DE3018268A1

DE3018268A1 - Drehmomentausgleichvorrichtung

Info

Publication number: DE3018268A1
Application number: DE19803018268
Authority: DE
Inventors: Lionel Vivian Frank Horringer Bury-Saint-Edmunds Suffolk Russell
Original assignee: VINTEN Ltd; W Vinten Ltd
Current assignee: VINTEN Ltd; W Vinten Ltd
Priority date: 1979-05-19
Filing date: 1980-05-13
Publication date: 1981-10-01
Also published as: GB2049601A; FR2457543B1; JPS55155941A; AU540323B2; AU5814580A; GB2049601B; IT8048642A0; US4726253A; IT1127035B; FR2457543A1

Description

Dipl.-lng. A. Wasmeier - Dipl.-Ing. H. Graf

Zugelassen beim Europäischen Patentamt · Professional Representatives before the European Patent Office Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1

das D-8400 REGENSBURG

Deutsche Patentamt greflinger strasse τ

. Telefon (0941) 5 47 53

8MuncJien2 Telegramm Begpatent Rgb.

Telex 6 5709 repat d

&i^eichen Sä 12. Mai 1980 W/He

V/p 10.24-7

Anmelder: W. Vinten Limited, Western Way, Bury St. Edmunds, Suffolk IP33 3TB, England

Titel: "Drehmomentausgleichvorriclitung¹¹ Priorität: Großbritannien Hr. 7917^-93 vom 19. Mai 1979 Erfinder: Lionel Vivian Erank Russell

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Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750200 73) 5 839 300 Gerichtsstand Regensburg

Postscheck München 893 69-801

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"Drehmomentausgleich-vorrichtung"

Zusammenfassung:

Gegenstand der Erfindung ist eine Drehmomentausgleichvorrichtung zur Verwendung in Verbindung mit kippbaren Tischen, mit einem durch einen federbelasteten Nockenstößel betätigten Nocken; durch Zusammenwirken des Nockenstößels und des Nockens wird eine Kraft erzeugt, die gleich und entgegengesetzt dem Drehmoment ist, das erzeugt wird, wenn der Kippbare Tisch mit seiner last sich seitlich zur Vertikalen dreht. In der Nullposition, d.h. in der Position, in der kein Drehmoment auftritt, nimmt die Feder ihre Ruhestellung ein und ist nicht vorgespannt. Es sind Vorkehrungen getroffen, um die effektive Länge der Feder zu verändern, derart, daß die Federkonstante geändert wird, um die Vorrichtung so einstellen zu können, daß unterschiedliche Höhen des Schwerpunktes der Last oder Änderungen in der Belastung eingestellt werden.

Die Erfindung bezieht sich auf Drehmomontausgleichvorrichtungen, und insbesondere solche mit einen fedeibelasteten Nockenstößel, der au-f der Nockenfläche eines Nockens gleitet.

Derartige Vorrichtungen werden insbes. in Verbindung mit Kippbefestigungsköpfen verwendet, wie sie für Fernsehgeräte, Abtastbefestigungen, Spurführungsbefestigungen und dergl. verwendet werden, bei denen es zweckmäßig ist, das Drehmoment auszugleichen, das durch die Last erzeugt wird, wenn die Last schwenkbar um die Vertikale bewegt wird. Das auszugleichende Drehmoment ist dabei die -^ast oder das Gewicht multipliziert mit dem Abstand, der von dem Schwerpunkt der Last oder des Gewichtes um eine Stelle vertikal über dem Schwenkpunkt zurückgelegt wird.

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Vorrichtungen dieser Art, bei denen federbelastete, auf Nockenführungsflachen gleitende Nockenstößel verwendet werden, sind bekannt, insbes. solche, bei denen entweder die Feder oder der Nocken bzw. Feder und Nocken so geändert werden, daß Änderungen in der Ungleichgewichtsbelastung aufgenommen werden, was wiederum bewirkt, daß die Höhe des Drehmomentes pro Grad der Drehung geändert wird. Es sind ferner Vorrichtungen bekannt, bei denen die Höhe des "Jeder"-Druckes, der dem Nockenstößel aufgegeben wird, dadurch eingestellt wird, daß die Feder auf eine neue Grundeinstellung komprimiert wird, die Feder z.B. dauernd unter einer bestimmten Kompression steht.

Bei derartigen Vorrichtungen gibt es insoferne Schwierigkeiten, als es zeitaufwendig ist, die Feder oder den Nocken so zu ändern, daß eine Anpassung an die geänderte Belastung erzielt wird, die eine Änderung im Abgleich des Drehmomentes bewirkt; im Falle der Änderung des grundlegenden Eompressionsgrades der Feder ist eine vergleichsweise komplizierte Vorrichtung an Nocken und Nockenstößel erforderlich.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, eine Drehmomentausgleichsvorrichtung der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß diese Schwierigkeiten vermieden werden und der Grad des Drehmomentausgleiches variiert werden kann.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Schwenkpunkt des Nockens in einer Linie mit dem Schwenkpunkt des Nockenstößels ist, und daß der Schwerpunkt der auszugleichenden East und die Anstiegeigenschaften des Nockens in Verbindung mit der Federkonstanten festgelegt sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Methode zur Änderung der Federkonstanten vorgeschlagen, um Änderungen im Bereich des Grunddrehmoment-Ausgleichsbedarfes aufzunehmen, indem ein Teil der Feder als Schraubgewinde ausgebildet und eine zweite Gewindevorrichtung zum wirksamen Ändern der Betriebslänge der Feder vorgesehen wird.

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Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 das !Prinzip der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 2 die Methode der Änderung der Federkonstanten.

In Fig. 1 ist ein Nocken 1, der in der Praxis an der Stelle χ mit dem Schwenkpunkt eines Kipptisches (strichpunktiert dargestellt) starr befestigt ist, so daß der Nocken sich symmetrisch um den Schwenkpunkt dreht, wenn der Kr-ipptisch um den Punkt χ schwenkt, mit einem Nockenstößel 2 versehen, der auf dem Umfang des Nockens gleitet. Vorzugsweise ist der Nockenstößel ein Rollenlager, ein Kugellager oder dergl., so daß eine Drehung auf dem Nocken im Betrieb mit möglichst geringer Reibung durchgeführt wird; es ist ferner zweckmäßig, die Umfangsflache des Nockens aus gehärtetem Material herzustellen. Der Nockenstößel 2 ist mit dem Ende einer Feder 3 befestigt, die im Betrieb mit der Basis des Kipptisches verbunden ist; er ist um seine Achse drehbar und seine Achse liegt auf der Längsmittenlinie der Feder. Die Längsachse der Feder liegt vorzugsweise auf einer Linie, die durch den Punkt χ des Nockens verläuft, und der Nocken ist vorzugsweise symmetrisch um die vertikale Linie angeordnet.

In der Nullposition, d.h., wenn der Schwerpunkt der Last W vertikal über dem Punkt χ auf dem Nocken steht, ist die Feder 3, deren Konstante in Verbindung mit den Nockenanstiegseigenschaften gewählt wird, ohne Vorspannung, und der Nockenstößel 2 liegt an der Nullstelle des Nockens auf. Wenn der Schwerpunkt der Last W um den Punkt χ des Nockens gedreht wird, drückt der Nocken-

-sam
stößel, der auf dem sich gemein mit W drehenden Nocken gleitet, die Feder zusammen, die eine Kraft gleich und entgegengesetzt dem Drehmoment W R-, aufgibt; dieses Drehmoment entsteht dadurch, daß der Schwerpunkt von W in seine neue Position um einen Abstand R₁ von der Vertikalen gedreht wird.

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Das Drehmoment entspricht WR, wobei W vertikal über der Stelle χ liegt. Ist E=O, wird das Drehmoment = O.

Wenn sich W um den Punkt χ dreht, wird E eine endliche Größe, es entsteht ein Drehmoment WR, das nach, dem Sinusgesetz zunimmt. Durch Umwandlung der Sinusfunktion unter Verwendung eines entsprechenden Nockens in eine lineare Funktion erzeugt die Kompression der !Feder 3 aus Hull, wie vorstehend angegeben, eine Kraft, die gleich groß und entgegengesetzt dem Drehmoment WR ist, und die Last W wird in ihre neue Position aus der Vertikalen abgeglichen.

Wenn das Drehmoment sich mit unterschiedlichen Belastungen ändert, wobei die gleichen Werte von R oder unterschiedliche Höhen des Schwerpunktes der Last angenommen werden, ändert sich auch die Ausgleichskraft (Gegenwirkungskraft), die erforderlich ist, um die neue Last abzugleichen . Diese -änderung der Ausgleichskraft kann durch Verwendung einer Feder mit unterschiedlicher Federkonstante erzielt werden. Wie bereits erwähnt, ist es jedoch unzweckmäßig, eine Feder für &ede Laständerung zu verändern. Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß die effektive Länge der Feder und damit die Federkonstante verändert wird. Nach Fig. 2 wirkt die Feder 3 als ein Miitt er gewinde, und ein Vatergewinde 4 verändert beim Hineindrehen oder Herausdrehen der Feder die effektive Länge und damit die Federkonstante, ahne daß die Feder unter Kompression gesetzt wird. Der Kontakt zwischen dem Nocken und dem Nockenmitnehmer hat deshalb effektiv den Wert Null an der Nullpo-sition, und die Ausgleichskraft aufgrund dieser Zwischenwirkung zwischen Nocken, Nockenstößel und Feder kann innerhalb der Federtoleranz unabhängig von der Laständerung gleich groß gemacht und entgegengesetzt gerichtet werden.

Im Rahmen vorliegender Erfindung sind verschiedene Modifikationen möglich. Wenn bekannt ist, daß das durch eine bestimmte Last erzeugte Drehmoment stets innerhalb festvorgegebener Parameter

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verbleibt, kann eine Feder auf die genaue Konstante hergestellt werden, wobei Bellville-Beilagen oder dergl. verwendet werden, oder es kann eine Jeder mit vorgegebener Federkonstante aus Zweckmäßigkeits- oder Kostengründen verwendet werden.

Auch ist es möglich, einen Muttergewindeblock auf der Außenseite der Feder zu verwenden, die in gleicher Weise wie das Vatergewinde arbeitet.

Obgleich die Darstellung so gewählt ist, daß die Last vertikal über der Längsachse der Feder liegt, so daß der Kipptisch gedreht wird, damit der Schwerpunkt in einer Linie (inline) mit den drei Achsen, und zwar der Nockenachse, der Nockenstößelachse und der Längsachse der Feder, gebracht wird; die drei Achsen<£önnen>so gedreht werden, daß sie mit dem Schwerpunkt der Last ausgerichtet sind, damit die gewünschte Ausgleichskraft aufrechterhalten wird.

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L e e r s e 11 e

Claims

12.5.1980 W/He - ^- V/p 10.247 Patentansprüche

1. Drehmomentausgleichvorrichtung mit einem federbelasteten Nockenstößel, der auf der Nockenflache eines Steuernockens gleitet, insbes. für Eappbefestigungskopfe von Fernsehgeräten, Abtastbefestigungen usw.,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkpunkt (x) des Nockens (1) in einer linie mit dem Schwenkpunkt des Nockenstößels (2) ist, und daß der Schwerpunkt der auszugleichenden Last (W) und die Anstiegeigenschaften des Nockens (1) in Verbindung mit der Federkonstanten festgelegt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß die Form der Nockenfläche so ausgebildet ist, daß eine sinusförmige Bewegung in eine geradlinig Bewegung umgeformt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenflächen des Nockenstößels (2) mindestens oberflächengehärtet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstante eine vorgegebene Charakteristik hat.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstante der Feder (3) veränderbar ist.

6. Vorrichtung nach einem da? Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (3) so ausgebildet ist, daß ein Teil als Schraubgewinde (4) dient und daß ein zweiter Teil (3) zum wirksamen Indern der Betriebslänge der Feder dient.

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ORIGINAL