Welche Art von Lager könnte verwendet werden, um ein Gerät waagerecht zu halten, während es von der Platte zum Mund bewegt wird?

Ich brauche ein Lager, bei dem die Innenbohrung eben und ausgeglichen bleibt, wenn der Außenring gedreht wird. Meinem autistischen Sohn fehlt die Motorik, um sich mit einem Löffel zu ernähren. Er kann sein Handgelenk drehen, wenn der Löffel seinen Mund um 90 Grad dreht. Ich muss in der Lage sein, ein Lager in einen Griff einzusetzen und einen Löffel in der Bohrung zu haben, der gerade bleibt.

Eine Schwierigkeit hierbei ist, dass die beteiligten Massen ziemlich klein sind, so dass Sie ein Lager mit sehr geringer Reibung benötigen. Viele Industrielager sind für hohe Lasten und Geschwindigkeiten mit sehr engen Toleranzen ausgelegt, sodass sie unter geringen Kräften in vielen Fällen etwas steif werden können, obwohl dies im Kontext ihrer beabsichtigten Anwendung gering ist.

In Ihrem Fall könnten Sie mit einem Gleitlager mit relativ geringen Toleranzen besser dastehen, beispielsweise einer Welle aus poliertem Edelstahl in einer Teflonbuchse, da geringe Reibung in diesem Fall eine viel höhere Priorität hat als die Beseitigung des Radialspiels.

Ein Ansatz wäre, eine Teflonstange mit einem Loch in der Mitte als Griff zu verwenden und den Löffelschaft an einer geschliffenen Stahlstange zu befestigen, die durch sie hindurchgeht. Wenn Sie die gesamte Länge des Griffs als langes Lager verwenden, wird dies besser unterstützt und Sie haben mehr Platz zum Arbeiten, als wenn Sie versuchen, ein kleines Lager zu finden, das vor den Griff passt.

Es ist auch hilfreich, wenn Sie die Welle des Löffels "kurbeln" können, sodass der Inhalt des Löffels etwas niedriger als die Achse des Griffs ist, sodass Sie einen Pendeleffekt erzielen. Ebenso möchten Sie den Schwerpunkt von beibehalten die Schüssel des Löffels so tief wie möglich.

Dies kann hilfreich sein, wenn Sie einen Prototyp aus Aluminium angefertigt haben, der sich leicht von Hand biegen lässt, und schnell verschiedene Biegekonfigurationen ausprobieren, um schnell herauszufinden, was am besten funktioniert.

Ich gehe davon aus, dass Sie den Teller des Löffels brauchen, um wie ein Gyroskop zu arbeiten. Unabhängig davon, wie sich Ihr Sohn bewegt und den Löffelgriff hält, bleibt der Teller des Löffels aufrecht. Ich denke, Sie brauchen ein Kardanlager.

Das Standard-Kardanlager:

Dieses Kugellager wurde zur Stabilisierung einer Kamera verwendet, und ich denke, die Lehren aus dem Projekt können zur Stabilisierung Ihres Löffels verwendet werden:

Die erste Frage, die ein Ingenieur stellt, wenn er mit einem neuen Problem konfrontiert wird, ist, ob es bereits gelöst ist. Ich gehe davon aus, dass Sie mit Menschen mit ähnlichen besonderen Bedürfnissen (die nicht in der Lage sind, das Handgelenk zu beugen) oder deren Betreuern gesprochen haben und keine gute Lösung gefunden haben.

Ich denke, die Frage, für welche Art von Lager Sie sich entscheiden, ist eine Nebenschau, die erste Frage ist, ob Ihr Design realisierbar ist. Ich denke nicht:

Ich gehe davon aus, dass Ihr Sohn den Löffel vor sich hält, den Unterarm mehr oder weniger auf Höhe des Tisches hält und den Löffel ins Essen schiebt. Dann kippt er den Unterarm nach oben oder oben, ohne das Handgelenk zu kompensieren, sodass der Teller des Löffels aufrecht steht. Ich nehme an, dass es eine kleine Bewegung nach innen gibt, denn dann würden Sie in Richtung Griff verschüttet. Um Ihr Ziel zu erreichen - die Mahlzeiten weniger frustrierend und unordentlich zu machen - müssen Sie sicherstellen, dass die Palette des Löffels eben bleibt.

Bevor Sie über Lager nachdenken, müssen Sie überlegen, welche Kräfte auf den Löffel wirken. Bei einem Löffel wie in Ihrer Zeichnung liegt der Schwerpunkt von Löffel + Lebensmittel in der Nähe der Rotationsachse. Hier ist mein Vorschlag: Der Löffel wird an einer Stange befestigt, die über die Länge des Griffs verläuft. An der Rückseite des Griffs ragt die Stange hervor und macht eine L-Biegung nach unten, wo Sie ein kleines Gewicht anbringen. Dadurch wird der Löffel in die gewünschte Richtung gedreht.

Für den eigentlichen Build halte ich Chris Johns Ansatz für am besten:

In Ihrem Fall könnten Sie mit einem Gleitlager mit relativ geringen Toleranzen besser dastehen, beispielsweise einer Welle aus poliertem Edelstahl in einer Teflonbuchse, da geringe Reibung in diesem Fall eine viel höhere Priorität hat als die Beseitigung des Radialspiels.

Ein Ansatz wäre, eine Teflonstange mit einem Loch in der Mitte als Griff zu verwenden und den Löffelschaft an einer geschliffenen Stahlstange zu befestigen, die durch sie hindurchgeht. Wenn Sie die gesamte Länge des Griffs als langes Lager verwenden, wird dies besser unterstützt und Sie haben mehr Platz zum Arbeiten, als wenn Sie versuchen, ein kleines Lager zu finden, das vor den Griff passt.

Ich habe das Essen mit einem Löffel ohne Bewegung des Handgelenks nachgeahmt und bin mir nicht ganz sicher, ob ich das Problem richtig verstehe.

Nach meinem Verständnis wäre die Verwendung eines kardanischen Lagers eher ein psychologisches Foltergerät, und die Lösung ist einfach! Der Löffelgriff benötigt nur ein Hundebein in seinem Griff, beispielsweise 45 Grad, und / oder die Nasenlänge des Benutzers von der Rückseite des Löffels bis zur oberen Biegung des Hundebeins aus offensichtlichen Gründen. Von dort aus können Sie ein Standardlager an beiden befestigen Das Ende des verbleibenden Griffs und des Schlauchs auf die gewünschte Länge zuschneiden, wobei der Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Lager entspricht, und dann die Lager in das Rohr schieben / drücken.

JEDOCH!!! Es muss unbedingt überlegt werden, wie der Löffel mit Lebensmitteln beladen werden soll ... Wenn der Benutzer das Lebensmittel mit einer Vorwärtsbewegung anvisiert, funktioniert dies einwandfrei, ABER, sollte sich die Notwendigkeit ergeben, den Löffel von hinten zu ziehen von Teller / Schüssel / Teller nach vorne oder umgekehrt, wie Sie es für die richtige Etikette des Suppenkonsums tun würden, ist dieses Design fehlerhaft.

Der Schlüssel zur Umgehung dieses Fehlers besteht darin, die Drehung durch zwei Keile zu begrenzen, die in jedes Ende des Rohrgriffs unmittelbar hinter den Lagerenden versenkt sind, die zur Innenseite des Rohrs weisen, und zwei weitere Keile, die an der inneren Welle / Achse zwischen den Rohrkeilen befestigt sind Drehung begrenzen. Ich würde auch vorschlagen, die Drehwegbegrenzungsschlüssel durch identische Mehrfachbefestigungspunkte für zwei gegenüberliegende äußere Schlüssel anpassbar zu machen.