DE2448650A1 - Doppelhebelfedergewichtsausgleich mit ausserhalb des wirkungsdreieckes verlegten federn - Google Patents

Description

• Doppelhebelfedergewichtsausgleich mit außerhalb des Wirkungsdreieckes verlegten Federn In der Röntgentechnik und auch im sonstigen Gerätebau sind einfache Federausgleiche bekannt, wie sie beispielsweise bereits in der Deutschen Patentschrift Nr. 936.966 beschrieben wurden. Dort ist insbesondere auch erläutert, welche Mittel man vorsehen muß, um die Feder ausserhalb des Dreieckes, gebildet aus: Lastangriffspunkt, kinematischem redereinhängepunkt und Hebeldrehpunkt, zu bringen. (Dies ist bezüglich ir Dimensionierung der weder oft von entscheidender Bedeutung). Zu einem späteren Zeitpunkt wurde im Heft 1, 1960, der Zeitschrift E und X, Springer-Verlag, Wien, anläßlich der Erläuterung eines logarithmischen Pederausgleiches vollständigkeitshalber der Hebelfederausgleich nochmals kurz erwähnt, wobei auch istimmte Buchstabenbenennungen eingeftihrt wurden, insbesondere für den Abstand des Hebeldrehpunktes vom Feststehenden Cederkraftangriffspunkt der Buchstabe "e", der sich hier in dervig. 2 als eI und eII widerfindet, sowie für den Angriffspunkt der weder am bewegten Lasthebelsystem die Entfernung a vom Hebeldrehpunkt, die sich hier als al und aTT ebenfalls in Fig. 2 zeigt.
• Die genannten Veröffentlichungen befassen sich aber nur mit dem hall, daß die~Gesamtexkursion der Last durch einen einzigen Hebel ermöglicht wird und daher nur kreisförmig ist. Andererseits sind zahlreiche praktische Ausführungen bekannt, die zur Vergrößerung der Exkursion bzw. Bestreichung einer ganzen Exkursionsfläche zwei federausgeglichene aneinandergereihte Hebelsysteme aufweisen, die bezüglich des Ausgleiches voneinander unabhängig arbeiten und bei denen Pederausgleiche verwendet werden, deren Ausgleichs federn nicht außerhalb des runktionsdreieckes Lastangriffspunkt, Hebeldrehpunkt und FederauÇhängepunkt" untergebracht sind (z.B. bei Schreib-.
• tisch-3üroleuchten und ähnlichem). Will man dieses System ftfr schwerere Lasten und längere Hebelarme, beispielsweise für Röntgengeräte, die bis zu 20oder 30 kg Röhrenlast zu tragen haben, anwenden, so kommt man zu Gebilden, die maschinenbaulich vegen der Dimensionierung der Federn und deren Platzbedarf für eine praktische Ausführung ~kaum geeignet sind.
• Im Sinne der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die beiden an sich bekannten Ausführungsmöglichkeiten zu einem Doppelhebelausgleichssystem zu kombinieren, welches den Vorteil einer großen Exkursionsfläche (siehe Büroschreibtischlampe) mit den Unterbringungsvorteilen des Herausführens der sonst schwer unterzubringenden Ausgleichsfedern gemäß dem erstgena#nnten, lang bekannten System (#Ps 936.966) vereinigt.
• Der diese Aufgabe lösende, den Gegenstand der Erfindung bildende Doppelhebelfedergewichtsausgerqch ist dadurch gekennzeichnet, daß die redergewichtsausgleichssysteme für zwei aneinander gereiht, aber unabhängig voneinander wirkende Lasthebel über eine einzige geometrische Achse geführt sind, vorzugsweise über die ortsfeste geometrische Achse des Gesamtsystems.
• Fig. 1 zeigt prinzipiell die rein kinematischen Exkursionsmoglichkeiten eines Doppelhebelsystems mit beliebig drehbarem Hebel I als Grundhebel, einem daran anschließenden Hebel II, der ebenfalls prinzipiell jede Lage unabhängig von I einnehmen kann, und einem horizontal bleibenden Abstandsstiel h, an dem die Last hängt (z.B. eine Röntgenrëhreneinheit mit komplettem Zubehör).
• Fig. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Hebelsystem I entspricht ohne weiteres den ?rinzipien der Dt.Ps Nr. 936.966. Erfindungsgemäß wird nun am Ende des Systems I ein ähnliches System II angekoppelt, wobei das Lastmoment an der topPelachse vermittels einer Zugmittelübertragung zil in die Hebellagerungs#chse des Systems 1 Ubertragen wird. Die geometrische Lagerungsachse des Systems 1 ist ortsfest und das ueber zII übertragene Lastmoment wird nach dem gleichen Prinzip, wie das Lastmoment des Hebels I, nämlich nach dem Prinzip der Dtfs 936.966 ausgeglichen. Zu beachten ist dabei, daß die am äußersten Ende des gesamten Hebel systems vertikal wirkende Last auch in Knotenpunkt zwischen I und II dieselbe bleibt, während das dort erzeugte Lastmoment der ortsfesten achse des Systems I zugeführt wird.
• Eine gegenseitige Beeinflußung der beiden Systeme I und II kann daher nicht eintreten.
• Da bei einem .öntgengerät (Röntgenstativ) zusätzlich die Aufgabe besteht, eine stellungs un veränderliche Bezugsrichtung am Ende des an sich beweglichen Halterungssystems zu sichern, ist in den beiden Figuren noch ein Hebel h (in diesem Fall flir "horizontal") eingezeichnet.
• Es ist bekannt, diese tbertragung sehr einfach mit einem zum Lasthebel parallel liegenden Führungshebel zu realisieren, vobei allerdings je nach den Kräfteverhältnissen der Abstand dieser beiden Hebel erheblich werden und zu ronstruktionsbehinderungen führen kann. Hier wird n-an vorgeschlagen, auch diese Bezugsrichtung durch je eine Zug mittelübertragang hl, h2 vom Endpunkt des Hebel Systems über den Inotenpunkt hinweg zur ortsfest stehenden Achse des Systems I zu fuhren und dort mechanisch festzulegen.
• Die Realisierung eines solchen Systems zeigt, daß man vorteilhafterweise relativ schlanke und lange Hebel I und II verwenden und damit äußerst große Exkursionsflächen bestreichen kann. Um den Platzbedarf der Ausgleichsfedern selbst so gering wie möglich zu halten, greifen die Zugfedern nicht einfach an den Endpunkten der Lasthebel al und all an, sondern es sind in an sich bekannter Weise (Dt.Ps Nr.
• 936.966) ihre Kraft übertragende Zugmittel über Umlenkrollen geführt, derart, daß die Federachse bei der Bewegungtdes Gesamtsystems unverändert bleibt. Hinsichtlich der Dimensionierung gilt für die Feder dann natürlich nicht mehr der Abstand des Endpunktes des wederauslgleichshebels a vom festen rederaufhängepunkt und es ergibt sich, daß die sogenannte Exzentrizität e in die Momentangleichung des Ausgleichssystems eingeht. Andererseits ist damit auch die Baulänge für den reinen Feder raum vollkommen frei wählbar, soweit es das System an sich räumlich erlaubt. In Weiterbildung der Erfindung können die vorgesehenen beiden Federn durch Zwischenschaltung mechanischer Mittel auch konzentrisch angeordnet werden.
• Bei der Manipulation können die beiden Hebel i und II in solche Lagen kommen, daß zur Uberwindung eventueller Reibungen von bzv#Totlagen zu großer rraftbedarf für die Exkursionsbewegung der Röntgenrühre entsteht, insbesondere dann, wenn der Hebel I in von der Horizontalen wenig abweichende Stellungen gelangt.
• Besonders ungünstig in diesem Sinne ist die in Fig. 1 mit I", II", h bezeichnete tage des Gesamthebelsystems. Um auch diesen Nachteil zu beseitigen, wird vorgeschlagen, das in sich gewichtsausgeglichene System mit Kleinmotoren über Getriebe, z.B.
• in der in Fig. 2 gezeigten Art, zu bewegen. Prinzipiell kann das in jedem rnotenpunkt erfolgen, der günstigste ist jedoch ohne Zweifel die ortsfeste Achse des Hebelsystems 1. Als Beispiel ist ein Stirnradgetriebe gezeichnet, jedoch ist, wenn das System (z.B. aus Gründen der Sicherheit oder des Nachschwingens der lastausgeichenden Federn) starrer werden soll, an dieser Stelle ein selbsthemmendes Getriebe einzusetzen.
• Je nach dem Montageort eines solchen selbsthemmenden Getriebes ergibt sich daraus auch noch eine Erhöhung der Sicherheit gegen Federbruch einerseits und gegen Zugmittelbruch andererseits.
• Patentanstrüche \Öri. Doppelhebelfedergewichtsausgleich, dadurch gekennzeichnet,daß die vedergewichtsausgleichssysteme für zwei aneinander gereiht aber unabhängig voneinander wirkende Lasthebel über eine einzige geometrische Achse geführt sind, vorzugsweise über die ortsfeste geometrische Achse des Gesamtsystems.
• 2. Federausgleich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die notweffi gen Momentübertragungen über an sich bekannte Zugmittel erfolgen, gegebenenfalls auch solche Momentübertragungen, die dazu dienen, von der ortsfesten geometrischen Achse aus eine Referenzrichtung am Ende des zweiten unabhängigen Hebel Systems sicherzustellen.
• 3. Federaus1#eich nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung eines Ausschwenkens der Ausgleichsfedern ihre kraft übertragende Zugmittel über Umlenkrollen geführt sind, derart, daß beim Bewegen des Ausgleichssystems die Hauptachsen der Federn bestehen bleiben.

Claims (1)

1. 4. Federausgleich nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromotorisches Hilfsantriebssystem an den Achsiagerungsstellen der Hebel vorgesehen ist, vorzugsweise vermittels Drehmomentübertragung an der geometrisch ortsfesten Achse.