带支撑盘的铰链式可调支脚的制作方法

1.本发明的发明对象是一种具有根据权利要求1的前序部分所述的、带支撑盘的铰链式可调支脚。


背景技术：

2.可调支脚可确保结构体(如家具或机械制造中的设备)可靠地站立。它们通常由金属制成的螺纹杆以及用塑料或也用金属制成的圆盘式支脚组成。借助螺纹可以可调支脚的高度；由此可以调平上述结构体并适应底座的高度差。杆部分通常通过球接头支承在脚盘上或者说支撑盘上。这样一来，支撑盘就可以倾斜放置，从而补偿底座的不平坦(不平行)。减震的可调支脚包含一个用于减震的弹性部件，例如由弹性体制成。
3.为了构成球接头，支撑盘在弹性体中有一个用于容纳滚珠的、半球形的容纳部，这个滚珠设置到杆身的端部。通过这个接头可以补偿支撑盘的站立面所接触的地面和表面不平的问题。
4.此外还可以使用可调支脚通过支撑盘向表面上施加压力，例如为了制动旋转的电缆卷筒。
5.然而，已知的可调支脚的缺点是，弹性体仅与滚珠从而仅与稳定元件构成形状锁合的连接，因为滚珠仅插入弹性体中。然而，作用于支撑盘的侧向力可能会让脚盘与滚珠意外分离。
6.在滚珠容纳部向上敞开的边缘有一个间隙，油脂和污垢残留物可能会在这里积聚，从而导致杂质、细菌和细菌的形成。在某些领域，特别是在食品和制药行业，这可能会导致卫生问题。为了避免这些问题，迄今为止公知的例如使用盖子，例如专利de 297 14 531u1中所公开的那种。
7.de 297 14 531u1示出了一种的铰链式的可调支脚，其包括一个支撑盘，该支撑盘带有用于放置到表面上的站立面，还包括一个半球形的容纳部，用于容纳设置在螺纹杆的端部的滚珠，其中，所述容纳部由弹性体中的中空区构成，用于安装在螺纹杆端部的球的容纳部，其中容纳部由位于支撑板内的弹性体中的空腔形成，它位于支撑盘的内部。
8.这类可调支脚的问题是，安装的弹性体太软，并且仅为从上方作用的静态力和直线力设计。一旦施加横向推移力，例如在为了电缆制动器施加制动力时，滚珠就有可能从滚珠容纳部中脱落。


技术实现要素：

9.因此，本发明的根本任务是构造一个带有上述类型的球形接头的支撑盘，使得能够控制从杆身到支撑盘的力传递。
10.根据本发明，该任务通过独立权利要求所述的特征得以解决，而本发明的有利实施例和拓展方案可以由从属权利要求中得到。
11.有利的特征是，滚珠下方的滚珠容纳部被一个加强垫片包围，该加强垫片以一体
的以及形状锁合的方式嵌入在弹性体中，并具有中心孔，滚珠的下侧支撑在该中心孔中。
12.所述加强垫片优选地由金属或金属合金制成，优选由不锈钢制成。垫片厚度的选择应确保其能够承受预期的力，而不会发生变形。例如可以是一个薄的、厚度为3.2mm的毫米片，在这种情况下，带有m12螺纹的杆上就可以承受200到300kg的力。
13.例如，支撑盘的高度可以在6.5和10.5mm之间，此时直径可以是14到32mm。加强垫盘的厚度可以在1到3.2mm之间。底部区域可以具有0.9至1.7mm之间的高度，并且滚珠可以具有4.5至9.4mm的直径。所有数值都应理解为示例的，并不构成对本发明的限制。
14.所述加强垫盘通过硫化与弹性体结合。弹性体是形状稳定但可弹性变形的塑料，其玻璃化转变点低于工作温度。塑料可以在承受拉伸力和压力的情况下弹性变形，但随后能恢复到其原始的、未变形之前的形状。
15.根据具体的应用场合和各自的规范，可以使用具有不同材料要求和生胶等级的、各种各样的硫化弹性体。根据材料匹配和具体需求，加强垫片和弹性体被制成具有或不具有粘合促进剂的橡胶-金属化结合物。
16.优选地，作为材料可以使用热塑性弹性体、丁腈橡胶(nbr)或天然橡胶。也可以使用硅橡胶(mvq)或聚氨酯(tpu)。
17.在另一种实施例中，加强垫片通过注塑工艺被嵌入到弹性塑料中。
18.加强垫片的下面是底部区域。根据实施方法，底部区域是弹性体或塑料的部分区域，其通过加强垫片至少部分地与主弹性体或塑性体分离。因此，该底部区域形成了用于加强垫片的弹性支撑，使得其不会直接接触支撑盘所放置的表面。
19.在一种有利的拓展方案中，与弹性体的其余部分相比，该底部区域具有不同的肖氏硬度。这使得上部区域更柔软，从而让滚珠可以更好地滑动，并且底部区域更硬，从而让压力可以更好地传递到支撑盘所在的表面上。这有助于耐磨性。从而也会影响支撑盘的振动性能。
20.除其他外，这还可以通过使用通过注塑工艺加工而成的双组份弹性体来实现。这样一来，加强垫片上方的弹性体可以比加强垫片下方的第二弹性体更硬。然而重要的是，可以与加强垫片形成合适的材料粘结。
21.此外，通过使用不同类型的弹性体可以设计不同的颜色，例如将底侧的弹性体设计成蓝色的。
22.在本发明的另一个实施例中，弹性体被金属套包围，例如，该金属套向上具有一个穿引杆身的凹空部，它向下完全敞开。所述金属套用于保护弹性体。
23.所述加强垫片是环形的，并且在轴向中心处具有一个带有漏斗形侧壁的孔。孔的内宽小于滚珠的直径，从而让滚珠底侧在施加力的情况下支撑在壁上。优选地在支撑件为圆形或者支撑件的形状相匹配的情况下考虑采用环形。作为替选也可以使用正方形、椭圆形、扁圆形、梯形或菱形的加强垫片。
24.在下文中，为了简单起见，假定加强垫片是环形的，但这不能理解为限于该形状。弹性体中的卡口设计在支撑盘的与站立面相反的一侧上。它由一个环绕的斜面组成，该斜面以漏斗的形式逐渐过渡成一个内宽(w)小于滚珠直径(d)的套环。这个套环构成一个环绕的扩张面，用于让卡口的直径扩张至围绕滚珠赤道。由此在滚珠容纳部中形成容纳滚珠的插入式卡锁连接。
25.为了让杆身不会松脱，将滚珠插入到弹性体中之后，弹性体再次弹回，从而让直径变窄，并且弹性体套环通过形状锁合的方式保持住杆身的颈部，优选地与之密封贴合。如下地选择套环的尺寸，即，使得弹性体始终向滚珠施加压力，将其拉入滚珠容纳部，从而让滚珠保持卡入滚珠容纳部内。
26.因此，弹性体是可弹性膨胀的，并且由于其弹性而能够复位。另一个优点是，尽可能完全保护接头不受灰尘或液体等污垢的影响。其中，滚珠以形状锁合的方式可滑动地且有弹性地支承其中。从而也有效地防止了外来物质的入侵。
27.半球形滚珠容纳部也适应滚珠的外部轮廓，从而防止灰尘、沉积物和细菌的进入。
28.滚珠与从柱身延伸出来的颈部连接，并且它们由相同的材料制成。通过螺纹可以构成施压件或可调支脚，用于位置调节、设备支撑或负载转移。
29.优选地，所述滚珠带有一个柱身，其中，这个柱身例如是螺纹心轴，或者在另一种实施例中是一个光滑的或有特殊造型的杆子。
30.在任何实施例中，滚珠都可以简单地压入支撑盘中，必要时又可以拆卸下来。
31.在本文中，“滚珠”这个概念不能理解为限制性的，本发明还包括球体销的情况，或者是在弹性体的颈部区域有一个切口的锥形销的情况。
32.因此，根据本发明，弹性体元件位于支撑盘中，该支撑盘通过金属片得以加强或加固。所述加强垫片优选地通过硫化以材料粘结的方式与弹性体元件连接。
33.所述插杆被插入到卡口中，卡锁在弹性体元件里，并放置在加强垫片上。因此，作用在插杆上的力被导入加强垫片中并被弹性体吸收，特别是被加强垫片下方的底部区域吸收。
34.按照以下标准选择孔的下沉度，即，使其在滚珠头部上形成切向支撑力。力从上方经由插杆导入，并经由滚珠头部继续传递给加强垫片，并因此贴靠着表面被引入到弹性体中，而不会在某个点的位置过载。载荷由此分配到整个接触面上。
35.所述支撑盘具有阻尼、降噪效果，并保护表面免受损坏。特别是可以通过选择在站立面上覆上橡胶垫实现后一个目的。因此，该支撑盘还可以防横向移动。此外，橡胶垫还对接触面起到减少损伤的作用。
36.可调支脚可以在任意方向上进行调节，例如水平方向或垂直方向。此外还被设计用作施加件，其中，通过可调支脚传递的压力被施加到一个表面上。这样的表面例如可以是电缆卷筒的制动面，此时，当支撑盘的站立面抵靠在制动面上时，电缆卷筒被制动。
37.根据本发明所述的具有支撑盘的铰链式可调支脚不能被理解为仅限于安装在一个底座上。根据本发明的装置还可用于以下示例性的用途：
38.–
作为制动件，例如当支撑盘压在制动盘上，从而通过摩擦制动制动盘时，
39.–
作为施压件，例如当支撑盘至少有一侧与夹紧缸连接时，
40.–
用于将力导入某个构件，
41.–
通过使用弹性体保护站立面。
42.将加强垫片嵌入支撑盘的方法具有以下特征：
43.为了促进材料的粘结，要对垫片的、后来被封闭的表面进行预处理。所述孔用于在可调支脚的生产过程中方便拿取以及将加强垫片定位在加工工具中，因为在这个过程中，加强垫片会被夹具夹住，同时与注塑模具的壁面保持一定的距离。然后首先进行注射和包
封成型，例如通过用弹性体原料进行压缩、转移和注射包封。
44.紧接着进行硫化，在这个过程中，加强垫片通过夹具的介入被保持在孔中。
45.所述弹性体与加强垫片以材料粘结的方式相连。
46.所述加强垫片嵌入在弹性体中，并且在垫片的站立面和底侧之间形成一个底部区域，这个区域具有反弹和减震的特性。
47.生产过程的最终结果是，站立面内还保留了一个朝向底部一侧的敞开空间，它可以被用来观察监控滚珠是否处于正确的卡锁状态。
48.在另一种实施方式中，所述加强垫片的外周具有向上或向下弯曲的边沿，它们在有除了垂直向下以外的力作用于垫片时起到额外的支撑作用。由此可以将通过倾斜的柱身导入的力更好地导入弹性体。可调支脚例如可以是固定在某个仪器上的，或者作为固定安装件从地面或者墙面向外伸出来。
49.由此可以通过根据本发明所述的、具有支撑盘的铰链式可调支脚承受或传递力，其中，因为柱身的球形末端与支撑盘的弹性体内的加强垫片耦合连接，所以能够更好地在支撑盘和柱身之间传递力，无论柱身相对于支撑盘的对称轴的朝向如何。
50.本发明的发明对象不仅仅包括各个权利要求所述的对象，而且还包括各个权利要求所述对象的组合。
51.文中、包括摘要中公开的所有信息和特征，特别是附图中所示的空间结构，只要它们各自或者它们的组合相对于现有技术而言是新颖的，就可以被认为是对于本发明至关重要的权利要求。文中使用的概念“主要地”或“根据本发明”或“对本发明重要”是主观的，并不意味着如此指定的特征必然构成一项或多项权利要求的组成部分。
52.接下来仅仅借助一个展示实施例的示图更详尽地阐述本发明。其中，本发明的其他特征和优点从附图及其说明中显现出来。
附图说明
53.图中示出：
54.图1：可调支脚的前方视角的部分剖面图；
55.图2：支撑盘的前方视角的部分剖面图；
56.图3：柱身和支撑盘的前方视角图；
57.图4：可调支脚的俯视图；
58.图5：可调支脚的前方视角的部分剖面图；
59.图6：带有翻出的柱身的可调支脚的前方视角的部分剖面图；
60.图7a-7c：具有不同形状支撑盘的可调支脚的、几种不同的透视图。
具体实施方式
61.图1示出了一个可调支脚1，它包括一个带螺纹3的杆2，螺纹构造成了外螺纹。在螺纹3下方接着一个斜面4，它缩小杆的直径，使之逐渐过渡到颈部5，这个颈部设置在杆2的具有最小直径的部分。在这个颈部朝着纵向连接着一个滚珠6，它构成杆2的材料一体式的部分。
62.所述滚珠6、颈部5和斜面4的至少一部分被插入布置在螺纹3下方的支撑盘10内。
63.通过这个环绕的斜面14以漏斗形式过渡到一个内宽(w)小于滚珠直径(d)的套环15，从而在支撑盘的与站立面11相对的一侧上形成一个卡口。
64.在此，所述滚珠6形状锁合地保持在支撑盘10的滚珠容纳部16中，这个容纳部由弹性体20的中间敞开区域构成。
65.所述弹性体20在滚珠容纳部16的上方具有一个环绕地贴靠在颈部5的套环15。
66.在套环15的上方，由套环15形成的开孔径向地通过环绕的斜面14逐渐变宽，该斜面至少部分地贴靠在杆的斜面4上。
67.所述滚珠容纳部16在支撑盘10的站立面11的方向上由嵌入到弹性体20中的加强垫片19限定边界。所述加强垫片19具有一个中心孔17，滚珠底侧7可旋转地支承在其中。这个孔17具有一个构成内圆周的壁面18，这个壁面具有与滚珠6的圆周面互补的形状。由此让滚珠6能够更轻松地在孔17内旋转，此时滚珠6和壁面18之间接触距离保持不变。
68.这样的旋转通过杆2的枢转实现，杆的中心轴9，从由滚珠6和孔17构成的旋转关节出发，以相对于支撑盘10可改变的角度枢转。然而这个角度受弹性体20的硬度限制，随着杆2的中心轴9向外摇出的幅度越来越大，弹性体产生的阻力也越来越大。如果作用于杆的力减小，因为弹性体具有弹性，所以杆会再次恢复到它的初始位置，在图中所示的状态下，这个初始位置垂直于站立面11。
69.图2示出了一个没有插入滚珠的支撑盘10，其中，可以看到容纳室16的内部几何构造。这个几何构造与滚珠6的圆周匹配，并且下方由加强垫片19限定边界。
70.在轴向上，斜面14首先变细，然后过渡到圆锥形的套环15部分。套环15的下方是滚珠容纳部16的开端，套环下方的中空部分首先在径向上扩大，带有第一支撑面22，这个支撑面大概围住滚珠容纳部的三分之一。所述支撑面22与第二支撑面23接触，第二支撑面设计成圆锥形并且延伸过滚珠容纳部16的大约三分之二，直至到加强垫片19处终止。于是可以在模具成本相对较小的情况下尽可能便宜地生产弹性体，且同时实现对滚珠6的很好的导入和导出。
71.所述加强垫片具有一个中心孔17，它具有在站立面11的方向上逐渐变窄的、环形的壁面18。
72.孔7的下方是因为制造工艺造成的敞开空间21。这个敞开空间21可以被一个延伸过整个站立面11的橡胶垫覆盖。
73.所述敞开空间21位于加强垫片19下方的底部区域8内。该底部区域8是弹性体20的一部分，弹性体通过加强垫片19至少部分地与主弹性体20分隔。这个底部区域因此构成加强垫片19的弹性体支撑面，从而让它不与支撑盘放置的表面直接接触。这个底部区域8能够对通过杆2导入支撑盘10的力起到减震和反弹的作用。
74.图3示出了一个带有杆2的可调支脚1。这个杆在支撑盘10的区域具有斜面4，这个斜面缩小杆的直径并逐步过渡到一个颈部5，这个颈部构成杆2的具有最小直径的区域。在这个颈部上纵向地连接着滚珠6，滚珠构成杆2的材料一体式的部分。
75.所述滚珠6、颈部5和斜面4的至少一部分朝着箭头方向24被插入支撑盘10中，支撑盘利用站立面11站立在(未示出)的表面上。
76.图4示出了对插入支撑盘(10)中心位置的杆2的俯视图，它例如具有一个内多棱边的或者内圆的容纳部25用于刀具加工。由此可以通过让杆围绕着它的中心轴9旋转，使得刀
具可以加工出任意的其他几何形状。
77.图5示出了一个插入了支撑盘10的杆2。通过环绕的斜面14以漏斗形式过渡到一个内宽(w)小于滚珠直径(d)的套环15，从而在支撑盘10的与站立面11相对的一侧上形成一个卡口。
78.在此，所述滚珠6形状锁合地保持在支撑盘10的滚珠容纳部16内，这个滚珠容纳部16由位于弹性体20中心的敞开空间构成。
79.位于滚珠容纳部16上方的套环15在导入滚珠6以后围绕着颈部5环绕贴靠。
80.在套环15的上方，由套环15构成的开孔径向地通过环绕的斜面14变宽，该环绕的斜面至少部分地贴靠在杆的斜面4上。
81.所述滚珠容纳部16在支撑盘10的站立面11的方向上由嵌入到弹性体20中的加强垫片19限定边界。所述加强垫片19具有一个中心孔17，滚珠底侧7可旋转地支承在其中。这个孔17具有一个构成内圆周的壁面18，这个壁面具有与滚珠6的圆周面互补的形状。由此让滚珠6能够更轻松地在孔17内旋转，此时滚珠6和壁面18之间接触距离保持不变。
82.这样的旋转通过杆2的枢转实现，杆的中心轴9，从由滚珠6和孔17构成的旋转关节出发，以相对于支撑盘10可改变的角度枢转。如图6中所示，其中，一开始的中心轴9通过向外枢转移动到中心轴9’的位置，后者不再与支撑盘10的对称轴重合。
83.然而这受到弹性体20的硬度限制，随着杆2的中心轴9向外摇出的幅度越来越大，弹性体产生的阻力也越来越大。如果作用于杆的力减小，因为弹性体具有弹性，所以杆会再次恢复到它的初始位置，在图4中所示的状态下，这个初始位置垂直于站立面11。
84.图7a-7c示例性地示出了支撑盘的不同造型，其中，7a中是一个原形的支撑盘10，图7b中是一个三角形的支撑盘10a并且图7c中是一个接近椭圆的支撑盘10b。
85.附图标记列表
86.1 可调支脚
87.2 杆
88.3 螺纹
89.4 斜面
90.5 颈部
91.6 滚珠
92.7 滚珠底侧
93.8 底部区域
94.9、9’中心轴
95.10、10a、10b支撑盘
96.11 站立面
97.12 橡胶垫
98.13 套筒
99.14 斜面
100.15 套环
101.16 滚珠容纳部
102.17 孔
103.18 壁面
104.19 加强垫片
105.20 弹性体
106.21 敞开空间
107.22 第一支撑面
108.23 第二支撑面
109.24 箭头方向
110.25 内多棱边容纳部
111.26 向外摇出
112.d 滚珠的直径
113.w 套环的内宽