-
Trennbares, mehrteiliges Gelenk Die Erfindung bezieht sich auf ein
trennbares, mehrteiliges Gelenk, bestehend aus mindestens zwei ineinandergreifenden,
innenliegende Lagerflächen aufweisenden Gelenkteilen und einem mit den Lagerflächen
beider Gelenkteile zusammenwirkenden Lagerteil, welches von den Lagerflächen des
einen Gelenk teiles vollständig und von den Lagerflächen des anderen Gelenkteiles
teilweise umgriffen ist, wobei eines der Gelenkteile mit einer senkrecht zu seinen
Lagerflächen gerichteten, vorzugsweise schlitzförmigen Öffnung versehen ist.
-
Die Erfindung bezweckt eine Trennbarkeit bereits justierter Körper
zum Zwecke einer weiteren Bearbeitung.
-
Die Erlangung exakt geführter Bewegungen zweier mittels eines Gelenkes
beweglich miteinander verbundener Körper ist zu einem wesentlichen Teil von der
Justierung des Gelenkes abhängig. Dabei ist es in manchen Fällen vorteilhaft die
Justierung des Gelenkes vorzunehmen bevor mit der Bearbeitung der miteinander zu
verbindenden Körper ein hohes Gewicht aufweisen und eine exakte Führungihrer 3bewegungen
durch das Gelenk gefordert wird, müssen die Gelenktoileüber ausreichend dimensionierte
Lagerflächen gegeneinander
bzw. gegen das Lagerteil abgestützt sein
und muß ferner das Gelenk leicht, vor allem ohne eine gegenseitige Winkelbewegung
der beiden miteinander verbundenen Körper trennbar sein.
-
Für diesen Zweck sind im Prinzip Gelenke der eingangs bezeichneten
Art geeignet, und haben eine praktische Anwendung bei der Anlenkung aushängbarer
Klappen oder Deckel gefunden.
-
Für die Anlenkung aushängbarer Klappen oder Deckel sind trennbare
Scharniere bekannt, bei denen in geschlossenen Scharnieraugen eines Scharnierflügels
ein Scharnierbolzen unbeweglich gelagert ist und das oder die Scharnieraugen des
anderen Scharnierflügeis mit einem axialen Schlitz versehen sind, derart, daß der
andere Scharnierflügel in einer bestimmten Winkelstellung auf den Scharnierbolzen
aufgeschoben werden kann. Derart trennbar gestaltete Scharniere ermöglichen nur
eine sehr begrenzte Schwenkbarkeit der Klappen bzw. Deckel und sind ferner für die
Erlangung exakt geführter Bewegungen weniger gut geeignet. Da hierbei die Klappe
oder der Deckel wählen des Einhängens des Scharnieres außerdem in eine außerhalb
seines normalen Schwenkbereiches liegende Stellung gebracht werden muß ist das Zusammenfügen
des Scharnieres sehr mühsam, wenn der Deckel bzw. die Klappe ein hohes Gewicht aufweist.
-
Ferner sind noch solche Scharniere bekannt, deren beide Flügel geschlossene
Scharnieraugen aufweisen und deren Scharnierbolzen axial entfernbar ist. Das Zusammenfügen
eines solchen Scharnieres erfolgt so, daß zunächst die Scharnieraugen beider Scharnierflügel
in eine fluchtende Lage gebracht werden und anschließend der Scharnierbolzen eingefügt
wird.
-
Diese Scharniere sind zwar geeignet eine exakte Bewegungsführung zu
erzwingen, jedoch ist das Einhängen des Scharnieres insbesondere dann äußerst schwierig,
wenn der anzulenkende Deckel bzw. die Klappe ein hohes Gewicht aufweist und mehrere,
im Abstand voneinander angeordnete Scharniere dieser Art gleichzeitig einzuhängen
sind. Bei innenliegenden Scharniere ren scheidet die Anwendung solcher Scharniere
häufig deswegen völlig aus, da die Einbauverhältnisse ein völliges Entfernen des
Scharnierbolzens nicht gestatten.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde ein aus wenigstens drei Teilen bestehendes, trennbaren Gelenk der eingangs
näher bezeichneten Art zu schaffen, dessen beide Gelenkteile unabhängig von ihrer
gegenseitigen Winkelstellung durch eine schiebende Bewegung zusammenftigbar und
im zusanengefllgten Zustand über zur Erzwingung exakt geführt er Bewegungen der
mit einander verbundenen Körper ausreichende Lagerflächen abgestützt sind, und bei
dem die beiden Gelenkteile unbegrenzt gegeneinander bewegbar sind.
-
Diese Aufgabe wird erfindungagemä3 dadurch gelöst, daß im Lagerteil
und am Rand der Öffnung des anderen Gelenkteiles wechselweise senkrecht zur Lagerachse
gerichtete, querschnittsgleiche Ausnehmungen und VorsprUnge-in Achsrichtung gegeneinander
versetzt angeordnet sind und das Lagerteil achsparallel zur Lagerachse verstellbar
in beiden Gelenkteilen gelagert ist. Die Verstellbarkeit des Lagerteils ist dabei
auf einen dem Betrag des gegenseitigen Versatzes zwischen den Ausnehmungen im Lagerteil
und den Vorsprüngen am Rand der Öffnung des anderen Gelenkteiles entsprechenden
Betrag begrenzt. Erfindungsgemäß weist das Lagerteil wenigstens eine zur Lagerachse
senkrechte Ausnehmung auf, während die Öffnung des anderen Gelenkteiles von wenigstens
einer, dem Ausnehmungsquerschnitt des Lagerteiles angepassten Sperrnase teilweise
übergriffen ist, derart, daß das andere Gelenkteil über seine Öffnung radial auf
das Lagerteil aufschiebbar und mittels einer axialen Verstellung des Lage teiles
über die Sperrnase mit diesem quer zur Lagerachse verriegelt ist. Ausbildung und
insbesondere Anordnung von Sperrnase und Ausnehmung sind dabei so getroffen, daß
da.
-
andere Gelenkteil über zwei möglichst weit voneinander entfernte Lagerflächenabschnitte
am Lagerteil abgestützt ist.
-
Das erfindungsgemäße Gelenk kann sowohl als einfaches Schwenklager
als auch ale gugelgelenk auegebildet sein.
-
Bei der Anwendung der Erfindung auf ein Kugelgelenk ist gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform torgoeohon, daß ein
Lagerteil von der
Gestalt etwa einer halben Hohlkugel in einer mehr als halbkugeligen, mit wenigstens
bis zum Kugeläquator reichenden, einander gegenüberliegenden Ausnehmungen versehenen
Kugelpfanne quer zu den Ausnehmungen verstellbar angeordnet und mit einer sich über
einen Teil seines Umfanges hin erstreckenden Nut versehen ist, welche ein Aufschieben
des Lagerteils auf eine an einem zapfenförmigen Gelenkteil angeordnete, mit einander
gegenüberliegenden Abflachungen versehene Gelenkkugel gestattet. Dabei kann die
Gelenkkugel in einer Lage, in der die Ausnehmungen der Kugelpfanne und die Abflachungen
der GelenkkugelXte ungsgleich sind, in die Kugelpfanne eingeschoben und das Lagerteil
auf die Gelenkkugel aufgeschoben werden. In dieser Lage ist die Gelenkkugel gegenüber
der Kugelpfanne durch das Lagerteil gegen ein Herausgleiten verriegelt. In der verriegelten
Lage liegt das zapfenförmige Gelenkteil am Ssckende der Nut im Lagerteil an und
ist in dieser Stellung zum Lagerteil über an sich bekannte Mittel festlegbar.
-
Bei Anwendung der Erfindung auf ein einfaches Schwenkgelenk ist gemäß
einer bevorzugten Verwirklichungsform der Erfindung vorgesehen, daß das eine Gelenkteil
zwei im Abstand voneinander befindliche Lageraugen und das andere Gelenkteil ein
in den Abstand zwischen den Lageraugen des einen Gelenkteiles eingreifendes Lagerauge,
welches mit einer vorzugsweise schlitzförmigen, senkrecht zu seinen Lagerflächen
gerichteten Öffnung versehen ist, aufweist, und daß das Lagerteil als Lagerbolzen,
der in beide Gelenkteile axial verschieblich eingepasst ist, ausgebildet ist. Die
Öffnung des anderen Gelenkteiles wird von an ihren Rändern angeordneten, quer zur
Öffnung gerichteten Sperrnasen teilweise übergriffen, während im Lagerteil mit einem
axialen Versatz gegenüber den Sperrnasen am Öffnungsrand des Lagerauges,mit den
Sperrnasen querschnittsgleiche und senkrecht zur Lagerachse gerichtete Ausnehmungen
bzw. Abflachungen vorgesehen sind.
-
In bevorzugt er Einzelausgestaltung der Erfindung ist dabei
vorgesehen,
daß die Ausnehmungen des Lagerteiles durch umlaufende Radialnuten und die Sperrnasen
durch die Öffnungsränder überragende Vorsprünge gebildet sind, wobei die Sperrnasen
symetrisch zur Länge des Lagerauges in Abständen voneinander angeordnet sind und
die Radialnuten des Lagerteiles gleichgroße Abstände voneinander besitzen. Je nach
der zu erwartenden Belastung des Gelenkes können zwei oder drei Sperrnasenpaare
am anderen Gelenkteil vorgesehen werden, wobei die außenliegenden Sperrnasen in
Verlängerung der Gewerbeflächen ausgebildet sind, sodaß in der verriegelten Normalstellung
die am weitesten voneinander entfernt liegenden Lagerflächenabschnitte des Lagerauges
des anderen Gelenkteiles mit dem Lagerteil zusammenwirken, wodurch sowohl in radialer
als auch axialer Richtung eine günstige Abstützung der auf das Gelenk wirkenden
bzw. von diesem zu über tragenden Kräfte erreicht wird. Der Axialversatz der Radialnuten
im Lagerteil ist mindestens so groß, daß die Radialnuten in der Normalstellung des
Lagerteils außerhalb des an die Sperrnasen angrenzenden Lagerflächenbereiches des
Lagerauges liegen.
-
Gemäß einer anderen Einzelausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Sperrnasen sich über einen wesentlichen Teil oder über die gesamte Länge
des Lagerauges hin erstrekken und das Lagerteil mit einander gegenüberliegenden,
axial len Ausnehmungen bzw. Abflachungen versehen ist, die gegenüber dem Lagerauge
axial versetzt angeordnet sind.
-
In weiterer Einzelausgestaltung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen,
daß das Lagerteil einenends mit einem die Öffnungsränder des Lagerauges des einen
Gelenkteiles übergreitendez Kopfund anaernends mit einer Radialnut, in welch in
bekannter Weise eine die Öffnungsränder des anderen Lag,. eraqes 4.. einen Gelenkteiles
übergreifernde Sicherungsscheibe eingreift, versehen ist. Aakopfasitigen Schaftteil
des Lagerteils iet ferner in einem, dem ftird.ie Verriegelung bzw. Entriegelung
des anderen Gelenkteile. erforderlichen
axialen Verstellweg des
Lagerteiles entsprechenden Abstand rom Kopf eine weitere Radialnut vorgesehen, in
welche ein offener Federring eingepasst ist. Mit Hilfe dieses Federringes kann das
Lagerteil in der Entriegelungsetellung selbsttätig festgelegt werden, während andererseits
der Federring zusammen mit dem Schaftteil des Lagerteiles in das Lagerauge des einen
Gelenkteiles eingeschoben werden kann. Schließlich kann noch vorgesehen sein, daß
das Lagerteil gegenüber dem einen Gelenkteil verdrehgesichert ist. Eine solche Vefdrehsicherung
kann im Einzelnen auf verschiedene Weisen erfolgen, so kann ein mit einer Abflachung
des Kopfes des Lagerteiles zusammenwirkender Lege schlüssel vorgesehen sein, oder
es kann am Schaftteil des Lagerteils ein Vielkant ausgebildet sein, welcher mit
einer entsprechenden Gegenform im Lagerauge zusammenwirkt. Die axiale und radiale
Verstellung bzw. Festlegung des Lagerteiles gegenüber dem einen Gelenkteil kann
selbstverständlich auch durch Gewinde bewirkt werden.
-
Die erfindungsgemäße Gestaltung eines Gelenkes gestattet die gegenseitige
Ver- bzw. Entriegelung zweier Gelenkteile in einer Weise die ein Zusammenfügen beider
Gelenkteile unabhängig von deren gegenseitiger Winkel stellung ermöglicht und ferner
eine unbegrenzte gegenseitige Schwenkbarkeit beider Gelenkteile in der verriegelten
Stellung gewährleistet.
-
Insbesondere für die gelenkige Verbindung schwerer Körper ist dabei
von Vorteil, daß das zusammenfügen der Gelenkteile durch eine schiebende Bewegung
erfolgt. Im zusammengefügten Zustand des Gelenkes sind ferner beide Gelenkteile
über ausreichende und günstig angeordnete Lagerflächenabschnitte derart abgestützt,
daß auch verhälnismäßiggroße Kräfte übertragen werden können, ohne dadurch die Bs
ktheit der FUhrung des bewegten Gelenkteiles zu Sefähr4en. als weiterer Vorzug der
Erfindung wäre schließlich noch ansuftihren, daß die g.-gegenseitige Verriegelung
der beiden Gelenkteile durch eine einfache geradlienige Verstellung des Lagortelis
bewirkt werden kann.
-
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die hier im einzelnen
beschriebenen Verwirkligungsformen beschränkt, sondern umfaßt vielmehr die gegenseitige
Verriegelung zweier Gelenkteile, deren eines wenigstens teilweise geöffnet ist,
mittels eines verstellbaren, gemeinsamen Lagerteiles.
-
In der nachfolgenden Beispielsbeschreibung ist die Erfindung anhand
einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen beschreiben.
In der Zeichnung zeigt die Figur 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäß gestaltetes
Schwenklager; Figur 2 einen Schnitt durch Figur 1 entlang der Linie 11-11; Figur
3 einen Schnitt durch Figur 2 entlang der Linie III-III; Figur 4 eine Draufsicht
auf eine andere, erfingunsgemäße Gestaltsform eines Schwenklagers; Figur 5 einen
Schnitt durch Figur 4 entlang der Linie V-V; Figur 6 einen Schnitt durch Figur 5
entlang der Linie VI-VI; Figur 7 eine Draufsicht auf eine weitere, erfingunsgemäße
Gestaltungsform eines Schwenklagers; Figur 8 einen Schnitt durch Figur 7 entlang
der Linie VIII-VIII; Figur 9 einen Schnitt durch Figur 8 entlang der Linie IX-IX;
Figur lo eine schaubildliche Darstellung einer anderen Verwirklichungsform der Erfindung.
-
Von zwei, mit einem gemeinsamen Lagerteil 1 zusammenwirkenden Gelenkteilen
2 und 3 ist jedes an einem von zwei-gelenkig miteinander zu verbindenden Körpern
über Anschlagplatten 4 bzw. 5 und Schraubenbolzen 6 bzw. 7 befestigt. Das eine Gelenkteil
2 weist zwei im Abstand voneinander angeordnete Lageraugen 8,9 auf, während das
andere Gelenkteil 3 ein in den.Abatand zwiSchen den Lageraugen des einen Gelenkteiles
2 eingreifendes Lagerauge lo aufweist. Das Lagerteil.1 ist als Lagerbolzen ausgebildet
und in die Lageraugen 8 bis lo beider Gelenkteile 2,3 axial verschieblich eingepaßt.
In der Verriegelungsstellung ist das Lagerteil 1 über einen
Kopf
11 und eine, in eine Radialnut 12 eingreifende Sicherungsscheibe 13, welche zweckmäßigerweise
als Federscheibe ausgebildet ist, gesichert. Die Sicherungsscheibe 13 umfaßt das
Lagerteil 1 nur teilweise und ist radial zu diesem aus der Nut 12 herausziehbar.
In der Entriegelungsstellung ist das Lagerteil mittels eines in eine an seinem kopfseitigen
Schaftteil 14 angeordnete Radialnut 15 eingepaoten, offenen Federringes 16 selbsttätig
festlegbar. Der Federring 16 kann zusammen mit dem Schaftteil 14 des Lagerteiles
1 in das Lagerauge 8 des einen Gelenkteiles 2 eingeschoben werden.
-
Bei dem in den Figuren 1-3 dargestellten Ausführungsbeispiel eines
Schwenklagers ist die schlitzförmige Öffnung (18) im wesentlichen dem Durchmesser
des Lagerteils angepaßt.
-
Im Bereich seiner beiden Gewebeflächen 19 und 20 sind einander gegenüberliegend
an den Rändern der Öffnung 18, diese teilweise übergreifende Sperrnasen 21, 22 angeordnet,
deren Breite gleich oder wie dargestellt ungleich bemessen sein kann, je nach dem
an welcher Stelle des Schwenklagers größere Axialkräfte aufgenommen werden müssen.
Den Sperrnasen 21,22 sind gleich breite Radialnuten 23,24 im Lagerteil 1 zugeordnet,
welche jedoch im Lagerteil 1 mit einem axialen Versatz gegenüber den Sperrnasen
21, 22 angeordnet sind.
-
Die Tiefe der Radialnuten 23,24 entspricht der Höhe der Sperrnasen
21,22.
-
Von dieser Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich die in
den Figuren 4 bis 6 dargestellte im wesentlichen dadurch, daß drei symmetrisch zueinander
angeordnete Sperrnasen 25,26,27 und dementsprechend drei Radialnuten 28,29,30 im
Lagerteil 1 vorgesehen sind. Die Öffnung 31 ist ferner durch senkrecht zueinander
eingebrachte, schlitzförmige Ausnehmungen gebildet, wobei die eine Ausnehmung achsparallel
zur Lagerachse und zwei weitere senkrecht zu dieser eingebracht sind.
-
Die quer zur Lagerachse 17 in das Lagerauge 10 eingebrachten, schlitzförmigen
Ausnehmungen 33 dringen dabei bis in die Lagermitte in das Lagerauge 10 ein, sodaß
die Sperrnasen 25,26,27 durch die zwischen den Ausnehmungen 33 verbleibenden Stege
des Lagerauges 10 gebildet werden. Diese Ausbildung hat insbesondere den Vorzug
einer besonders einfachen Herstellbarkeit des anderen Gelenkteiles 3.
-
In den Figuren 2 und 5 ist das Lagerteil 1 jeweils in Entriegelungsstellung
und in den Figuren 3 und 6 jeweils in Verriegelungsstellung dargestellt. In der
in den Figuren 2 und 5 dargestellten Entriegelungsstellung ist das Lagerteil 1 gegenüber
der in den Figuren 3 und 6 dargestellten Verriegelungsstellung axial derart verstellt,
daß die Sperrnasen 21,22 bzw. 25,26,27 mit den Radialnuten 23,24 bzw.
-
28,29,30 jeweils deckungsgleich übereinanderliegen. In dieser Stellung
des Lager teiles 1 kann das andere Gelenkteil. 3 durch eine Schiebebewegung auf
das Lagerteil 1 aufgeschobenwerden. In der Entriegelungsstellung wird das Lagerteil
1 durch den Federring 16 selbsttätig festgehalten, wozu die Anordnung des Federringes
in axialer Richtung so getroffen ist, daß sein Abstand vom Kopf 11 genau dem für
die Ent- bzw-Verriegelung derbeiden Gelenkteile erforderlichen Verstellweg entspricht.
-
In den Figuren 7 bis 9 ist schließlich noch eine weitere Gestaltungsform
eines erfindungsgemäß gestalteten Schwenklagers dargestellt, welche dadurch'charakterisiert
ist, daß entlang der Offnung 34 des Lagerauges 10 des anderen Gelenkteiles 3 durchlaufende
Sperrnasen 35 angeordnet sind und das Lagerteil 1 einander gegenüberliegende, axiale
Ausnehnehmungen bzw. Abflachüngen 36,37 aufweist,. die ihrerseits gegenüber den
Sperrnasen 35 axial versetzt angeordnet sind.
-
Zur Erleichterung des Aufschiebens des anderen Lagerteiles 3 ist hier
das Lagerteil 1 zusätzlich verdrehgesichert. Als Verdrehsicherung ist ein mit einer
Abflachung des Kopfes 11 des Lagerteiles 1 zusammenwirkender, am Lagerauge 8 mittels
eines Schraubenbolzens 38 befestigter Legesch'lllssel 39 vorgesehen.
-
In Figur lo ist die Anwendung der Erfindung auf ein Eugelgelenk dargestellt.
-
Ein Lagerteil lol von der Gestalt etwa einer halben Hohlkugel ist
in einer mehr als halbkugeligen, mit wenigstens bis zum Kugeläquator reichenden,
einander gegenüberliegenden Ausnehmungen 103 versehenen Kugelpfanne loi quer zu
den Ausnehmungen verstellbar angeordnet und mit einer sich über einen Teil seines
Umfanges hin ers reckenden Nut 104 versehen, welche ein Aufschieben des Lagerteils
lol auf eine an einem zapfenförmigen Gelenkteil 105 angeordnete, mit einander gegenüberliegenden
Abflachungen 1o6 versehene Gelenkkugel 107 gestattet.
-
Dabei kann die Gelenkkugel 107 in einer Lage, in der die Ausnehmungen
103 der Kugelpfanne 102 und die Abflachungen 106 der Gelenkkugel 107 nicht deckungsgleich
sind, in die Kugelpfanne 102 eingeschoben und das Lagerteil lol auf die Gelenkkugel
107 aufgeschoben werden. In dieser Lage ist die Gelenkkugel 107 gegeslüber der Kugelpfanne
1o2 durch das Lagerteil 101 gegen ein Herausgleiten verriegelt. In der verriezelten
Lage liegt das zapfenförmige Gelenkteil 105 am Sackende der Nut 104 an und ist in
dieser Stellung zum Lagerteil lol über an sich bekannte Mittel festlegbar.