DE10015506C2 - Teleskophalter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Teleskopstange, die ein Außenrohr und ein darin teleskopartig längsverschiebbares Innenrohr umfasst, welches an seinem in das Außenrohr einsetzbarem Ende eine Exzenter-Feststelleinrichtung aufweist, mit mindestens einem koaxial fest am Innenrohr angebrachtem Stützkörper, relativ zu dem ein Klemmring mit exzentrischer Lagerbohrung um einen exzentrischen axialen Lagerzapfen drehbar gelagert ist, wobei der Stützkörper und der Klemmring durch relative Verdrehung radial gegen die Innenwandung des Außenrohrs verspannbar sind, der Klemmring radial federelastisch ausgebildet ist und beim Einsetzen unter radialer Federvorspannung an der Innenwandung des Außenrohrs anliegt.

Derartige Teleskopstangen, auch als Teleskophalter bezeichnet, werden als längenveränderliche Griffstangen für Reinigungsgeräte wie Boden- und Fensterwischer, und sonstige Arbeitsgeräte eingesetzt. Der grundsätzliche Aufbau sieht dabei mindestens zwei teleskopartig zusammenschiebbare bzw. ausziehbare Rohre vor, sowie eine Feststellvorrichtung, um den jeweiligen Auszug zu fixieren.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung einer Feststell- bzw. Klemmvorrichtung ist im Stand der Technik in der DE 196 51 580 A1 beschrieben. Diese ist als Exzenter- Feststelleinrichtung ausgebildet, welche am vorderen Ende des inneren Rohres angebracht ist und mit diesem längs in das Außenrohr eingeschoben wird. Eine derartige Exzenter- Feststelleinrichtung besteht im wesentlichen aus mindestens zwei im wesentlichen zylindrischen Klemmstücken bzw. Klemmringen, die mit Radialspiel längs in das Außenrohr einschiebbar sind. Eines dieser Klemmstücke ist als Zentrier- bzw. Stützkörper fest am vorderen, in das Außenrohr einzusetzenden Ende des Innenrohrs angebracht. Das andere Klemmstück ist an einem außermittig an dem Stützkörper angebrachten Achszapfen verdrehbar gelagert. Sowohl der Klemmring als auch der Stützkörper haben bei den bekannten Klemmvorrichtungen denselben Außendurchmesser, so dass eine Längsverschiebung in dem Außenrohr möglich ist, wenn sie bezüglich der exzentrischen Drehachse so zueinander orientiert sind, dass sie deckungsgleich übereinander liegen. Zur Fixierung des Auszugs werden das Innen- und das Außenrohr gegeneinander verdreht. Durch die dabei in Umfangsrichtung zwischen der Außenfläche des beweglichen Klemmrings und der Innenwandung des Außenrohrs wirkenden Reibungskräfte werden der Stützkörper und der Klemmring um die exzentrische Lagerachse gegeneinander verdreht. Dadurch wird der Exzenternocken des Klemmrings radial über den Umfang des Stützkörpers herausgeschwenkt, so dass der Stützkörper und der Klemmring in entgegengesetzte Richtungen gegen die Innenwandung des Außenrohrs gepresst werden. Durch die zwischen den Exzenter-Klemmstücken und der Rohrwandung auftretenden Reibschluss ergibt sich die axiale Arretierung von Innen- und Außenrohr.

Eine Teleskopstange der eingangs genannten Art ist der US 4,508,467 zu entnehmen. Die Fixierung des Innenrohrs im Außenrohr der Teleskopstange erfolgt dort durch die Anpressung eines Stützkörpers bzw. Klemmrings von innen an die Wandung des Innenrohrs die dazwischen wirkende Haftreibung soweit erhöht, dass eine ausschließlich reibschlüssige axiale Fixierung aufgrund der wirkenden Haftungskräfte erreicht wird. Die Verspannung der Exenter- Feststelleinrichtung durch gegenseitige relative Verdrehung von Innen- und Außenrohr wird dadurch vereinfacht, dass der Klemmring radial federelastisch ausgebildet ist und beim Einsetzen unter radialer Federvorspannung an der Innenwandung des Außenrohrs anliegt.

Derartige Exzenter-Klemmvorrichtungen sind verglichen mit anderen Klemmvorrichtungen, wie Klemmmuffen und dergleichen ausgesprochen vorteilhaft, da der Exzenter-Klemmmechanismus gegen Verunreinigung und Beschädigung geschützt und funktionssicher im Rohrinnern untergebracht ist. Probleme ergeben sich in der Praxis jedoch daraus, dass der Klemmring und der Stützring nur geringfügig exzentrisch versetzt angeordnet werden können, damit sich der zum Festklemmen erforderliche Reibschluss einstellt. Für eine möglichst hohe Spann- bzw. Haltekraft wäre jedoch eine größere radiale Aufweitung erwünscht. Dieser Zielkonflikt führt dazu, dass die bekannten Teleskopstäbe entweder nicht hinreichend fest axial arretiert sind, so dass bei größeren auftretenden axialen Kräften das Innen- und Außenrohr trotz der reibschlüssig verspannten Exenter-Feststelleinrichtung ineinander zusammengeschoben werden, oder beim Feststellen durchrutschen, d. h., das Innenrohr relativ zum Außenrohr durchdreht.

Um dieser Problematik zu begegnen, ist zwar in der bereits erwähnten DE 196 51 580 A1 bereits vorgeschlagen worden, ein mit Längsrillen profiliertes Außenrohr zu verwenden. Ein durchgehend, d. h. auch außen mit Längsrillen versehenes Griffrohr kann jedoch beim Feststellen zu Verletzungen führen. Ein lediglich innen profiliertes Rohr wäre sehr aufwendig herzustellen und ist deswegen ebenfalls ungeeignet.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde, eine Teleskopstange der eingangs erwähnten Art dahingehend weiterzubilden, dass sie eine verbesserte Funktionalität hinsichtlich der Handhabung hat als die im Stand der Technik bekannten Teleskopstangen. Insbesondere soll gewährleistet sein, dass ein unbeabsichtigtes Zusammenschieben von Innen- und Außenrohr bei verspannter Exenter-Feststelleinrichtung bei höheren axialen Belastungen sicher ausgeschlossen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung schlägt die Erfindung ausgehend von dem eingangs erwähnten Stand der Technik vor, dass der Klemmring unter elastischer Verformung des Außenrohrs im Bereich der Klemmvorrichtung formschlüssig festspannbar ist.

Bei der Erfindung besteht eine Besonderheit darin, dass der in sich federelastische Exzenter-Klemmring, beispielsweise ein geschlitzter Kunststoffring, im entspannten Zustand gegenüber dem Innendurchmesser des Außenrohrs und damit auch gegenüber dem Außendurchmesser des mindestens einen Stützkörpers Übermaß hat. Beim Einsetzen des Innenrohrs in das Außenrohr muss er daher radial zusammengepresst werden, was wiederum zur Folge hat, dass er selbst im unverspanntem Zustand der Klemmeinrichtung aufgrund der Federspannung von innen gegen die Innenwandung des Außenrohrs angepresst wird. Daraus resultieren deutliche Funktionsvorteile gegenüber dem Stand der Technik.

Besonders vorteilhaft ist bei der Erfindung, dass durch den federnd in dem Außenrohr vorgespannten Exzenter-Klemmring wird der eingangs erläuterte, im Stand der Technik bestehende Zielkonflikt gelöst wird. Dadurch, dass der Klemmring auch bei gelöster Feststelleinrichtung mit seinem Außenumfang durch die erfindungsgemäße Federkraft in der Innenwandung des Außenrohrs anliegt, wird er in Umfangsrichtung durch eine höhere Haftreibung fixiert, als im Stand der Technik, wo dieses Anhaften erst beim Eingriff des Exzenters erfolgt.

Dadurch wird ein Durchrutschen beim Festziehen sicher vermieden, wodurch die Funktionsfähigkeit deutlich verbessert wird. Außerdem ist es dadurch möglich, die Exzentrizität zu vergrößern, um durch die größere Aufweitung des Exzenters höhere Haltekräfte zu erreichen.

Bei der Erfindung ist es somit erstmals möglich, durch die Klemmvorrichtung eine derart große radiale Flächenpressung auf die Innenwandung des Außenrohrs auszuüben, dass nicht nur, wie im Stand der Technik, eine reibschlüssige Fixierung in axialer Richtung erfolgt, sondern das Außenrohr im Bereich der Klemmvorrichtung als ganzes elastisch verformt wird, d. h. eine lokale radiale Aufweitung erfolgt. Dadurch wird erstmals eine formschlüssige Verklemmung bzw. Verspannung der Klemmvorrichtung und damit des Innenrohrs im Außenrohr realisiert. Durch diese formschlüssige Verspannung sind Innenrohr und Außenrohr zueinander so fest arretiert, dass im festgespannten Zustand ein unerwünschtes Zusammenschieben auch bei besonders hoher Belastung im harten Arbeitseinsatz selbst dann praktisch unmöglich ist, wenn starke Axialkräfte ausgeübt werden. Mit herkömmlichen Klemmvorrichtungen, wie sie eingangs zum Stand der Technik erwähnt worden sind, ließe sich eine derart feste Verspannung wegen der eingangs beschriebenen Probleme prinzipiell nicht realisieren.

Um die erfindungsgemäße federelastische Vorspannung zu realisieren, ist der Klemmring geschlitzt ausgebildet. Auf der Schmalseite, d. h. in Richtung des Exzenterversatzes, wird hierzu ein Längsschlitz vorgesehen, so dass die dadurch gebildeten freien Enden radial federnd zusammendrückbar sind. Die Federkraft wird dabei durch die Eigenelastizität des Klemmrings vorgegeben, der bevorzugt aus biegeelastischem Kunststoffmaterial besteht.

Bevorzugt ist der Klemmring in entspanntem Zustand, also vor dem Einsetzen in das Außenrohr, ellipsenförmig geformt. Diese Ellipse hat in Richtung ihres größeren Durchmessers Übermaß zum Innendurchmesser des Außenrohrs, so dass sie beim Einsetzen unter elastischer Verformung kreisrund zusammengedrückt wird. Die Lagerbohrung wird dabei entsprechend geformt, so dass sie beim Einsetzen ebenfalls auf ihr kreisrundes Sollmaß zusammengedrückt wird, welches mit dem Lagerzapfen am Innenrohr korrespondiert.

Der Klemmring kann auf seiner Außenfläche profiliert sein, wobei es besonders vorteilhaft ist, dass er radial nach außen vorstehende, schmale Längsrippen aufweist. Diese Längsrippen werden gleichmäßig verteilt über den Umfang angeordnet und liegen mit ihren schmalen Außenkanten auf der Innenwandung des Außenrohrs an. Durch diese Reduzierung der aufeinanderliegenden Umfangsflächen wird die relativ Flächenpressung beim Verspannen der Feststellvorrichtung erhöht. Dadurch wird die lokale Haftreibung im Bereich der Verzahnungs-artig vorstehenden Rippen erhöht. Die Dank der erfindungsgemäßen Ausgestaltung besonders hohe radialen Spannkraft sorgt darüber hinaus dafür, dass die vorstehenden Rippen unter lokaler elastischer Deformierung des Außenrohrs in dessen Innenwandung eingepresst werden, so dass die aus dem Klemmring und dem Stützkörper gebildete Feststellvorrichtung sowohl axial als auch radial kraftschlüssig im Außenrohr verriegelt ist.

Der Klemmring und/oder der oder die Stützkörper werden bevorzugt an ihren Außenkanten angefast. Dadurch lässt sich die Feststellvorrichtung leicht und ohne Verkanten axial verschieben.

Die Exzenter-Feststelleinrichtung weist bevorzugt mindestens zwei mit axialem Abstand angeordnete zylindrische Stützkörper auf, zwischen denen der Klemmring angebracht ist. Diese symmetrische Anordnung sorgt dafür, dass beim Verspannen auftretende Querkräfte in der Exzenter-Klemmeinrichtung abgefangen werden, so dass keine unerwünschte Biegebelastung auf das Innenrohr ausgeübt wird.

Der bzw. die Stützkörper sind vorzugsweise auf ihrer Außenfläche wie der Klemmring profiliert, beispielsweise durch nach außen vorstehende, schmale Längsrippen. Wegen der prinzipiell jeweils gleich großen radialen Stütz- und Gegenkräfte am Klemmring und am Stützkörper ergeben sich dadurch dieselben vorteilhaften Wirkungen.

Sowohl das Außenrohr als auch das Innenrohr sind als glattwandige Metall- oder Kunststoffrohre ausgebildet. Dadurch wird die Verletzungsgefahr beim Festspannen verringert, wenn die Hände durch ständigen Kontakt mit Wischwasser besonders empfindlich gegen mechanische Verletzungen sind.

Die Einzelteile der erfindungsgemäßen Exzenter- Klemmeinrichtung sind vorzugsweise als Kunststoff- Spritzgussteile ausgebildet. Diese lassen sich rationell mit den geforderten Materialeigenschaften und hoher Maßhaltigkeit herstellen.

Im vorliegenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen im einzelnen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Klemmring in axialer Ansicht im entspannten Zustand;

Fig. 2 den Klemmring gemäß Fig. 1 in radialer Ansicht;

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Exzenter-Feststelleinrichtung;

Fig. 4 eine Darstellung teilweise im Längsschnitt, eines Teleskophalters mit einer erfindungsgemäßen Exzenter-Feststelleinrichtung.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen erfindungsgemäß ausgestalteten Exzenter-Klemmring, der darin als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist. Dieser ist als einstückiges Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet.

Der Klemmring 1 hat eine Lagerbohrung auf der Exzenterachse E, welche gegenüber der Längsachse A des Außenrohrs bzw. des gesamten Teleskophalters in der Darstellung nach rechts außermittig versetzt ist. Auf der in Richtung des Exzenterversatzes außenliegenden Schmalseite ist der Klemmring 1 offen, d. h. geschlitzt.

Die freien Enden 2 des Klemmrings 1 sind radial nach außen ausgestellt, so dass der Klemmring 1 insgesamt einen etwa ellipsenförmigen Umfang hat.

Beim Einsetzen in den kreisrunden Rohrquerschnitt des Außenrohrs, welches in dieser Darstellung gestrichelt angedeutet und mit dem Bezugszeichen 3 versehen ist, werden die freien Enden 2 elastisch radial nach innen gedrückt, was mit den Pfeilen angedeutet ist. Aufgrund der Elastizität des Klemmring 1 sitzt dieser unabhängig von der Verspannung der gesamten Klemmeinrichtung unter radialer Federspannung in dem Außenrohr 3.

Wie sich aus der Darstellung in Fig. 1 ebenfalls ergibt, hat die Lagerbohrung in dem zusammengedrücktem Zustand ebenfalls einen kreisrunden Querschnitt.

Die freien Enden 2 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über Bereiche 4 mit verringertem Materialquerschnitt an dem übrigen Ringkörper angelenkt. Dadurch lässt sich zum einen die Elastizität und damit die Klemmkraft definiert vorgeben. Zum anderen wird eine Beschädigung des Klemmrings 1 durch die Federspannung vermieden.

Auf seinem Außenumfang hat der Klemmring 1 eine Profilierung in Form einer Vielzahl von in Längsrichtung durchgehenden, schmalen Rippen 5.

Fig. 3 zeigt eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Exzenter-Feststelleinrichtung, die darin als Ganzes mit dem Bezugszeichen 6 versehen ist. Diese wird gebildet aus dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Exzenter-Klemmring 1 sowie zwei mit axialem Abstand voneinander angeordneten Stützkörpern 7, die über einen exzentrischen Lagerzapfen 8 miteinander verbunden sind. Die Stützkörper 7 sind im wesentlichen zylindrisch und haben auf ihrem Außenumfang ebenfalls Rippen 5, wie der Klemmring 1. Im Unterschied zum Klemmring 1 haben diese jedoch einen kreisrunden Außenumfang, der spielhaltig in das Außenrohr 3 einsetzbar ist.

An dem hinteren Stützkörper 7 ist ein Verbindungsstück 9 zur Verbindung mit einem hier nicht dargestellten Innenrohr einstückig angeformt.

Wie in Fig. 3 mit dem Pfeil angedeutet, kann der geschlitzte Klemmring 1 unter kurzfristiger Aufweitung seiner freien Enden 2 auf den Lagerzapfen 8 aufgeschnappt werden. In diesem zusammengebautem Zustand kann die Exzenter- Feststelleinrichtung 6 mit einem am Verbindungsstück 9 angebrachtem Innenrohr 10 in Außenrohr 3 eingeschoben werden, wie dies teilweise im Längsschnitt in Fig. 4 dargestellt ist.

Fig. 4 zeigt die Feststelleinrichtung 6 in unverspanntem Zustand. Dabei befinden sich der Klemmring 1 und die Stützkörper 7 mit ihrem Exzenterversatz deckungsgleich übereinander. In dieser Darstellung ist jedoch deutlich erkennbar, wie der geschnitten dargestellte Klemmring 1 aufgrund seines Übermaßes zum Querschnitt des Außenrohrs 3 an dessen Innenwandung anliegt, während die Stützkörper 7 radiales Spiel haben.

In der Fig. 4 dargestellten, entriegelten Stellung der Feststelleinrichtung 6 kann das Innenrohr 10 im Außenrohr 3 leicht axial verschoben werden. Der Klemmring 1 liegt dabei erfindungsgemäß unter elastischer Verformung, d. h. Federvorspannung an der Innenwandung des Außenrohrs 3 an. Werden nun Außenrohr 3 und Innenrohr 10 relativ zueinander verdreht, so verbleibt der Klemmring aufgrund seiner Haftreibung in Umfangsrichtung in seiner Stellung im Außenrohr, während der Lagerzapfen 8 exzentrisch verdreht wird. Dadurch werden die Stützkörper und der Klemmring radial aufgeweitet, d. h. die Feststelleinrichtung 6 verspannt. Aufgrund der Rippen 5 wirkt dabei eine sehr hohe Flächenpressung. Da der Klemmring 1 aufgrund der erfindungsgemäßen Federvorspannung ein Festziehen nicht in dem Außenrohr 3 durchrutschen kann, lassen sich besonders große Presskräfte erzielen, so dass das Außenrohr 3 im Bereich der Feststelleinrichtung 6 lokal elastisch aufgeweitet wird. Das hat zur Folge, dass das Innenrohr 10 über die Feststelleinrichtung 6 in axialer Richtung formschlüssig in dem Außenrohr 3 festgespannt ist und somit besonderen sicheren Halt hat. Selbst bei sehr großen axialen Kräften auf das Innenrohr 10 relativ zum Außenrohr 3 werden sich die Rohre dadurch nicht zusammenschieben lassen.

Claims (8)

1. Teleskopstange, die ein Außenrohr und ein darin teleskopartig längsverschiebbares Innenrohr umfasst, welches an seinem in das Außenrohr einsetzbarem Ende eine Exzenter-Feststelleinrichtung aufweist, mit mindestens einem koaxial fest am Innenrohr angebrachtem Stützkörper, relativ zu dem ein Klemmring mit exzentrischer Lagerbohrung um einen exzentrischen axialen Lagerzapfen drehbar gelagert ist, wobei der Stützkörper und der Klemmring durch relative Verdrehung radial gegen die Innenwandung des Außenrohrs verspannbar sind, der Klemmring (1) radial federelastisch ausgebildet ist und beim Einsetzen unter radialer Federvorspannung an der Innenwandung des Außenrohrs (3) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (1) unter elastischer Verformung des Außenrohrs (3) im Bereich der Klemmvorrichtung formschlüssig festspannbar ist.

2. Teleskopstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (1) geschlitzt ausgebildet ist.

3. Teleskopstange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (1) in entspanntem Zustand ellipsenförmig ist.

4. Teleskopstange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (1) und/oder der Stützkörper (7) auf seiner Außenfläche profiliert ist.

5. Teleskopstange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (1) und/oder der Stützkörper (7) nach außen vorstehende, schmale Längsrippen (5) aufweist.

6. Teleskopstange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (1) und/oder der Stützkörper (7) angefast ist.

7. Teleskopstange nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenter-Feststelleinrichtung (6) zwei mit axialem Abstand angeordnete zylindrische Stützkörper (7) aufweist, zwischen denen der Klemmring (1) angebracht ist.

8. Teleskopstange nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr (3) und das Innenrohr (10) als glattwandige Metall- oder Kunststoffrohre ausgebildet sind.