EP2107299A1

EP2107299A1 - Lagerelement, insbesondere Leuchtenkopflagerung

Info

Publication number: EP2107299A1
Application number: EP09157082A
Authority: EP
Inventors: Frank Drees
Original assignee: Trilux GmbH and Co KG
Current assignee: Trilux GmbH and Co KG
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2009-10-07
Also published as: DE102008045969B4; DE102008045969A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lagerelement für Leuchten zur drehbaren und in verschiedenen Sollpositionen fixierbaren Befestigung zweier relativbeweglichen Leuchtenelemente aneinander an einer Drehachse, mit einem an einem ersten Leuchtenelement, montierbarem Lagerhalter 8, der ausgebildet ist zur drehbaren Aufnahme einer die Drehachse definierende Welle 12, einem an der Welle 12 montierbarem zweiten Leuchtenelement 4,und einer Bremse zur Fixierung der Leuchtenelemente 2, 4 in verschiedenen Sollpositionen relativ zueinander. Zum Bereitstellen eines besonders stabilen Lagerelements mit verbesserter Bremswirkung wird vorgeschlagen, dass die Welle 12 einen Abschnitt zur Bildung eines Hebelarms umfasst und dass ein die Welle 12 in Einbaulage überspannendes Spannelement zur Erzeugung einer Vorspannkraft auf die Welle 12 vorgesehen ist ( Fig. 4 ).

Description

Die Erfindung betrifft ein Lagerelement, insbesondere eine Leuchtenkopflagerung, zur drehbaren und in verschiedenen Sollpositionen fixierbaren Befestigung zweier relativbeweglichen Leuchtenelemente aneinander an einer Drehachse, mit einem an einem ersten Leuchtenelement, montierbarem Lagerhalter, der ausgebildet ist zur drehbaren Aufnahme einer die Drehachse definierende Welle mit einem Nenndurchmesser, einem an der Welle montierbarem zweiten Leuchtenelement, und einer Bremse zur Fixierung der Leuchtenelemente in verschiedenen Sollpositionen relativ zueinander.
Die Leuchtenelemente können z. B. einen Leuchtenkopf umfassen, der drehbeweglich an einem Tragarm in verschiedenen Winkelpositionen fixierbar ist.
Bei dem Stand der Technik sind derartige Leuchtenkopflagerungen als Rotationsbremsen ausgebildet. Diese formschlüssig fungierenden Bremsen umfassen ein drehfest auf der Welle befestigtes Flügelrad, in deren Flügel ein Finger radial zur Erzielung der Bremswirkung eingreift. Solche Rotationsbremsen erfordern einen gewissen Bauraum, was mitunter problematisch ist bei zunehmend filigraner werdenden Leuchten. Ferner bringen sie nicht immer die erforderliche Bremskraft auf und sind verschleißanfällig.
Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden und ein gattungsgemäßes Lagerelement vorzusehen, welches große Bremskräfte aufbringen kann und gleichzeitig eine geringe Bauhöhe aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einer eingangs genannten Leuchtenkopflagerung bereits dadurch gelöst, dass die Welle zumindest abschnittsweise einen Bereich mit einem größeren Durchmesser als der Nenndurchmesser aufweist und dass ein die Welle in Einbaulage überspannendes Spannelement zur Erzeugung einer Bremskraft vorgesehen ist. Der Abschnitt größeren Durchmessers bildet dabei einen Hebelarm der innenseitig gegen das Spannelement anliegt und eine Reibkraft erzeugt, welche die Welle an beliebigen Stellen in einem vorgegebenen Verstellbereich fixiert. Da Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist ein großes Bremsmoment bei geringer Bauhöhe der Bremse realisierbar. Die Bremse ist deshalb sehr kompakt.
Vorzugsweise ist der Bereich größeren Durchmessers als an die Welle angeformtes Kreissegment ausgebildet und das Spannelement ist vorzugsweise als ein an dem Lagerhalter fixierbares Reibblech ausgestaltet, das bei der besonders bevorzugten Ausführungsform aus Federstahl besteht. Die Befestigung des Spannelements am Lagerhalter kann beispielsweise mittels Schrauben erfolgen. Das Reibblech kann so ausgebildet sein, dass es erst in Einbaulage eine dachförmige Kantung mit einem stumpfen Winkel am oberen Scheitelpunkt aufweist, der in Einbaulage oberhalb der Welle positioniert ist. Die durch das Anliegen des Kreissegments gegen das Spannelement beim Drehen der Welle erzielte Vorspannkraft hält die aufgeklappte Leuchte durch die Reibung in der übergangslos einstellbaren Sollposition. Im vergleich zu den aus dem Stand der Technik, bekannten Formschlüssigen Flügelbremsen ist die erfindungsgemäß kraftschlüssig fungierende Bremse zudem beliebig einstellbar und nicht an vorgegebene Schrittweiten gebunden. Ferner ist die erfindungsgemäße Ausbildung mit dem Vorteil verbunden, dass der Verschleiß zwischen Welle, Gegenlager und Reibblech kontinuierlich durch die Vorspannkraft nachgeregelt wird. Bei einer Vorspannung des Reibblechs um 2,2 mm wird bei einer bevorzugten Ausführungsform beispielsweise eine Vorspannkraft von 1800N erzielt, wogegen der Verschleiß durch Abrieb von ca. 0,2 mm nur zu einer vernachlässigbaren Abnahme der Reibkraft von ca. 160 N führt.
Zur Erzeugung eines hohen Haltemoments auf kleinem Bauraum ist in der vorliegenden Ausführungsform an der Welle einseitig ein Kreissegment mit einem größeren Außendurchmesser als der Nenndurchmesser der Welle angeformt. Dieses Kreissegment bildet beim Drehen einen Hebelarm, der gegen das Spannelement drückt. Vorzugsweise ist dieses Kreissegment einstückig koaxial zur Welle an diese angeformt und bildet somit abschnittsweise einen Bereich größeren Durchmessers. Dem Fachmann ist verständlich, dass es zur Verwirklichung der Erfindung auf die Bildung eines Hebelarms an der Welle ankommt, wobei die geometrische Ausbildung des Hebelarms prinzipiell unrelevant ist.
Das Spannelement ist vorzugsweise einstellbar ausgebildet. Dieses kann z. B. mittels einer Schraube erfolgen, die auch die Befestigung des Spannelements an dem Lagerhalter realisiert. Beim Eindrehen der Schaube wird der Anpressdruck des Spannelements auf das Kreissegment verändert. Vorzugsweise ist das Spannelement mit vier Schrauben an dem Lagerhalter befestigt.
Zwischen Wellenhalter und Welle kann mindestens ein Wellenlager angeordnet sein, das als Gleitlager fungiert. Dieses besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Zur Vereinfachung der Montage der Welle an dem vorzugsweise aus Aluminium bestehenden plattenartigen Lagerhalter kann das Wellenlager radial auf die Welle, insbesondere geschlitzt sein, so dass dieses sowohl auf die Welle aufschieb- als auch aufschnappbar ist. Vorzugsweise sind zwei Wellenlager an beiden Enden der Welle vorgesehen.
Der Lagerhalter weist vorzugsweise eine Öffnung zur Aufnahme des Wellenlagers auf. Durch Einsetzen des radial aufsetzbar auf die Welle ausgebildeten Wellenlagers in diese Öffnung, ist das Lagerspiel durch das Zusammenpressen des Wellenlagers automatisch einstellbar.
Bei einer Weiterentwicklung kann an der Welle zumindest ein Befestigungselement zur Befestigung an einem Leuchtenelement einstückig angeformt sein, zum Beispiel als ein radial abragender Montageflansch oder Mitnehmer. Für die Montage eines derartigen Montageflansches mit der daran vorgesehenen Welle ist das einseitig geöffnete Wellenlager zwingend erforderlich. Bei der Montage in den oder die Lagerhalter wird die Öffnung des Lagers durch die Vorgabe im Lagerhalter auf ein entsprechendes Maß gepresst. Dieses ermöglicht bei einer gegossenen Welle mit relativ großen Toleranzen einen passgenauen Lagersitz.
Bei einer bevorzugten Weiterentwicklung ist das Lagerelement ausgebildet, um die Leuchte an- und auszuschalten. Dieses kann z.B. dadurch erfolgen, dass die Welle und das Spannelement zumindest teilweise im Kontaktbereich elektrisch leitend ausgebildet sind und so im Zusammenspiel einen Schalter bilden. So kann die Leuchte z.B. beim Aufschwenken aus der Ruheposition dadurch angeschaltet werden, dass das Kreissegment der Welle gegen das Spannelement zur Anlage kommt, und ausgeschaltet werden beim Schließen, also Bewegen in die Ruheposition.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Teil der Beschreibung entnehmen, in dem ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert ist. Es zeigen:

Figur 1: eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Leuchte mit Leuchtenkopf und Fuß in angelegter Stellung;
Figur 2: eine perspektivische Seitenansicht der Leuchte gemäß Figur 1 in aufgeklappter Stellung;
Figur 3: eine perspektivische Ansicht des in den Fuß einge- bauten Lagers, freistehend dargestellt;
Figur 4: eine vergrößerte Ansicht des Lagers in perspektivischer Ansicht von vorne;
Figur 5: eine perspektivische Ansicht des Lagers von hinten;
Figur 6: einen vergrößerten Querschnitt durch das Lager zur Verdeutlichung der Funktionalität und der Montage;
Figur 7: eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts VII gemäß Figur 6 zur Verdeutlichung der Hebelwirkung;
Figur 8: eine perspektivische Ansicht einer als Multifunktionswelle ausgebildeten Welle mit angeformtem Montageflansch zur Befestigung an dem Leuchtenkopf; und
Figur 9: die Multifunktionswelle gemäß Fig. 9 mit aufgesetztem Wellenlager

Demnach besteht die erfindungsgemäße Leuchte im Wesentlichen aus einem am Boden befestigten Fuß 2, an dessen oberen Ende ein winkelförmiger Leuchtenkopf 4 schwenkbar befestigt ist. Der Fuß 2 besteht aus einem hohlen Rechteckprofil aus Metallblech in welches am oberen Ende in eine einseitige Ausnehmung das erfindungsgemäße Lagerelement 6 eingesetzt ist. Der winkelförmige Leuchtenkopf 4 erstreckt sich in Ruheposition mit einem Horizontalabschnitt quer zur Längsachse des Fußes 2.
In der in Figur 1 dargestellten angelegten Ruheposition bilden der Fuß 2 und der Leuchtenkopf 4 an der Verbindungsstelle ein durchgängiges Profil, wobei komplementär ausgebildete Ausnehmungen an den Profilinnenseiten des Fußes 2 und des Leuchtenkopfes 4 so ausgebildet sind, dass der Fuß 2 und der Leuchtenkopf 4 in der Ruheposition stufenlos aneinander anliegen und so der Eindruck eines durchgängigen und einheitlichen Profils erzeugen. Der Fuß 2 und der Leuchtenkopf 4 bestehen somit jeweils aus Rechteckrohren mit einem einheitlichen lichten Querschnitt, vorliegend von 14 Millimetern. In der Ruheposition gemäß Figur 1 bilden der Fuß 2 und der Leuchtenkopf 4 aufgrund der komplementären Ausnehmungen an den gegeneinander im Stoßbereich anliegenden Innenseiten ebenfalls das geschlossene Profil eines Rechteckrohrs.
In dem Leuchtenkopf 4, dessen Schenkellänge in der vorliegenden Ausführung ca. 500 Millimeter beträgt, sind auf der Innenseite der Schenkel Lampen und Reflektoren angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Lampen an der Innenseite des in den Fig. 1 und 2 sich vertikal erstreckenden Schenkels angeordnet, der mit dem Fuß 2 verbunden ist, und Reflektoren an dem sich horizontal erstreckenden Schenkel. Das von den Lampen ausgestrahlte Licht wird somit in abgewinkelter Stellung nach oben abgestrahlt und indirekt von dem horizontalen Schenkel reflektiert.
Die schwenkbare und in beliebigen Schwenkpositionen fixierbare Verbindung des Leuchtenkopfes 4 an dem Fuß 2 erfolgt über das in den Figuren 3 bis 9 näher dargestellte Lagerelement 6.
Wie insbesondere aus den Figuren 4 und 5 zu entnehmen ist, besteht das Lagerelement aus einem plattenförmigen Lagerhalter 8, der vorliegend aus Metall besteht und auf der Innenseite des Fußes 2 festgeschraubt ist. Der Lagerhalter 8 weist mittig eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Gegenlagers 10 auf. Vorderseitig liegt gegen dieses Gegenlager 10 eine Welle 12 an, die sich über die gesamte Breite des Lagerhalters 8 erstreckt. Diese Welle 12 ist als Multifunktionswelle ausgebildet und in den Figuren 8 und 9 einzeln dargestellt.
Die Fixierung der Welle 12 an dem Lagerhalter 8 erfolgt über zwei Wellenlager 14. Jedes Wellenlager 14 weist einen die Montageebene definierenden Plattenabschnitt auf, der in eine Ausnehmung des Lagerhalters 8 einsetzbar ist. Vorderseitig sind an dem Plattenabschnitt zwei sich parallel zueinander erstreckende Stege einstückig angeformt, die innenseitig zur Aufnahme der Welle 12 ausgebildete, halbschalenförmige Ausnehmungen aufweisen. Diese Stege sind radial auf die Welle aufsetzbar und umgreifen diese in Einbaulage. Dieselbe Funktion könnte auch dadurch erzielt werden, dass ein geschlossenes Auge mit einem vorderseitigen Schlitz vorgesehen ist. Entscheidend ist, dass die Wellenlager 14 radial auf die Welle 12 aufsetzbar ausgebildet sind.
Die als Multifunktionswelle ausgebildete Welle 12 ist in den Figuren 8 und 9 perspektivisch dargestellt. Demnach besteht die Welle 12 aus einem Wellenabschnitt mit einheitlichem Nenndurchmesser, welcher in Einbaulage von den Wellenlagern 14 an dem Lagerhalter 8 gehalten wird. In der Mitte weist die Welle 12 einen durch einen vergrößerten Wellenhalbdurchmesser gebildeten Exzenter 18 auf. Dieser Exzenter 18 besteht aus einem im Mittelbereich der Welle 12 einstückig angeformten Wellenhalbdurchmesser zur Bildung eines einseitig an der Mantelfläche der Welle 12 über einen mittleren Abschnitt hinausstehenden Kreissegments 20 mit einem vergrößerten Durchmesser als der Nenndurchmesser der Welle 12, aber koaxial verlaufend zur Welle 12. Der kleinere Nenndurchmesser der Welle 12 dient als Lagerung im Gegenlager 10 und in den Wellenhaltern 14. Der größere Durchmesser des Kreissegments 20 bildet den Hebel als Kraftangriff für ein auf der Vorderseite in Einbaulage die Welle 12 überspannendes Reibblech 22.
Dieses aus Federstahl bestehende Reibblech 22 überbrückt in Einbaulage sich von unten nach oben auf der Vorderseite des Lagerhalters 8 erstreckend des Kreissegments 20 der Welle 12. Das Reibblech 22 wird mittels 4 Schrauben (Fig. 3) über die Welle gebogen, die an den freien Enden des Reibblechs 22 ober-und unterseitig mit dem Lagerhalter 8 verschraubt sind. Über das Eindrehen der Schrauben ist die Vorspannkraft einfach ein-und nachstellbar. Bei der Drehung der Welle 12 drückt das Kreissegment 20 innenseitig gegen das Reibblech 22 zur Erzeugung einer Vorspannkraft. Diese Vorspannkraft hält beim Abklappen des Leuchtenkopfes 4 gemäß Fig. 2 die Welle 12 jederzeit in der frei einstellbaren Sollposition. Der Verschleiß zwischen Welle 12, Gegenlager 10 und Reibblech 22 wird durch die Vorspannkraft kontinuierlich nachgeregelt. Die Lagerung/Fixierung ist dadurch komplett wartungsfrei.
Die Welle ist vorliegend als "Multifunktionswelle" mit einem einstückig an diese angeformten Montageflansch 24 ausgestaltet. Dieser Montageflansch 24 ist mittels zwei endseitigen Stegen an den Stirnenden der Welle 12 an dem Nenndurchmesser angeformt und erstreckt sich dann in einem Winkelversatz seitlich von der Längsachse der Welle 12. Dieser, wie die Welle 12 ebenfalls aus Stahl bestehende Montageflansch 24, weist in der durch den Flansch definierten Montagefläche mehrere Löcher auf, in welche Schrauben zur Befestigung des Montageflansches 24 an der Innenseite der Ausnehmung des Leuchtenkopfes 4 einschraubbar sind. Die erfindungsgemäße Multifunktionswelle besteht mithin aus der eigentlichen Welle 12 mit dem darauf angeordneten Exzenter 18 und dem einstückig angeformten Montageflansch 24.
Die Figuren 6 und 7 zeigen vergrößerte Darstellungen des Lagerelements 6 im Querschnitt. Entlang der Linie VI-VI gemäß Figur 5. Aus diesen Figuren ist auch zu ersehen, dass das aus Kunststoff bestehende Gegenlager 10 Anschläge zur Begrenzung der Rotation der Welle 12 aufweist. Die Welle 12 ist somit nur in einem Winkelbereich von ca. 0 bis 90 Grad drehbar, wobei in der in den Figuren 6 und 7 darstellten 0-Grad Stellung die maximale Reibkraft wirkt.
Die Erfindung stellt zusammenfassend eine besonders einfache Schwenkeinrichtung mit einer Rotationsbremse bereit, insbesondere für einen über einen 0,5 m ausladenden Leuchtenkopf in den gerollten Positionen. Naturgemäß ist diese Schwenkeinrichtung nicht auf den Einsatz als Leuchtenkopflagerung beschränkt, obgleich dieses die bevorzugte Anwendung darstellt.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Ansprüche, sondern aus der Kombination der einzelnen Ansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen - einschließlich in der Zusammenfassung - offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Bezugszeichenliste

2: Fuß
4: Leuchtenkopf
6: Lagerelement
8: Lagerhalter
10: Gegenlager
12: Welle
14: Wellenlager
20: Kreissegment
22: Reibblech
24: Montageflansch

Claims

Lagerelement für Leuchten zur drehbaren und in verschiedenen Sollpositionen fixierbaren Befestigung zweier relativbeweglichen Leuchtenelemente (2, 4) aneinander an einer Drehachse, mit einem an einem ersten Leuchtenelement (2), montierbarem Lagerhalter (8), der ausgebildet ist zur drehbaren Aufnahme einer die Drehachse definierende Welle (12) mit einem Nenndurchmesser, einem an der Welle (12) montierbarem zweiten Leuchtenelement (4),und einer Bremse zur Fixierung der Leuchtenelemente (2, 4) in verschiedenen Sollpositionen relativ zueinander, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die Welle (12) zumindest abschnittsweise einen zentrisch gelagerten Wellenabschnitt mit größerem Durchmesser als der Nenndurchmesser aufweist und dass ein die Welle (12) in Einbaulage überspannendes und ein an die Welle (12) anliegendes Spannelement zur Erzeugung einer Vorspannkraft auf die Welle (12) vorgesehen ist.
Lagerelement nach Anspruch 1, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die Vorspannkraft des Spannelements einstellbar ist.
Lagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass das Spannelement als Reibblech (22) ausgebildet ist.
Lagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass zwischen Welle (12) und Lagerhalter (8) ein Gegenlager (10) angeordnet ist.
Lagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass der Wellenabschnitt als Kreissegment (20) mit einem größeren Außendurchmesser als die Welle (12) ausgebildet ist.
Lagerelement nach Anspruch 5, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass das Kreissegment (20) koaxial zu einer Achse der Welle (12) ausgebildet ist.
Lagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die Welle (12) als Multifunktionswelle mit einem Montageflansch (24) ausgebildet ist.
Lagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die Welle (12) in mindestens einem Wellenhalter (14) sitzt.
Lagerelement nach Anspruch 8, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass der Wellenhalter (14) ausgebildet ist zum radialen Aufsetzen auf die Welle (12).
Lagerelement nach Anspruch 9, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass der Wellenhalter (14) ausgebildet ist zur Realisierung einer automatischen Einstellung des Lagerspiels.
Lagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass dieses als Leuchtenkopflagerung ausgebildet ist.