DE2006839B2 - Federbelastete Lasttragvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine im Gleichgewicht bleibende, federbelastete Lasttragvorrichtung für konstante Lasten, mit der die Last innerhalb bestimmter Grenzen in einer gewünschten örtlichen Lage, in die sie gebracht wurde, gehalten werden kann, bestehend aus einem an einer ortsfesten Halterung angelenkten, in der vertikalen Ebene schwenkbaren, aus vier gelenkig miteinander verbundenen Stäben gebildeten Parallelogrammgestänge sowie einem Lasttragarm, an dessen äußerem Ende die Last, z. B. ein Fernsehapparat, aufgehängt ist und dessen inneres Ende den oberen, von der Halterung entfernt liegenden kurzen Schenkel des Parallelogrammgesiänges bildet, und einer an der Halterung befestigten Federeinrichiunmit einem Zugglied, das an dem der Halterung benachbarten Ende des oberen langen Schenkels des Parallelogramm^estänges gelenkig befestigt ist u· ■! eine Kraft zum Ausgleich des Gewichts der Last ;u>: das Parallelogrammgestänge überträgt.

Eine solche Lasttragvorrichtung ist bereits aus der USA .-Patentschrift 2 200 518 bekannt, bei der jedoch in nachteiliger Weise die Verbindung des Para!- lelogrammgestänges mit der Federeinrichtung übezwei gelenkig miteinander verbundene Stabpaare erfolgt, wodurch sich nicht nur ein komplizierter .Kufbau ergibt, sondern auch hinsichtlich der Funktion weitere Hebelmomente geschaffen werden. Diese werden unübersichtlich und nicht immer einwandfrei dadurch beherrschbar, daß da:, äußere Ende der Spiralfeder an den Gelenkpunkt zwischen den beiden Stabpaaren so angreift, daß der Gelenkpunkt nach unten und innen zur Halterung hingezogen wird.

Eine andere Lasttragvorrichtung ist ferner noch aus der USA.-Patentschrift 2 665 102 bekannt, bei der an der Halterung ein Drehkörper angelenkt ist, der mit Hilfe eines Bindegliedes am inneren Ende des die Last tragenden Armes und mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung an einer federnden Lastausgleichseinrichtung angebracht ist. Eine zuverlassije und störungsfreie Funktion dieser Lasttragvorrichtung ist in nachteiliger Weise nicht möglich, und außerdem ist der Aufbau recht kompliziert.

Schließlich ist aus der USA.-Patentschrift 3 426 190 die ineinandergeschachtelte Anordnung der U-förmig ausgebildeten Tragstäbe gezeigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine im Gleichgewicht bleibende, federbelastete Lastiragvorriclitung für konstante Lasten der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln ein Gewichts- und Momentenausgleich zuverlässig und störunanfällig gewährleistet ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Federeinrichtung aus einer zwischen den Seitcnplatten einer Stütze der Halterung um eine horizontale Achse drehbar angeordneten Seilscheibe besteht, an der das als Seil ausgebildete Zugglied abrollbar befestigt ist, sowie aus einer an der Halterung

_BbgestUtzten Druckfeder, an der ein zweites Zugglied befestigt ist, das mit einem Querbolzen in einen radialen Schlitz der drehbaren Seilscheibe und gleichzeitig in einander gegenüberliegende, bogenförmige Schlitze in den feststehenden Seitenteilen eingreift, wobei die Schlitze so zueinander angeordnet sind, fjaß der bei eurer durch das Seil infolge der Verschiebung der Last hervorgerufenen Drehung der Seilscheibe der Querbolzen durch die Relativbewegung der Schlitze derart bewegt wird, daß sich sein Ab-Stand von der Achse der Seilscheibe vergrößert, wenn sich die Seilscheibe im Sinne einer Entlastung der Feder dreht, und verkleinert, wenn sich die Seilscheibe im entgegengesetzten Sinne dreht. In vorteilhafter Weise wird durch diese Maßnahmen ein ge- nauer und stabiler Cegenausgleich zur Last geschaf fen, d.h. beispielsweise zum Gewicht eines an den Lasttragarm angehängten Fernsehapparates Erreicht wird diese Funktion durch widerstandsfähige und nahezu wartungsfreie Elemente, insbesondere die Fiihrung des Querbolzens durch den radialen und bogenförmigen Schlitz, die eine Art Nockenführung darstellen. Auch wird die Tragfähigkeit der angehängten Lasten durch die Möglichkeit entsprechender Auslegung der Druckfeder einerseits und der Gelenke andererseits günstig erhöht. Während bekannte Vorrichtungen der hier interessierenden Art entweder nur kleine Lasten, wie z. B. Lampen, tragen können oder schwere Halterungskonstruktionen für größere Lasten erfordern, wird erfindungsgemäß bei hoher Tragfähigkeit eine gute Kompaktheit geschaffen. Versuche haben bei einer besonderen Ausfuhr ungs- form der Erfindung ergeben, daß mit der Last tragvorrichtung eine Last von fast 8,2 kg bei einer Längenausdehnung von etwa 1,3 m getragen werden kann. Dies ist eine Momententragkraft, die erheblich größer als die bei den bekannten Vorrichtungen ist.

Bei vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Länge des zweiten Zuggliedes einstellbar. Durch einfache Drehung einer Schraube oder Mutter kann somit die Ausgleichslast erhöht oder verringert werden und eine gute Anpassung der erfindungsgemäßen Lasttragvorrichtung an die jeweiligen Bedingungen vorgenommen werden.

Erfindungsgemäß ist es besonders zweckmäßig. wenn der bogenförmige Schluz entlang einer hyperbolischen Kurve verlaufend ausgebildet ist. Es wird weiter unten noch beschrieben, daß theoretisch die Hyperbel die geeignete Idealkurve ist, daß jedoch aus praktischen Gründen häufig auch eine Annäherung an eine kreisförmige Kurve genügt.

Zweckmäßig ist es ferner, wenn das Seil über ein Spannband am oberen Drehpunkt des kurzen Stabes und des langen Stabes drehbar angelenkt ist. Durch diese Konstruktion ergibt sich eine weitgehende Vereinfachling gegenüber den bekannten Vorrichtungen, bei denen für die Anlenkung des Zuggliedes weitere Anlcnkpunkte vorgesehen sind.

Erfindungsgemäß ist es ferner günstig, wenn die Tragzapfenbuchsen für die Drehverbindung des unteren langen Stabes mit der Halterung zwischen den Schnittpunkten der kurzen Stäbe mit dem unteren langen Stab angeordnet sind. Es ergibt sich hinsichtlich des Schwerpunktes eine günstigere Aufhängungslage als bei der bekannten Lasttragvorrichtung. und auch die Konstruktion läßt sich durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kompakter gestalten.

Zweckmäßig ist ^g ferner noch, einen verstellbaren Reibungsstabilisator zwischen den langen Stäben vorzusehen. Dieser läßt sich sehr einfach bei der ineinander verschachtelten Konstruktion der U-förmig ausgebildeten Stäbe des Parallelogrammgestänges anbringen, und auch hier kann durch eine einfache Schraubendrehung die Elastizität der Gesamtanlage in der gewünschten Richtung verändern.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht der einstellbaren Lasttragvorrichtung,

Fig.2 eine Draufsicht auf die Lasttragvorrichtung,

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt derselben entlang der Linie 3-3 der F i g. 1,

F i g. 4 einen vergrößerten Querschnitt des Lasttragarmes entlang der Linie 4-4 der Fig. 1,

F i g. 5 eine abgebrochene Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 der F i g. 2, welche die Knieverbindung zwischen dem Doypelarm und dem Lastlragarm darstellt,

Fig. 6 eine vergrößerte, abgebrochene Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 der Fig. 1. die den Stabilisator darstellt,

Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie 7-7 der I i g. 5, der ebenfalls den Stabilisator darstellt,

F i g. 8 eine vergrößerte, abgebrochene Endansicht des unteren Stabes des Doppelarmes an der Knieverbindung,

Fig. 9, 10 und U eine vergrößerte, abgebrochene Ansicht von der Seite, von hinten bzw. von vorn von der Halterung und der Federeinrichtung,

Fig. 12 eine Draufsicht entlang der Linie 12-12 der F i g. 9 und

Fig. 13 eine schematische Darstellung des Gestänges und der Nockenführung.

Aus den Fig. 1 und 2 ist deu'.lich zu ersehen, daß die einstellbare Lasttragvorrichtung dnen Doppelarm 10, einen Lasttragarm 15 und eine Halterung 35 aufweist. Der Doppelarm 10 weist ein Paar gegenüberliegender, ineinandergreifender Stäbe 11 und 12 sowie ein Paai — aus den F i g. 5 und 9 ersichtlicher — kurzer Stäbe 13 und 14 auf, die mit den entsprechenden Enden der Stäbe 11 und 12 in Verbindung stehen. Letztere sind im wesentlichen parallel, wobei der untere Stab 12 in den oberen 11 eingeführt ist.

In der bevorzugten Ausführungsform bilden die vier Stäbe 11 bis 14 ein Parallelogrammgeslänge.

Der Lasttragarm 15 ist über den Stab 13 am äußeren Ende des Doppelarmes 10 angebracht und hat vorzugsweise etv\a dieselbe Länge wie der Doppelann 10. und der Lasitragarm 15 ist ausführlich in F i g. 5 gezeigt. Der obere Stab 11 ist mit dem Stab 13 durch einen sich zwischen der. Scheins änden 23 erstreckenden Stift 22 drehbar verbunden, wie in F i g. 6 gezeigt. Der Stift 22 ist an jedem Ende mil Haltcvorsprüngen 25 versehen.

Der untere Stab 12 ist drehbar mit dem Stab 13 mittels eines Stiftes 26 verbunden, der sich zwischen den Seitenwänden 27 erstreckt, welche in die Seitenwände 23 eintauchen. Hierbei ist ausreichend Raun zwischen άζη Enden des Stiftes 26 für eine Bewegung des unteren Stabes 12 innerhalb des oberen Sta bes 11 vorgesehen. Aus F i g. 8 ist zu ersehen, dat der untere Stab 12 an seinem Ende 29 mil einer Aus sparung versehen i.st, um Raum für den Stift 22 zi schaffen, wenn der Lasttragarm 15 um den Stift 2t

schwenkt und eine Bewegung in den oberen Stab 11 hinein ausführt.

Ein besonders aus F i g. 5 deutlich erkennbarer Abdeckgurt 30 aus Federmaterial ist am Lasttragarm IS angebracht und dient der Schaffung einer Abdekkung, sobald sich die Knieverbindung 21 nach oben öffnet. Dies kann geschehen, wenn der Winkel zwischen dem Stab 10 und dem Lasttragarm 15 spitzer als der in Fig. 5 dargestellte Winkel wird. Zwecks Klarheit ist der Abdeckgurt 30 in F i g. 6 fortgelassen.

Um den relativen Bewegungsverlust zwischen dem oberen und dem unteren Stab 11 bzw. 12 zu steuern, ist ein Stabilisator 31 vorgesehen, der eine Veränderung des Reibungseingriffes zwischen den ineinandergeschachtelten Stäben 11 und 12 gestattet. Der Stabilisator 31 ist am besten aus den F i g. 5 und 7 zu ersehen. Er weist einen V-förmigen Spitzkeil 32 auf, der über ein Gewinde mit einer Schraube 33 in Verbindung steht. Durch Drehen der Schraube kann der Spitzkeil 32 zum unteren Stab 12 einwärts oder nach außen bewegt werden. In die Seitenwände des unteren Stabes 12 sind gegenüberliegend Nylonklötze 34 angebracht, von denen jeder eine nach innen geneigte bzw. keilförmige Fläche aufweist. Beim Drehen der Schraube wird der Spitzkeil 32 nach innen in den Stab 12 gezogen, und die Nylonklötze 34 werden gegen die Seiten des oberen Stabes 11 gedrückt, wodurch die Reibung zwischen den Stäben 11 und 12 steigt.

An seinem inneren Ende ist der Doppelarm 10 drehbar mit der Halterung 35 verbunden, die durch ein Gehäuse 38 abgedeckt ist. Die innere Endverbindung des Doppelarmes 10 mit der Halterung 35 ist im Detail in F i g. 9 gezeigt.

Dort ist die Schwenkanordnung zwischen dem oberen und dem unteren Stab 11 bzw. 12 gezeigt. Diese sind an ihrem inneren Ende mittels des kurzen Stabes 14 verbunden, vergleichbar mit den» Stab 13 am äußeren Ende. Kin zwischen den Seiten des oberen Stabes 11 angeordneter Drehstitl 36 verbindet drehbar ein Ende des kurzen Stabes 14 mit dem oberen Stab 11. Ein weiterer, zwischen den Seiten des unteren Stabes 12 angeordneter Drehstift 37 verbindet drehbar das andere Ende des Stabes 14 mit dem unteren Stab 1 i.

Der untere Stab 12 ist an seinem Ende 40 mit einer Aussparung versehen, um Raum für den Stift 36 zu schaffen, wenn sich die oberen und unteren Stäbe 11 und 12 zueinander bewegen. Das mit der Aussparung versehene Ende 40 ist derart geformt, daß ein Anschlag geschaffen isi, der die Bewegung der Stäbe 11 und 12 zueinander und die Bewegung des Doppelarmes 10 insgesamt begrenzt.

Fig. 13 zeigt für das bevorzugte Ausführungsbeispiel schemalisch das Verhältnis zwischen den Stäben 11 und 12 und den kurzen Stäben 13 und 14.

Wie in den Fis,.9 und 12 gezeigt, wird der Doppelarm 10 schwenkbar vermittels einer Stütze 39 gehaltert, die ein Paar gegenüberliegender paralleler Seitenplatten 41 aufweist. Die Stütze 39 bildet einen Teil der Halterung 35. Die drehbare Halterung des Doppelarms 10 wird durch eine weite, U-förmige Hilfsplatte 42 gewährleistet, die an der Unterseite des unteren Stabes 12 mittels Schrauben 47 angebracht ist. Die Hilfsplatlc 42 weist gegenüberliegende parallele Scitcnwände 43 auf, die seitlich außerhalb der Seiten 27 des unteren Stabes 12 angeordnet sind, und bilden Ansätze, die mit den parallelen Seitenplatten 41 zusammenwirken. Eine Tragzapfenbuchse 45 als Dreheinrichtung ist z.B. durch Schweißen mit den Seiten 43 verbunden. Ein Paar aus Fig. 11 ersichtlicher Schlitze 48 am oberen Ende der Seitenplatten 41 sieht eine Lageaing für die drehbare Befestigung jeder Tragzapfenbuchse 45 vor.

Aus F i g. 9 kann man sehen, daß der einstellbare Doppel arm 10 wirksam an einer Seilscheibe 50 angebracht ist, die drehbar zwischen den Seitenplatten 41 durch einen Stift befestigt ist, welcher die zwischen den Seitenplatten 41 vorgesehene Drehachse 51 darstellt. Die Seilscheibe 50 ist mit dem Doppelarm 10 durch ein Verbindungszugglied 58 (F i g. 13) verbunden, das ein etwa U-förmiges Spannband 52 und ein elastisches Drahtseil 53 aufweist (F i g. 9).

Der den oberen Stab 11 und den kurzen Stab 14 verbindende Drehstift 36 erstreckt sich nach außen von den Seiten 23 des oberen Stabes 11 und schafft ίο eine Drehverbindung des Spannbandes 52 mit dem Doppelarm 10. Das Spannband 52 hat eint Ausnehmung 54, die sicherstellt, daß Raum für den den unteren Stab 12 mit dem kurzen Stab 14 verbindenden Drehstift 37 vorhanden ist. Ebenso ist eine Einbuch- »5 hing oder Aussparung 55 in der Hilfsplatte 42 ausgespart, um Raum für das Spannband 52 zu geben.

Das Seil 53 weist an jedem Ende eine angeklammerte, nichn schleifende Haltemutter 56, 57 auf. Am einen Ende wirkt die Haltemutter 56 an der Einbuchtung 54 auf das V-förmige Spannband 52 und halt das Seil 53 in Stellung. Am anderen Ende des Seiles wirkt die Haltemutter 57 mit einem entfernbaren Widerlagerteil 60 zusammen, das in eine Aussparung der Seilscheibe 50 eingesetzt und durch eine Schraube 61 befestigt ist. Die Seilscheibe 50 weist auch eine Aussparung 62 auf, um Raum für die Mutternverbindung 64 an der Unterseite der Einbuchtung des Spannbandes 52 vorzusehen.

Die Seilscheibe 50 steht durch eine Befestigungsvorrichtung in Gestalt eines gegabelten Zuggliedes 65 mit einer Druckfeder 63 in Verbindung." Das Zugglied 65 (F i g. 12) weist einen über ein Gewinde einstellbaren Bolzen 66 und ein U-förmiges zweites Zugglied 67 auf. wobei der Kopf des Bolzens 66 mit der Innenseite der Einbuchtung des zweiten Zuggliedes 67 zusammenwirkt.

Eine Druckplatte 74 ist am oberen Ende der Feder 65 vorgesehen, wobei die Platte 74 ein Senkloch zut Aufnahme einer Mutter 69 aufweist. Hierdurch wird eine Schwenkbewegung des gegabelten Zuggliedes innerhalb des offenen Mittelteils der Feder 63 möglich und es wird der Druck auf die Feder 63 eingestellt.

Die Seitenplatten 41 sind durch eine verschraubl«

Abstandsstange 70 getrennt. Ein Schnittrand der je

weiligen Seitenplatte 41 schafft einen Sitz 72. der da andere Ende der Druckfeder 63 halten. Jede Seiten platte 41 weist ein kreisförmiges Auslegerteil 73 aul

durch welches die Feder 63 gleitend geführt umfaE

wird. Ein kreisförmiges Teil 71 am unleren Ende de Stange 70 sieht eine Drehbefestigung für die Halte

rung insgesamt vor.

Das erste Zugglied 65 und die Seilscheibe 50 sin durch einen Stift 75 verbunden, der sich zwischc den Schenkeln des U-förmigen zweiten Zuggliedes ( und über diese hinaus erstreckt. Das Drehzentru des Stiftes 75 hält einen festen Abstand zum zweit« Zugglied 67.

Dieses spreiz; sich über die Seilscheibe 50. d

einen radialen Schlitz 76 aufweist, der den Stift 75 wahlweise aufnimmt. Die Seitenplatten 41 weisen gegenüberliegende bogenförmige Schlitze 77 zur wahlweisen Aufnahme der sich nach außen erstreckenden Teile des Stiftes 75 auf.

Die obere Kante 80 des radialen Seilscheibenschlitjv- < 76 stellt einen Halterungsnocken dar, und die obere Kante 81 des bogenförmigen Schlitzes 77 stellt ebenfalls einen Nocken dar. Diese zwei Nocken 8¹O und 81 arbeiten zusammen, um den Abstand des Stiftes 75 von der Drehachse der Seilscheibe 50 einzustellen.

Wegen des mit dem einstellbaren Doppelarm 10 versehenen Parallelogrammgestänges bleibt die vertikale Komponente des Zuges in dem elastischen Seil 53 für eine gegebene Last W konstant. Der Hebelarm der Zugkraft in dem Seil 53 bleibt in gleicher Weise im wesentlichen konstant, und folglich sind auch die Momentenkräfte auf der rechten Seite der Drehachse 51 im wesentlichen für eine gegebene Last W konstant.

Die Seilscheibe 50 sieht eine gewölbte oder Sperrfläche vor, die sich um die horizontale Drehachse 51 dreht und den Hebelarm der Kraft des Zugbügels 58 (Fig. 13) bestimmt. Wenn diese gekrümmte Fläche mit einem konstanten Radius (Seilscheibe 50) versehen ist, variiert das Moment mit der Kraft im Zugbügfl 68. Wenn diese Kraft im wesentlichen konstant ist (wenn z.B. der Zugbügel 59 relativ lang und die Kraft in dem Zugbügel 58 im wesentlichen gleich ihrer eigenen Vertikalkomponente ist), dann ist das Moment um das Drehzentrum 51 auch im wesentlichen konstant. Wenn sich die Seilscheibe im Uhrzeigersinn dreht, wenn die Position des Armes 10 gewechselt wird, wird die Vorkompression in der Feder 63 entspannt, und die Gesamtlast auf der Feder 63 wird kleinen Sobald diese Last abgenommen hat, bewegt sich der Stift 75 nach oben und — infolge des Zusammenwirkens mit der Nockenanordnung — nach außen. Auf diese Weise wächst der Hebelarm der Widerstandslast der Feder 63. wenn die Last abnimmt, und hierdurch wird im wesentlichen ein Gegenausgleich zum Moment von der Last W geschaffen.

Die Enden des bogenförmigen Schlitzes 77 sind mit Haltemitteln zur Begrenzung der Bewegung des Stiftes 75 versehen.

Das Gehäuse 38, das in F i g. 1 gezeigt ist, wurde zwecks Klarheit in den F i g. 8, 9 und 10 fortgelassen. Es verdeckt die Arbeitsteile der Halterung 35 und bietet für die Gesamteinheit ein ansprechendes und kompaktes Bild.

Die Tätigkeit der Lasttragvorrichtung insgesamt wird im Betrieb kurz beschrieben, wobei insbesondere auf die schematische Darstellung des in F i g. 13 gezeigten Parallelogrammgestänges Bezug genommen wird.

Der Einfachheit halber wird nun davon ausgegangen, daß das System eindimensional ist. Auf die verschiedenen Komponenten wird im Singular Bezug genommen, obwohl aus praktischen Gründen einige Komponenten, z.B. die Seitenplatten 41, paarweise auftreten.

In Fig. 13 sind zwei Stellungen des einstellbaren Doppelarmes 10 gezeigt. Zur Vereinfachung der Erläuterung soll angenommen sein, daß die ausgezogenen Linien den Arm 10 bei einer unteren Grenze seiner Drehbewegung um den Zapfen 49 in seiner unteren Position darstellen und die gestrichelten Linien denselben bei einer oberen Grenze der Drehbewegung.

Das Parallelogrammgestänge ist unter der Voraussetzung, daß gewisse Bemessungsbedingungen erfüllt sind, derart ausgebildet, daß eine konstante vertikale Last W eine im wesentlichen konstante vertikale Komponente im Zugbügel 58 erzeugt. Die Bedingungen sind beispielsweise erfüllt, wenn die Drehpunkte

ίο 16 und 49 im gleichen Abstand vom Drehpunkt 26 liegen; wenn die Drehpunkte 36 und 49 im gleichen Abstand vom Drehpunkt 37 liegen und wenn die Drehpunkte 36, 37, 22 und 26 die Eckpunkte eines wirklichen Parallelogramms bilden. Man erkennt,

is daß in diesem Fall der Drehpunkt 36 in einem variablen Abstand vom Drehpunkt 49 liegt.

Die Bedingungen sind auch erfüllt, wenn die Abstände zwischen den Drehpunkten 26 und 16 und den Drehpunkten in einem proportionalen Verhältnis zum Abstand zwischen den Drehpunkten 49 und 26 und 49 und 37 liegen.

In beiden obengenannten Fällen erzeugen die Verhältnisse — wenn auch nicht notwendig — einen im wesentlichen ausgeglichenen Arm für alle Positionen einer konstanten Lastung W.

Freilich gestattet das Parallelogrammgestänge die Bewegung der Last W unabhängig von der Drehung des Armes 10, aber um die Beschreibung zu erleichtern, sei angenommen, daß der Drehpunkt 26 fest-Hegt.

Wenn die Länge des Zugbügels 58 und des ersten Zuggliedes 65 relativ groß ist, wird der Momentenausgleich um das Drehzentrum, das durch die Drehachse 51 der Seilscheibe 50 vorgesehen ist, im Gro-Ben und Ganzen eine Sache des Ausgleichs gegenüberliegender Tangentialkräfte. Das heißt, der Ausgleich der auf die Seilscheibe 50 wirkenden Momente kann durch den Ausgleich der Vertikalkomponenten der Kraft im Zugbügel 58 und dem 1. Zugglied 65 im bevorzugten Ausführungsbeispiel erreicht werden.

In der Anfangsstellung, die durch die ausgezogenen Linien dargestellt ist, befindet sich eine Last W am Ende der Aufhängung 16, die durch Vorkompression der Feder 63 ausgeglichen werden kann; von einer Anfangsstellung 100 über eine Verschiebung e. Wenn nun die Last zu einer anderen Stellung bewegt wird, wie durch die gestrichelten Linien gezeigt, wird sich der Drehpunkt 36 zum Drehpunkt 36' bewegen, und das elastische Teil des Bügels 58 wird auf der Seilscheibe 50 aufgenommen oder um diese gewickelt, wenn sich die Seilscheibe 50 im Uhrzeigersinn dreht. Eine solche Drehung wird auf die Seilscheibe 50 dadurch übertragen, daß sich die Druckfeder 63 von 74 nach 74' ausdehnen will, wenn die Last W bewegt wird. Diese Ausdehnung vermindert die Verdichtung in der Feder 63, und wenn dei Hebelarm der im 1. Zugglied 65 induzierten Kraf fest wäre, würden die Feder 63 und die Last einfacr zur Oszillation neigen.

Da jedoch die Bewegung des Stiftes 75 durch di( Nockenführungskante 81 und die Nockenführungs kante 80 gesteuert ist, wird der Hebelarm der Kraf im 1. Zugglied 65 vergrößert, wenn die Kraft in Zugbügel 58 abnimmt. Durch die richtige Wahl de Krümmung der Nockenkanten 80 und 81, die sozu sagen den Stift 75 umfangen halten, kann die Vei größerung des Hebelarms zum Ausgleich für die Ab nähme der Verdichtungslast in der Feder 63 gemach

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werden, wodurch ein im wesentlichen konstantes Moment vorgesehen wird, das einen Gegenausgleich für das im wesentlichen konstante Moment für die Kraft im Zugbügel 58 schafft.

Im idealfall wird ein gegebenes konstantes Moment, wie z. B. das rechte von der Seilscheibe 50, durch ein gleiches und gegenüberliegendes Widerstandsmoment ausgeglichen. Die zur Erzeugung des Widerstandsmoments erforderliche Tangentialkraft variiert in Abhängigkeit von ihrem Abstand vorh Drehzentrum. Eine solche Kraft ist unendlich groß, wenn der Momentenarm ö ist, und unendlich klein, wenn der Momentenarm unendlich groß ist.

Für den Fall, daß die Tangentialkraft durch eine Kompressionsfeder mit einem konstanten Maß bzw. einer konstanten Arbeitsrate vorgesehen ist, wie in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, erzeugen der reziproke Charakter der Tangentialkraft und ihres Abstandes vom Rotationszentrum eine hyperbolische Form des Verhältnisses.

Somit wird in Übereinstimmung mit einer ständig abnehmenden Kraft auf dem 1. Zugglied 65 der von dem Stift iS beschriebene Weg der einer hyperbolischen Funktion sein. Wenn deshalb die gekrümmte Oberfläche der Nockenkante 81 der erforderlichen hyperbolischen Funktion entspricht, werden der Hebelarm und die Tangentialkraft umgekehrt variieren, um ein im wesentlichen konstantes Widefstandsmoment zu schaffen.

Über einen kurzen Bereich kann die gebogene hyperbolische Kurve aus praktischen Gründen einer kreisförmigen Kurve angenähert sein. Die in Fig. 9 gezeigte Nockenkante 81 hat daher einen konstanten

ίο Radius, ohne beachtlich an Genauigkeit zu verlieren; Offensichtlich erfordern praktische Erwägungen andere Abweichungen vom Ideal. Es ist beispielsweise nicht möglich, Zugbügel 58 und 1. Zugglied 65 unendlicher Länge zu schaffen. Innerhalb der oben

is dargelegten Führuhgslinien ist jedoch ein einstellbarer Arm ohne Schwierigkeit herzustellen.

Sekundäre Momentenkräfte und Kräfte infolge des Gesichtes der verschiedenen Teile der Anordnung selbst haben eine Wirkung auf den Ausgleich. Diese

ao Sekundäreffekte werden durch die Reibung, die zwischen den verschiedenen Verbindungen auftritt, noch komplizierter. Zusätzlich schafft der Stabilisator 31 zwischen den Armen 11 und 12 eine je nach Wunsch variierbare Steuerung der entstandenen Reibung.

Hierzu 3 Blatt ZeichflUiigeil

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Im Gleichgewicht bleibende, federbelastete Lasttragvorrichtung für konstante Lasten, mit der die Last innerhalb bestimmter Grenzen in einer gewünschten örtlichen Lage, in die sie gebracht wurde, gebalten werden kann, bestehend aus einem an einer ortsfesten Halterung angelenkten, in der vertikalen Ebene schwenkbaren, aus vier gelenkig miteinander verbundenen Stäben gebildeten Parallelogrammgestänge sowie einem Lasttragarm, an dessen äußerem Ende die Last, z. B. ein Fernsehapparat, aufgehängt ist und dessen inneres Ende den oberen, von der Halterung entfernt liegenden kurzen Schenkel des Parallelogrammgestänges bildet, und einer an der Halterung befestigten Federeinrichtung mit einem Zugglied, das an dem der Halterung benachbarten Ende des oberen langen Schenkels des Parallelogrammgestänges gelenkig befestigt ist und eine Kraft zum Ausgleich des Gewichtes der Last auf das Parallelogrammgestänge überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (41, 50, 51, 53, 63, 67, 75, 76, 77) aus einer zwischen Seitenplatten (41) einer Stütze (39) der Halterung (35) um eine horizontale Achse (51) drehbar angeordneten Seilscheibe (50) besteht, an der das als Seil (53) ausgebildete Zugglied abrollbar befestigt ist, sowie aus einer an der Halterung (35) ab«estützten Druckfeder (63), an der ein zweites Zugglied (67) befestigt ist, das mit einem Querbolz, η (75) in einem radialen Schlitz (76) der drehbaren Seilscheibe (50) Und gleichzeitig in einander gegenüberliegende, bogenförmige Schlitze (77) in den feststehenden Seitenteilen (41) eingreift, wobei die Schlitze (76. 77) so zueinander angeordnet sind, daß bei einer durch das Seil (53) infolge der Verschiebung der Last (20) hervorgerufenen Drehung der Seilicheibe (50) der Querbolzen (75) durch die Relativbewegung der Schlitze (76, 77) derart bewegt wird, daß sich sein Abstand von der Achse (51) der Seilscheibe (50) vergrößert, wenn sich die Seilscheibe (50) im Sinne einer Entlastung der Feder (63) dreht, und verkleinert, wenn sich die Seilscheibe im entgegengesetzten Sinne dreht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des zweiten Zuggliedes (67) einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bogenförmige Schlitz (77) entlang einer hyperbolischen Kurve verlaufend ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (53) fiber ein Spannband (52) am oberen Drehpunkt (36) des kurzen Stabes (14) und des langen Stabes (11) drehbar angelenkt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragzapfenbuchsen (45) für die Drehverbindung des unteren langen Stabes (12) mit der Halterung (35) zwischen den Schnittpunkten der kurzen Stäbe (13, 14) mit dem unteren langen Stab (12) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein verstellbarer Reibungsstsbilisator (3X bis 34) zwischen den langen Stöben (11, 12) vorgesehen ist.