Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung zum Blockieren der Drehbewegung zwischen zwei koaxial gegeneinander drehbaren Teilen durch gegenseitige axiale Verschiebung sowie eine Verwendung derselben.
Zur Blockierung der Drehbewegung zwischen zwei koaxial gegeneinander drehbaren Teilen sind konstruktiv aufwendige und entsprechend störanfällige Vorrichtungen bekannt geworden. So ist beispielsweise eine Bremsvorrichtung an einer Lenkrolle bekannt, wobei das Laufrad an einer um eine Vertikalachse schwenkbaren Lenkgabel drehbar gelagert ist und bei der ein im Schwenklager der Gabel axial verschiebbares, jedoch gegen Drehen gesichertes Bremsorgan vorgesehen ist. Das der Lauffläche des Rades zugekehrte Ende des Bremsorgans kann durch Vertikalverschieben des Bremsorgans in oder ausser Eingriff mit der Lauffläche des Rades gebracht werden. Dabei ist die mit dem Gabelkopf drehfest verbundene, den Drehzapfen des Rades bildende Hülse mit einer Innenverzahnung versehen. Das gegen Verdrehen gesicherte, vertikal verschiebbare Bremsorgan weist eine entsprechende Aussenverzahnung auf.
Beim Vertikalverschieben des Bremsorgans in oder ausser Eingriff mit der Lauffläche des Rades kommen auch die beiden Verzahnungen miteinander in oder ausser Eingriff. Diese Vorrichtung besteht aus einer Vielzahl von Einzelteilen, welche in mühsamen und kostspieligen Schritten nicht nur hergestellt sondern auch montiert werden müssen.
Trotz des relativ hohen Herstellungsaufwandes ist die Störanfälligkeit, insbesondere die Abnutzung der Zähne, gross.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Verriegelungsvorrichtung zu schaffen, welche äusserst einfach im Aufbau ist, die Verwendung von standardisierten und als Halbzeug auf dem Markt erhältlichen Teilen ermöglicht, und welche gegen Abnutzung und andere Störungseinflüsse möglichst unempfindlich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in einer zwischen den beiden Teilen liegenden ringförmigen Bahn um die gemeinsame Drehachse Kugeln oder Rollen angeordnet sind, welche gegen axiale Verschiebung geführt sind, dass ein erstes Sperrglied zum Blockieren der Umwälzbewegung der Kugeln um den ersten Teil vorgesehen ist und dass ein zweites Sperrglied mit dem zweiten Teil verbunden ist, wobei das zweite Sperrglied axial zwischen den Kugeln oder den Rollen ein- bzw. ausrückbar ist und zum Blockieren der Umwälzbewegung gegenüber dem zweiten Teil dient.
Eine derartige Verriegelungsvorrichtung kann sehr einfach unter Verwendung handelsüblicher Kugeln hergestellt werden.
Bei Verwendung einer derartigen Verriegelungsvorrichtung als Feststellvorrichtung an einer Lenkrolle ergibt sich der Vorteil einer sehr leichten Bedienbarkeit, ohne harten Rasteffekt, wie er bei Verzahnungen auftritt. Vielmehr setzt die Rastung relativ weich ein, was auch erheblich zur Verringerung von Abnutzungserscheinungen beiträgt.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die teilweise geschnittene Darstellung eines Ausführungsbeispiels, welches das Prinzip der Verriegelungsvorrichtung zeigt,
Fig. 2 einen Ausschnitt der Vorrichtung gemäss Fig. 1, welcher die Zuordnung der Kugeln und des Blockier- und Sperrstiftes zeigt, und
Fig. 3 die teilweise geschnittene Darstellung einer Verriegelungsvorrichtung, welche an einer Bremsvorrichtung für eine Lenkrolle Verwendung findet.
Gemäss Fig. 1 umfasst die Verriegelungsvorrichtung ein erstes, als Hülse ausgebildetes Teil 1 und ein zweites als Stössel ausgebildetes Teil 2. Beide Teile sind um eine gemeinsame Drehachse gegeneinander drehbar. In der Hülse ist eine Ringnut 3 vorgesehen, in welcher Kugeln oder Rollen 4 angeordnet sind. Obwohl die Kugeln einzeln frei drehbar in der Ringnut 3 liegen ist ihre Umwälzbewegung längs der Ringnut durch einen Sperrstift 5 blockiert. In der in Fig. 1 gezeigten ausgerückten Position ist der Stössel 2 gegenüber der Hülse 1 frei drehbar. Wird jedoch der Stössel 2 in die Hülse hineingedrückt, rastet ein am Stössel angebrachter Blockierstift 6 zwischen zwei Kugeln 4 ein. Damit ist eine weitere Verdrehung des Stössels 2 gegenüber der Hülse 1 nicht mehr möglich.
Selbstverständlich können die Kugeln oder Rollen auch in einer am Stössel 2 angebrachten Ringnut in axialer Richtung geführt sein.
Fig. 2 zeigt in einer Teilaufsicht die Positionen der in der Hülse 1 angeordneten Kugeln 4, sowie den mit der Hülse verbundenen Sperrstift und den mit dem Stössel 2 verbundenen Blockierstift 6. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Sperrstift 5 etwa den gleichen Durchmesser auf wie die Kugeln 4, während der Blockierstift 6 etwa den doppelten Durchmesser aufweist. Diese Masse bedingen erfahrungsgemäss ein besonders weiches Einrasten der Verriegelung.
In Fig. 3 ist die in eine Bremsvorrichtung für eine Lenkrolle eingebaute Verriegelungsvorrichtung gemäss Fig. 1 dargestellt, welche vorzugsweise an einem Krankenbett Verwendung findet. An einem Rohr 7 des Bettfusses ist eine Gabel 8 drehbar befestigt, an welcher ein in Fig. 3 nur im Ausschnitt gezeigtes Laufrad 9 befestigt ist. Die zwischen dem Rohr 7 und der Gabel 8 liegende Verriegelungsvorrichtung weist eine Hülse 10 sowie einen in der Hülse beweglichen Stössel 11 auf. In der Hülse 10 ist eine Ringnut 12 angebracht, in welcher Kugeln 13 liegen.
Ein Sperrstift 14 verhindert die Umwälzbewegung der Kugeln
13. Am Stössel 11 ist ein Blockierstift 15 angebracht, welcher bei eingedrücktem Stössel zwischen die Kugeln 13 greift und den Stössel gegenüber der Hülse blockiert.
Am unteren Ende des Stössels 11 ist ein Bremsschuh 16 befestigt, welcher nach oben gegen die Begrenzung der Gabel 8 anstösst und bei niedergedrücktem Stössel auf dem Laufrad 9 aufliegt. Ein Führungsstift 17 verhindert ein Verdrehen des Bremsschuhs 16 gegenüber der Gabel 8. Die Gabel 8 ist gegenüber der Hülse 10 mit Hilfe eines Kugellagers 18 geführt.
Die Hülse 10 ist gegenüber dem Rohr 7 des Bettfusses mit Hilfe einer Schraube 19 gegen Verdrehen gesichert. Eine Feder 20 drückt den Stössel 11 aus der Hülse 10 heraus und hebt damit den Bremsschuh 16 von dem Laufrad 9 ab.
Zur Betätigung des Stössels 11 drückt in Pfeilrichtung ein nicht dargestellter Hubmechanismus auf eine auf den Stössel aufgesetzte Hutmutter 21. Mit Hilfe einer Kontermutter 22 kann damit der zweckmässigste Hub für den Stössel 11 eingestellt werden. Der Hubmechanismus weist eine Raststellung auf, mit welcher der auf das Laufrad 9 aufgesetzte Bremsschuh blockiert werden kann.
In der in Fig. 3 gezeigten Stellung ist der Stössel 11 in der Hülse frei drehbar. Da die Gabel 8 mit dem Stössel 11 über den Führungsstift 17 bezüglich der Drehbewegung gekoppelt ist, kann die Gabel mit dem Laufrad 9 frei im Bettfuss gedreht werden. Wird jedoch durch den nicht dargestellten Hubmechanismus ein Druck in Pfeilrichtung auf den Stössel 11 ausgeübt, wird dieser nach unten bewegt, bis der Blockierstift 15 zwischen den Kugeln 13 einrastet und der Bremsschuh 16 auf dem Laufrad 9 aufliegt. Dabei rastet auch der Hubmechanismus ein und verhindert ein Zurückfallen des am Stössel befestigten Bremsschuhs. Jetzt ist die Lenkrolle gebremst und gegen Verdrehen gesichert.
Durch die beschriebene, mit der Bremsvorrichtung in der Lenkrolle gekoppelte Verriegelungsvorrichtung wird erreicht, dass durch Manipulationen des Pflegepersonals oder des Arztes beim Abstützen gegen den Bettrand das Bett nicht mehr um den Schwenkbereich der Lenkrolle zurückweicht, was eine grosse Unsicherheit hervorrufen würde.
Selbstverständlich ist die Anwendung der beschriebenen Verriegelungsvorrichtung nicht auf Lenkrollen mit Bremsvorrichtungen beschränkt. Vielmehr kann sie überall dort Verwendung finden, wo eine Drehbewegung zwischen zwei koaxial gegeneinander drehbaren Teilen blockiert werden soll.
The invention relates to a locking device for blocking the rotational movement between two coaxially mutually rotatable parts by mutual axial displacement and a use of the same.
In order to block the rotary movement between two parts which can be rotated coaxially with respect to one another, devices which are complex in terms of construction and are correspondingly susceptible to failure have become known. For example, a braking device on a swivel castor is known, the running wheel being rotatably mounted on a steering fork pivotable about a vertical axis and in which a braking member is provided which is axially displaceable in the pivot bearing of the fork but is secured against rotation. The end of the braking member facing the running surface of the wheel can be brought into or out of engagement with the running surface of the wheel by moving the braking member vertically. The sleeve, which is non-rotatably connected to the fork head and forms the pivot of the wheel, is provided with internal teeth. The vertically displaceable braking element, secured against rotation, has a corresponding external toothing.
When the braking member is moved vertically into or out of engagement with the running surface of the wheel, the two toothings also come into or out of engagement with one another. This device consists of a large number of individual parts which not only have to be produced but also assembled in laborious and costly steps.
Despite the relatively high manufacturing costs, the susceptibility to failure, in particular the wear and tear of the teeth, is great.
The object of the present invention is to create a locking device which is extremely simple in construction, allows the use of standardized parts available on the market as semi-finished products, and which is as insensitive as possible to wear and other interference.
This object is achieved according to the invention in that balls or rollers are arranged in an annular path between the two parts around the common axis of rotation, which are guided against axial displacement, that a first locking member is provided to block the overturning movement of the balls around the first part and that a second locking member is connected to the second part, wherein the second locking member can be engaged or disengaged axially between the balls or the rollers and serves to block the circulating movement with respect to the second part.
Such a locking device can be produced very easily using commercially available balls.
When using such a locking device as a locking device on a castor, there is the advantage of very easy operability, without a hard latching effect, as occurs with toothing. Rather, the locking starts relatively softly, which also contributes significantly to reducing the signs of wear and tear.
In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to drawings.
Show it:
1 shows the partially sectioned illustration of an embodiment which shows the principle of the locking device,
FIG. 2 shows a detail of the device according to FIG. 1, which shows the assignment of the balls and the blocking and locking pin, and
3 shows the partially sectioned representation of a locking device which is used on a braking device for a steering roller.
According to FIG. 1, the locking device comprises a first part 1 designed as a sleeve and a second part 2 designed as a plunger. Both parts can be rotated relative to one another about a common axis of rotation. An annular groove 3 is provided in the sleeve, in which balls or rollers 4 are arranged. Although the balls are individually freely rotatable in the annular groove 3, their overturning movement along the annular groove is blocked by a locking pin 5. In the disengaged position shown in FIG. 1, the plunger 2 is freely rotatable relative to the sleeve 1. However, if the plunger 2 is pressed into the sleeve, a locking pin 6 attached to the plunger engages between two balls 4. Further rotation of the plunger 2 with respect to the sleeve 1 is no longer possible.
Of course, the balls or rollers can also be guided in the axial direction in an annular groove made on the plunger 2.
Fig. 2 shows in a partial plan the positions of the balls 4 arranged in the sleeve 1, as well as the locking pin connected to the sleeve and the locking pin 6 connected to the plunger 2. In the preferred embodiment, the locking pin 5 has approximately the same diameter as the balls 4, while the blocking pin 6 has about twice the diameter. Experience has shown that this mass causes the lock to engage particularly smoothly.
FIG. 3 shows the locking device according to FIG. 1 built into a braking device for a swivel castor, which is preferably used on a hospital bed. A fork 8 is rotatably attached to a tube 7 of the bed base, to which a running wheel 9, shown only in detail in FIG. 3, is attached. The locking device located between the tube 7 and the fork 8 has a sleeve 10 and a plunger 11 movable in the sleeve. In the sleeve 10, an annular groove 12 is made, in which balls 13 are located.
A locking pin 14 prevents the balls from rotating
13. A blocking pin 15 is attached to the plunger 11 which, when the plunger is pressed in, engages between the balls 13 and blocks the plunger relative to the sleeve.
At the lower end of the plunger 11, a brake shoe 16 is attached, which abuts upward against the boundary of the fork 8 and rests on the impeller 9 when the plunger is depressed. A guide pin 17 prevents the brake shoe 16 from rotating relative to the fork 8. The fork 8 is guided relative to the sleeve 10 with the aid of a ball bearing 18.
The sleeve 10 is secured against rotation relative to the tube 7 of the bed base with the aid of a screw 19. A spring 20 pushes the plunger 11 out of the sleeve 10 and thus lifts the brake shoe 16 off the running wheel 9.
To actuate the tappet 11, a lifting mechanism (not shown) presses in the direction of the arrow on a cap nut 21 placed on the tappet. With the aid of a lock nut 22, the most expedient stroke for the tappet 11 can be set. The lifting mechanism has a latching position with which the brake shoe placed on the running wheel 9 can be blocked.
In the position shown in Fig. 3, the plunger 11 is freely rotatable in the sleeve. Since the fork 8 is coupled to the ram 11 via the guide pin 17 with respect to the rotary movement, the fork with the running wheel 9 can be rotated freely in the bed foot. If, however, pressure is exerted on the plunger 11 in the direction of the arrow by the lifting mechanism (not shown), the plunger is moved downward until the locking pin 15 engages between the balls 13 and the brake shoe 16 rests on the impeller 9. The lifting mechanism also engages and prevents the brake shoe attached to the tappet from falling back. The swivel castor is now braked and secured against twisting.
The locking device described, coupled with the braking device in the castor, ensures that manipulations by the nursing staff or the doctor when supporting against the edge of the bed no longer cause the bed to recede around the swivel range of the castor, which would cause great uncertainty.
Of course, the use of the locking device described is not limited to castors with braking devices. Rather, it can be used anywhere where a rotary movement between two coaxially rotatable parts is to be blocked.