. Der Stift (25) ist im Bundbolzen (5) gelagert und wird durch eine Feder (27) gegen den Hebel (11) gedrückt.
Zur visuellen Kontrolle der Position „gesperrt" kann am Bundbolzen (5) auch eine dem Hebel (11) gegenüberliegende Farbmarkierung angebracht werden.

Claims

Gelenk – z.B. für einen Tragarm – dadurch gekennzeichnet, dass zum Sperren des Gelenks mindestens zwei Sperrverzahnungen der einen Gelenkhälfte simultan spielfrei in entsprechende Gegenverzahnungen der anderen Gelenkhälfte gepresst werden
Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk ohne Werkzeug von Hand gesperrt und entsperrt werden kann
Gelenk nach Anspruch 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrvorgang akkustisch und optisch angezeigt wird
Gelenk nach Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk eine Bremse aufweist