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Technisches Umfeld
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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für ein Zusatzgerät an einem Auslegerarm eines Tragarmsystems mit einem Anschlussadapter für das Zusatzgerät, welcher mittels einer aus einem Sicherungsblech und einer Sicherungshülse bestehenden Koppelvorrichtung am Auslegerarm festgelegt ist, wobei das Sicherungsblech in eine schlitzförmige Ausnehmung am Auslegerarm eingreift.
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Stand der Technik
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Befestigungsvorrichtungen der eingangs geschilderten gattungsgemäßen Art sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Um eine derartige Befestigungsvorrichtung zu montieren, wird zunächst der Anschlussadapter, an dem zu einem späteren Zeitpunkt das Zusatzgerät festgelegt wird, in das Innere eines vorzugsweise rohrförmig ausgebildeten Auslegerarms eingeführt. Das eingeführte Ende des Anschlussadapters besitzt bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen beabstandet zum Endbereich eine Einkerbung. Der Auslegerarm besitzt eine oben erwähnte schlitzförmige Ausnehmung, in die nach Einführen des Anschlussadapters in das freie Ende des Auslegerarms ein Sicherungsblech eingeschoben wird. Das Sicherungsblech ist so ausgestaltet, dass es in die im Innern des Auslegerarms in der richtigen Höhenposition befindliche Nut des Anschlussadapters eingreift. Auf diese Weise ist ein Wiederherausfallen des Anschlussadapters ausgeschlossen.
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Eine derartige gattungsgemäße Befestigungsvorrichtung ist beispielsweise in einer Anweisung der Firma Ondal zur Überprüfung des vorderen Gelenkes am Federarm Acrobat 2000; Baujahre 2000–2006 (Ausgabe 08/2009, Version 2) offenbart.
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Damit insbesondere bei dynamischen Belastungen am Auslegerarm ein Herausspringen des Sicherungsbleches aus der schlitzförmigen Ausnehmung am Auslegerarm ausgeschlossen ist, was automatisch eine Freigabe des Anschlussadapters und gegebenenfalls ein Herabfallen des Zusatzgerätes mit sich bringen würde, wird abschließend über den Bereich der schlitzförmigen Ausnehmung eine Sicherungshülse geschoben, die mittels einer Befestigungsschraube fixiert ist.
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Die geschilderte Befestigungstechnik ist seit langem bekannt und hat sich bei leichten Zusatzgeräten am Auslegerarm sowie vorrangig statischen Belastungen durchaus bewährt. Werden jedoch schwerere Zusatzgeräte am Auslegerarm festgelegt und diese im Rahmen ihres Betriebes des öfteren bewegt, so treten hohe Kräfte im Bereich der Befestigungsvorrichtung auf, die darüber hinaus in ihrer Kraftwirkung wechselnd sind.
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Es hat sich ergeben, dass insbesondere aufgrund hoher dynamischer Belastungen bei den zuletzt geschilderten Anwendungsfällen im Bereich der Schwächung des Auslegerarms durch die schlitzförmige Ausnehmung Risse des Materials auftreten können, die letztendlich zu einer Zerstörung der Befestigungsvorrichtung und einer Beschädigung des freigegebenen Zusatzgerätes führen.
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Zur Beseitigung dieser Nachteile sind Möglichkeiten der Spannungsreduktion bekannt geworden, wie sie beispielsweise in der Dissertation mit dem Titel „Beiträge zum Fail Safe Design”, im Jahr 2010 vom KIT Scientific Publishing (ISBN 978-3-86644-520-8) publiziert, dargelegt sind.
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Aufgabe der Erfindung
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Ausgehend von dem geschilderten Stand der Technik und den hieraus bekannten Befestigungsvorrichtungen besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Befestigungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie auch erhöhten Belastungen aufgrund dynamischer Krafteinwirkung bei schweren Zusatzgeräten gewachsen ist und somit eine ausreichende Lebensdauer der Befestigungsvorrichtung gewährleistet wird. Darüber hinaus soll die Befestigungsvorrichtung kostengünstig herstellbar und einfach montierbar sein.
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Lösung der Aufgabe
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Die gestellte Aufgabe wird für eine Befestigungsvorrichtung der eingangs geschilderten gattungsgemäßen Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 dargelegte technische Lehre gelöst.
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Erfindungswesentlich dabei ist es, dass die schlitzförmige Ausnehmung als mindestens zwei beabstandet zueinander angeordnete separate Durchbrechungen ausgebildet ist, die jeweils Endbereiche mit einem vergrößerten Querschnitt aufweisen, wobei die Endbereiche eine gerundete Kantenkontur besitzen und das Sicherungsblech zwei beabstandet zueinander angeordnete, durch einen Verbindungssteg miteinander gekoppelte Vorsprünge aufweist, die zum Eingriff in die schlitzförmigen Durchbrechungen vorgesehen sind.
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Durch die beschriebene Lösung werden insbesondere in den hoch belasteten Endbereichen der schlitzförmigen Ausnehmung die Spannungen innerhalb des Auslegerarmmaterials signifikant herabgesetzt. Die verbesserte Spannungsverteilung innerhalb des Materials bewirkt, dass auch infolge großer dynamischer Belastungen Rissbildungen im Endbereich der schlitzförmigen Ausnehmungen vermieden werden. Dadurch kann die Lebensdauer der Befestigungsvorrichtung wesentlich gesteigert werden.
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Besondere Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich zusätzlich aus den Merkmalen der auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.
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Darüber hinaus kann es zweckmäßig sein, das Sicherungsblech mit seiner nach außen versehenen Endkante nicht über den Außenquerschnitt des Auslegerarms hervorstehen zu lassen. Hierdurch wird das Aufschieben der Sicherungshülse erleichtert, da bei dieser Tätigkeit Verkantungen der Sicherungshülse aufgrund der vorstehenden Außenseite des Sicherungsbleches vermieden werden.
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Die Ausgestaltung des Sicherungsbleches mit zwei beabstandet zueinander angeordneten, durch einen Verbindungssteg miteinander gekoppelte Vorsprüngen, die zum Eingriff in die schlitzförmigen Durchbrechungen vorgesehen sind, dient zusätzlich dazu, die Teileanzahl der Befestigungsvorrichtung zu reduzieren, da auch für die zwei beabstandet zueinander angeordneten separaten Durchbrechungen nur ein Sicherungsblech zum Einsatz kommen kann.
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Es hat sich darüber hinaus als zweckmäßig erwiesen, wenn die Vorsprünge an ihrem vorderen freien Ende eine kleinere Breite aufweisen, als an ihrem hinterem, dem Verbindungssteg zugewandten Ende. Durch die im vorderen Bereich schmalere Ausgestaltung lässt sich das Sicherungsblech leichter in die Durchbrechungen am Auslegerarm einführen.
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Um eine entsprechend erhöhte Sicherheit gegen Rissbildung und Zerstörung des Auslegerarms im Bereich der schlitzförmigen Ausnehmung, bzw. Durchbrechungen zu erhalten, hat es sich darüber hinaus als vorteilhaft erwiesen, das Maß des Querschnittes der Endbereiche 1,5 bis 2,5-fach größer auszuführen als das Mass des Querschnittes der übrigen schlitzförmigen Durchbrechungen.
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Figurenbeschreibung
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung mit ihren Einzelteilen.
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Wesentliche Elemente der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sind ein Anschlussadapter 2, welcher in das freie Ende eines Auslegerarms 1 eingeschoben wird. Der Auslegerarm 1 ist Bestandteil eines Tragarmsystems, welches im industriellen und medizinischen Bereich zur Festlegung von Zusatzgeräten, beispielsweise von Monitoren, Eingabe- und Kontrolleinheiten oder dergleichen dient. Derartige Zusatzgeräte müssen bei ihrem Einsatz oftmals in ihrer Position verändert werden, um optimale Einsatzmöglichkeiten zu bieten. Zu diesem Zweck sind die angesprochenen Tragarmsysteme mit Dreh- und Schwenkgelenken verbunden, um ausgehend von einer Wand- oder Deckenbefestigung beliebige Positionen der Zusatzgeräte im Raum zu ermöglichen.
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Das zum Einschieben in den Auslegerarm vorgesehene freie Ende des Anschlussadapters 2 ist, wie dies die Figur zeigt, beabstandet vom Ende mit einer Nut 10 versehen. Am gegenüberliegenden Ende 11 des Anschlussadapters 2 besitzt dieser im vorliegenden Beispiel nicht näher dargestellte Befestigungsmöglichkeiten für ein Zusatzgerät.
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Im Bereich des Auslegerarmendes, in welchen der Anschlussadapter 2 eingeschoben wird, sind zwei Durchbrechungen 8 und 9 angeordnet, die gemeinsam eine insgesamt mit 5 bezeichnete Ausnehmung für ein Sicherungsblech 3 bilden. Bei der Montage des Anschlussadapters 2 am Auslegerarm 1 wird dieser so weit in den Auslegerarm 1 eingeschoben, bis die Nut 10 im Bereich der Durchbrechungen 8 und 9 im Auslegerarm 1 liegt. Dann wird das Sicherungsblech 3 in die aus den Durchbrechungen 8 und 9 bestehende Ausnehmung 5 eingesetzt.
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Das Sicherungsblech 3 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei beabstandet zueinander angeordneten Vorsprüngen 12, 13, die bei in den Auslegerarm 1 eingesetztem Sicherungsblech 3 in die umlaufende Nut 10 des Anschlussadapters 2 eingreifen. Durch den Eingriff wird ein Herausziehen des Anschlussadapters 2 aus dem freien Ende des Auslegerarmes 1 verhindert.
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Damit das Sicherungsblech 3 durch dynamische Belastungen nicht aus der Ausnehmung 5 herausrutscht, wird abschließend das freie Ende des Auslegerarms im Bereich der Ausnehmung, bzw. der Durchbrechungen 8 und 9 durch eine Sicherungshülse 4 überdeckt. Die Sicherungshülse 4 wird mittels einer herkömmlichen Schraube 14 am Auslegerarm 1 festgelegt.
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Die erfindungswesentliche Gestaltung der Befestigungsvorrichtung sieht nunmehr vor, dass die Endbereiche 6 und 7 der schlitzförmigen Ausnehmung 5 mit einem vergrößerten Querschnitt versehen sind, wobei die Endbereiche eine gerundete Kantenkontur aufweisen. Die gerundete Kantenkontur kann dabei kreisförmig ausgebildet sein oder wie im dargestellten Ausführungsbeispiel halbkreisförmig. Um die Festigkeit im Bereich der Ausnehmung 5 weiter zu verbessern und somit die Lebensdauer der Befestigungsvorrichtung zu verlängern, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Ausnehmung 5 in zwei beabstandet zueinander angeordnete separate Durchbrechungen 8 und 9 aufgeteilt. Jede dieser Durchbrechungen 8 und 9 besitzt in ihren jeweiligen Endbereichen einen vergrößerten Querschnitt, wobei die Endbereiche 6, 7 wiederum jeweils eine gerundete Kantenkontur besitzen.
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Damit das Sicherungsblech 3 mit den beiden Vorsprüngen 12 und 13 in die beabstandet zueinander angeordneten Durchbrechungen 8 und 9 leichter eingesetzt werden kann, weisen die Vorsprünge 12 und 13 an ihren vorderen Enden eine kleinere Breite auf als an ihrem hinteren Ende, an dem die Vorsprünge 12 und 13 durch einen Verbindungssteg 15 miteinander gekoppelt sind.
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Die Breite des Verbindungssteges 15 ist so ausgebildet, dass das Sicherungsblech 3 in eingeschobenem Zustand mit seiner nach außen weisenden Endkante über den Außenquerschnitt des Auslegerarmes 1 nicht hervorsteht. Durch diese Maßnahme wird das Überschieben der Sicherungshülse über den Bereich des Auslegerarms mit den Durchbrechungen 8 und 9 erleichtert.
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Hinsichtlich der Ausgestaltung der Endbereiche hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Maß M des Querschnittes der Endbereiche 1,5 bis 2,5-fach größer ausgeführt ist, als der Querschnitt S der übrigen schlitzförmigen Durchbrechungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Auslegerarm
- 2
- Anschlussadapter
- 3
- Sicherungsblech
- 4
- Sicherungshülse
- 5
- Ausnehmung
- 6
- Endbereich
- 7
- Endbereich
- 8
- Durchbrechung
- 9
- Durchbrechung
- 10
- Nut
- 11
- Ende
- 12
- Vorsprung
- 13
- Vorsprung
- 14
- Schraube
- 15
- Verbindungssteg