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PATENTANSPRÜCHE
1. Dreigelenk-Stativ mit zwei scharnierend miteinander verbundenen Armen, die an ihrem freien Ende je ein Kugelgelenk tragen, und einer beim Scharnier angebrachten zentralen Spannvorrichtung, mit deren Hilfe Scharnier und Kugelgelenk gleichzeitig festspannbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Scharnierbolzen (30) an seinem einen Ende ein erstes fest mit ihm verbundenes Widerlager (31) trägt, das in einem ersten Arm (1) angeordnet ist, dass ein auf dem Bolzen verschiebbares zweites Widerlager (32) im zweiten Arm (2) angeordnet ist, und dass diese Widerlager mittels einer auf dem Scharnierbolzen aufgeschraubten Griffmutter (34) näher zueinander bringbar sind, dass auf diesen Widerlagern sich je ein kurzer Kipphebel (14, 24) abstützt, dessen anderes Ende an einer im Arm gleitend verschiebbar gelagerten Schubstange (11, 21) anliegt, das Ganze derart,
dass das Anziehen der Griffmutter die Widerlager einander näher bringt, wodurch die Kipphebel sich ihrer Totpunktlage nähern, die Schubstangen in axialer Richtung verschieben und auf Kugelpfannen der Kugelgelenke drücken, während gleichzeitig die Arme im Bereich des Scharniergelenks aufeinander gepresst werden.
2. Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines (31) der Widerlage als Kopf des zentralen Schamierbol- zens (30) ausgebildet ist, während das zweite Widerlager (32) die Form einer auf dem Bolzen (30) gleitend verschiebbaren Hülse hat.
3. Stativ nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerlager (31, 32) in koaxial zum Scharnierbolzen (30) in den Armen (1, 2) angebrachten Sacklöchern (12, 22) axial zum Scharnierbolzen verschiebbar, aber mittels Nut und Keil (35) gegen Drehen gesichert, gelagert sind.
4. Stativ nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerlager (31, 32) Ausfräsungen aufweisen, die eine die Bolzenlängsachse senkrecht kreuzende Nut (31', 32') bilden.
5. Stativ nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kipphebel (14, 24) die Form eines Keiles mit gerundeter Schneidkante haben, welche sich in der Nut (31', 32') des Widerlagers (31, 32) abstützen während das der Schneidkante gegenüberliegende Ende des Kipphebels an der Schubstange (11, 21) anliegt.
6. Stativ nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Armen (1, 2) angebrachten Sacklöcher (12, 22) mit seitlich in Längsrichtung des Armes sich erstrekkenden Erweiterungen (13, 23) in Verbindung stehen, die zur Aufnahme der Kipphebel (14,24) dienen.
7. Stativ nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Boden der Sacklöcher (12, 22) und den Widerlagern (31, 32) Federelemente (5) angebracht sind.
8. Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Armen (1,2) und koaxial zum Scharnierbolzen (30) eine Scheibe (4) aus Material mit hohem Reibungskoeffizient eingelegt ist.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Dreigelenk-Stativ, mit zwei scharnierend miteinander verbundenen Armen, die an ihrem freien Ende je ein Kugelgelenk tragen, und einer beim
Scharnier angebrachten, zentralen Spannvorrichtung, mit deren
Hilfe Scharnier und Kugelgelenk gleichzeitig feststellbar sind.
Ein solches Stativ gestattet eine grosse allseitige Einstellmög lichkeit, kombiniert mit einer raschen Festspannung in der gewünschten Lage. Die zentrale Spannvorrichtung lässt sich mit einer Hand betätigen und spannt alle drei Gelenke gleichzeitig.
Solche Dreigelenk-Stative finden in verschiedenen Gebieten der Technik Anwendung. Bei einer Anwendung ist ein Kugelgelenk mit einem pneumatischen oder magnetischen Sockel verbunden, während das andere Kugelgelenk eine Messuhr trägt. Beide Kugelgelenke können mit Spannzangen verbunden sein und miteinander zu verschweissende Teile in der gewünschten Lage halten. Ein Dreigelenk-Stativ kann auch als Fotostativ dienen, das die Kamera in jeder gewünschten Lage zum zu fotografierenden Objekt hält.
Ein derartiges Dreigelenk-Stativ ist beispielsweise aus der CH-PS 459 260 bekannt geworden. Bei einem Stativ werden die Kugelgelenke mit Hilfe einer Art Spannzangen geklemmt.
Die zentrale Spannvorrichtung zieht beim Spannen diese in den Armen untergebrachten Spannzangen nach innen. Dazu dienen zwei auf der zentralen Scharnierachse angebrachte konische Scheiben, die in Ringköpfe eingreifen und die Spannzangen betätigen. Dieser Aufbau benötigt relativ viele Teile und seine Wirkung beim Feststellen bedingt eine gleitende Reibung mehrerer Teile aufeinander.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Dreigelenk-Stativ zu schaffen, das möglichst wenige und einfache Teile enthält, die sich beim Feststellen leicht und mit geringer Reibung bewegen lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Dreigelenk-Stativ gelöst, das sich dadurch auszeichnet, dass der zentrale Scharnierbolzen an seinem einen Ende ein erstes fest mit ihm verbundenes Widerlager trägt, das in einem ersten Arm angeordnet ist dass ein auf dem Bolzen verschiebbares zweites Widerlager im zweiten Arm angeordnet ist, und dass diese Widerlager mittels einer auf dem Schamierbolzen aufgeschraubten Griffmutter näher zueinander bringbar sind, dass auf diesen Widerlagern sind je ein kurzer Kipphebel abstützt, dessen anderes Ende an einer im Arm gleitend verschiebbar gelagerten Schubstange anliegt, das Ganze derart, dass das Anziehen der Griffmutter die Widerlager einander näher bringt, wodurch die Kipphebel sich ihrer Totpunktlage nähern, die Schubstangen in axialer Richtung verschieben und auf Kugelpfannen der Kugelgelenke drücken,
während gleichzeitig die Arme im Bereich des Scharneirgelenks aufeinander gepresst werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt:
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Dreigelenk-Stativ;
Fig. 2 die wesentlichen Teile des Betätigungsmechanismus in perspektivischer Darstellung und
Fig. 3 ein Anwendungsbeispiel des Stativs.
In Figur 1 und 2 sind die beiden Arme des Stativs generell mit 1 und 2, des Scharnier mit seiner zentralen Spannvorrichtung mit 3 und eines der beiden Kugelgelenke mit 6 bezeichnet.
In den Armen 1, 2 sind Schubstangen 11, 1 gleitend verschiebbar gelagert. Der zentrale Scharnierbolzen 30 ist mit einem fest mit ihm verbundenen ersten Widerlager 31 versehen.
Ein zweites Widerlager 32 ist gleitend verschiebbar auf dem Bolzen 30 gelagert. Das Widerlager 31 hat die Form eines zylindrischen Bolzenkopfes, von dem ein Teil weggefräst ist, so dass eine senkrecht zur Bolzenlängsachse verlaufende Nut 31' entsteht. Das Widerlager 32 hat die Form einer zylindrischen Hülse mit gleichem Aussendurchmesser, wie der Bolzenkopf und einer Bohrung, die ein wenig grösser als der Durchmesser des Scharnierbolzens ist, so, dass dieser die Hülse mit geringem Spiel durchsetzt. Das Widerlager 32 weist eine Ausfräsung 32' wie der Bolzenkopf auf.
In den Armen, im Bereich des Scharniers, sind Sacklöcher
12, 22 angebracht, die ein wenig grösser sind als der Bolzenkopf 31 bzw. als das Widerlager 32. Im Boden dieser Sacklöcher sind zentrisch zur Sacklochbohrung Durchgangsbohrungen für den zentralen Scharnierbolzen 30 angebracht. Im Innern der Arme sind die Sacklöcher in Richtung zu den Enden hin bei 13 bzw.
23 erweitert. Die erwähnten Durchgangsbohrungen für den zentralen Scharnierbolzen 30 zusammen mit den in den weite
ren Sacklöchern 12, 22 und dem darin gelagerten Bolzenkopf 31 bzw. der Hülse 32 bilden gemeinsam ein Scharniergelenk für die Arme 1,2.
Beide Widerlager sind in den Sacklochbohrungen axial verschiebbar aber nicht drehbar gelagert. Dazu sind beide Widerlager mit einem kleinen Einlegkeil 35 versehen, der in einer in der Wand der Sacklochbohrung Nut (nicht dargestellt) gleiten kann.
Zwischen den beiden Armen 1, 2 und zentrisch zum Scharnierbolzen 30 ist eine Scheibe 4 angeordnet, die aus einem Material mit hohem Reibungskoeffizient hergestellt ist, das auch für Bremsbelege verwendet wird. Zwischen dem Widerlager 31 und dem Boden des Sackloches 12 sowie zwischen dem Widerlager 32 und dem Boden des Sackloches 22 sind einige Tellerfederscheiben 5 angerichtet.
Das dem als Bolzenkopf ausgebildeten Widerlager 31 entgegensetzte Ende des zentralen Scharnierbolzens 30 ist mit einem Aussengewinde 33 versehen, auf das eine Griffmutter 34 aufgeschraubt ist, die auf dem Widerlager 32 aufliegt.
Zwischen den Schubstangen 11, 21 und ein Widerlagern 31, 32 sind kurze Kipphebel 14, 24 angebracht. Diese sind keilförmig ausgebildet mit gerundeter Schneidkante. Die Schneidkante stützt sich in den durch die Ausfräsung 31' bzw. 32' gebildeten Nut im Widerlager 31 bzw. 32 ab. Das gegenüberliegende Ende dieser Keilförmigen Kipphebel ist ein wenig hohl ausgerundet und in diese Ausrundung greift das gerundete innere Ende der Schubstangen 11, 21 ein.
Beide Enden der Arme sind mit Kugelgelenken versehen. In Fig. ist nur eines dieser Gelenke 6 dargestellt. Es umfasst eine in den Arm 2 eingeschraubte Hülse 61, ein Gehäuse 62, in dem sich eine Kugel 63 mit Schraubsatz und eine Kugelpfanne 64 befinden.
Die Länge der Schubstangen 11, 21 ist so bemessen, dass im nichtgespannten Zustand, wie in Fig. 1 dargestellt, ein ganz geringes Spiel S zwischen der Druckplatte 64 und dem äusseren Ende der Schubstange vorhanden ist.
Wie bereits erwähnt, sind in der Lage nach Fig. 1 alle drei Gelenke gelöst. Sollen die Gelenke in der gewählten Lage festgespannt werden, wird die Griffmutter 34 ein wenig angezogen. Dies hat zur Folge, dass die beiden Widerlager 31, 32 sich einander ein wenig nähern. Dadurch schwenken die beiden Kipphebel 14, 24 ein wenig um ihre gerundete Schneide und nähern sich der totenpunktlage. Dabei schieben sie die Druckstangen 11, 21 ein wenig nach aussen, so, dass deren äusseres Ende nun die Kugelpfanne 64 an die Kugel 63 des Gelenkes 6 drückt. Dasselbe geschieht auch bei dem in Fig. 1 nicht dargestellten zweiten Kugelgelenk am Ende des Armes 1.
Dies bedeutet, dass die beschriebenen Elemente: Kipphebel - Schubstange - Kugelpfanne und Kugel gemeinsam einen Anschlag bilden, der verhindert, dass sich die beiden Widerlager 31, 32 noch mehr nähern. Wird trotzdem die Griffmutter stärker angezogen, werden die beiden Arme 1, 2 im Bereich des Scharniers 3 an die Scheibe 4 gepresst, womit auch das Scharnier arretiert ist.
Zum Lösen dieser drei Gelenke braucht nur die Griffmutter gelöst zu werden, wonach die Tellerfederscheiben 5 die Widerlager in ihre Ausgangslage bringen.
Aus der oben beschriebenen Wirkungsweise dürfte klar sein, dass der Hub der Schubstangen 11, 21 nur gering ist, da es sich um ein Präzisionsgerät handelt, braucht der Hub nur gering zu sein (grössenordnungsmässig 0,1-0,5 mm). Im dargestellten Beispiel muss die Länge der Schubstangen angepasst (justiert) werden. Es ist natürlich auch möglich eine solche Justierung durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben der Hülse 61 in den Arm 2 zustande zu bringen. Die Hülse muss dann in der gewählten Lage, beispielsweise mittels ei Gegenmutter in der gewählten Lage gesichert werden.
In Figur 3 ist ein Anwendungsbeispiel eines Dreigelenk Stativs dargestellt. Hier ist eines der Kugelgelenke 6 mit einem Magnetsockel 7 verbunden, womit die ganze Vorrichtung auf einem Messtisch befestigt werden kann. Mit Hilfe des Dreigelenk-Stativs 1, 2, 3 kann nun eine mittels eines Zwischenstücks am Kugelgelenk 6' befestigte Messuhr 8 in Höhe und Ausladung nach Wunsch eingestellt und mittels der Griffmutter in beliebiger Lage fixiert werden.
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PATENT CLAIMS
1. Three-jointed stand with two hinged arms, each of which has a ball joint at its free end, and a central tensioning device attached to the hinge, with the help of which the hinge and ball joint can be clamped at the same time, characterized in that the central hinge pin (30) at its one end a first abutment (31) firmly connected to it, which is arranged in a first arm (1), that a second abutment (32) displaceable on the bolt is arranged in the second arm (2), and that this The abutments can be brought closer to one another by means of a grip nut (34) screwed onto the hinge pin, so that a short rocker arm (14, 24) is supported on each of these abutments, the other end of which rests on a push rod (11, 21) that is slidably mounted in the arm, the whole thing like that,
that tightening the grip nut brings the abutments closer to each other, whereby the rocker arms approach their dead center position, move the push rods in the axial direction and press on ball sockets of the ball joints, while at the same time the arms are pressed against each other in the area of the hinge joint.
2. Stand according to claim 1, characterized in that one (31) of the abutment is designed as the head of the central hinge bolt (30), while the second abutment (32) is in the form of a sleeve that can slide on the bolt (30) .
3. Stand according to claims 1 and 2, characterized in that the abutments (31, 32) in blind holes (12, 22) mounted coaxially to the hinge pin (30) in the arms (1, 2) axially to the hinge pin, but by means of Groove and wedge (35) secured against turning, are stored.
4. Stand according to claims 1 and 2, characterized in that the abutments (31, 32) have milled portions which form a groove (31 ', 32') which perpendicularly crosses the longitudinal axis of the bolt.
5. Stand according to claims 1 and 4, characterized in that the rocker arms (14, 24) have the shape of a wedge with a rounded cutting edge, which are supported in the groove (31 ', 32') of the abutment (31, 32) while the end of the rocker arm opposite the cutting edge rests against the push rod (11, 21).
6. Stand according to claims 1 and 3, characterized in that the in the arms (1, 2) attached blind holes (12, 22) with laterally extending in the longitudinal direction of the arm extensions (13, 23) are connected to the Serve to accommodate the rocker arm (14,24).
7. Stand according to claims 1 and 3, characterized in that spring elements (5) are attached between the bottom of the blind holes (12, 22) and the abutments (31, 32).
8. Stand according to claim 1, characterized in that a disc (4) made of material with a high coefficient of friction is inserted between the arms (1, 2) and coaxially to the hinge pin (30).
The invention relates to a three-jointed tripod with two hinged arms, each of which has a ball joint at its free end, and one at the
Hinge-mounted, central tensioning device, with their
Help hinge and ball joint can be locked at the same time.
Such a tripod allows a large all-round setting possibility, combined with a quick clamping in the desired position. The central clamping device can be operated with one hand and clamps all three joints at the same time.
Such three-joint tripods are used in various fields of technology. In one application, one ball joint is connected to a pneumatic or magnetic base, while the other ball joint carries a dial indicator. Both ball joints can be connected with collets and hold parts to be welded together in the desired position. A three-jointed tripod can also serve as a photo tripod, which holds the camera in any desired position relative to the object to be photographed.
Such a three-joint stand is known from CH-PS 459 260, for example. With a tripod, the ball joints are clamped with the help of a type of collet.
The central clamping device pulls these collets in the arms during clamping. Two conical disks attached to the central hinge axis are used for this purpose, which engage in ring heads and operate the collets. This structure requires a relatively large number of parts and its effect when locked requires sliding friction between several parts.
The object of the invention is to create a three-jointed tripod that contains as few and simple parts as possible which can be moved easily and with little friction when locked.
According to the invention, this object is achieved by a three-jointed tripod, which is characterized in that the central hinge pin carries a first abutment firmly connected to it at one end, which is arranged in a first arm and a second abutment, which can be displaced on the bolt, in the second Arm is arranged, and that these abutments can be brought closer to one another by means of a handle nut screwed onto the hinge bolt, that a short rocker arm is supported on each of these abutments, the other end of which rests on a push rod that is slidably mounted in the arm, the whole thing in such a way that the Tightening the grip nut brings the abutments closer to each other, whereby the rocker arms approach their dead center position, move the push rods in the axial direction and press on the ball sockets of the ball joints,
while at the same time the arms are pressed against each other in the area of the hinge joint.
The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention:
Fig. 1 shows a longitudinal section through a three-joint stand;
Fig. 2 shows the essential parts of the actuating mechanism in perspective and
Fig. 3 shows an application example of the tripod.
In FIGS. 1 and 2, the two arms of the stand are generally designated with 1 and 2, the hinge with its central clamping device with 3 and one of the two ball joints with 6.
In the arms 1, 2 push rods 11, 1 are slidably mounted. The central hinge pin 30 is provided with a first abutment 31 firmly connected to it.
A second abutment 32 is slidably mounted on the bolt 30. The abutment 31 has the shape of a cylindrical bolt head, a part of which is milled away, so that a groove 31 ′ is produced that runs perpendicular to the longitudinal axis of the bolt. The abutment 32 has the shape of a cylindrical sleeve with the same outside diameter as the bolt head and a bore that is a little larger than the diameter of the hinge pin so that it passes through the sleeve with little play. The abutment 32 has a cutout 32 'like the bolt head.
There are blind holes in the arms around the hinge
12, 22 attached, which are a little larger than the bolt head 31 or the abutment 32. In the bottom of these blind holes, through-bores for the central hinge pin 30 are made centrally to the blind hole. Inside the arms are the blind holes in the direction of the ends at 13 and
23 extended. The mentioned through holes for the central hinge pin 30 together with the in the wide
Ren blind holes 12, 22 and the bolt head 31 or the sleeve 32 mounted therein together form a hinge joint for the arms 1,2.
Both abutments are axially displaceable but not rotatable in the blind bores. For this purpose, both abutments are provided with a small insert wedge 35 which can slide in a groove (not shown) in the wall of the blind hole.
Between the two arms 1, 2 and centrically to the hinge pin 30 is a disk 4 made of a material with a high coefficient of friction, which is also used for brake linings. Between the abutment 31 and the bottom of the blind hole 12 and between the abutment 32 and the bottom of the blind hole 22, a number of disk spring washers 5 are arranged.
The end of the central hinge pin 30 opposite the abutment 31, which is designed as a bolt head, is provided with an external thread 33 onto which a grip nut 34 is screwed, which rests on the abutment 32.
Short rocker arms 14, 24 are attached between the push rods 11, 21 and an abutment 31, 32. These are wedge-shaped with a rounded cutting edge. The cutting edge is supported in the groove formed by the milled recess 31 'or 32' in the abutment 31 or 32. The opposite end of this wedge-shaped rocker arm is rounded to be a little hollow and the rounded inner end of the push rods 11, 21 engages in this rounded portion.
Both ends of the arms are provided with ball joints. Only one of these joints 6 is shown in FIG. It comprises a sleeve 61 screwed into the arm 2, a housing 62 in which a ball 63 with a screw set and a ball socket 64 are located.
The length of the push rods 11, 21 is dimensioned such that in the non-tensioned state, as shown in FIG. 1, there is very little play S between the pressure plate 64 and the outer end of the push rod.
As already mentioned, all three joints are solved in the situation according to FIG. 1. If the joints are to be clamped in the selected position, the grip nut 34 is tightened a little. This has the consequence that the two abutments 31, 32 approach one another a little. As a result, the two rocker arms 14, 24 pivot a little about their rounded cutting edge and approach the dead center position. In doing so, they push the push rods 11, 21 outwards a little so that their outer end now presses the ball socket 64 against the ball 63 of the joint 6. The same thing also happens with the second ball joint, not shown in FIG. 1, at the end of the arm 1.
This means that the elements described: rocker arm - push rod - ball socket and ball together form a stop which prevents the two abutments 31, 32 from approaching each other even more. If the grip nut is nevertheless tightened more strongly, the two arms 1, 2 are pressed against the disk 4 in the area of the hinge 3, whereby the hinge is also locked.
To loosen these three joints, only the grip nut needs to be loosened, after which the Belleville washers 5 bring the abutments into their starting position.
From the mode of operation described above, it should be clear that the stroke of the push rods 11, 21 is only small, since it is a precision device, the stroke only needs to be small (of the order of 0.1-0.5 mm). In the example shown, the length of the push rods must be adapted (adjusted). It is of course also possible to bring about such an adjustment by screwing the sleeve 61 more or less deeply into the arm 2. The sleeve must then be secured in the selected position, for example by means of a lock nut in the selected position.
In Figure 3, an application example of a three-hinged tripod is shown. Here one of the ball joints 6 is connected to a magnetic base 7, with which the entire device can be attached to a measuring table. With the aid of the three-joint stand 1, 2, 3, a dial gauge 8 attached to the ball joint 6 'by means of an intermediate piece can now be adjusted in height and overhang as desired and fixed in any position by means of the grip nut.