-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung zum
Verriegeln eines Werkstücks,
insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, an einem Werkstückträger, insbesondere
an einem Skidrahmen oder an einem Förderergehänge, umfassend eine Halterung
und einen von einer Offenstellung in eine Schließstellung drehbar an der Halterung gehaltenen
Riegelbolzen mit einem Riegelelement, das in der Schließstellung
das zu verriegelnde Werkstück
an der Verriegelungsvorrichtung verriegelt.
-
Unter
einem "Skidrahmen" ist dabei eine Transporteinrichtung
für ein
Werkstück
zu verstehen, die mindestens zwei Skidkufen umfasst, welche längs der
Förderrichtung
der Werkstücke
ausgerichtet und quer zur Förderrichtung
der Werkstücke
voneinander beabstandet sind, wobei jede Skidkufe eine Auflagefläche zum
Abstützen
des Skidrahmens an der Fördervorrichtung
aufweist.
-
Aus
dem Stand der Technik sind Verriegelungsvorrichtungen bekannt, bei
welchen ein exzentrisch an dem Riegelbolzen angeordnetes Riegelelement
durch eine Drehung des Riegelbolzens von einer Offenstellung, in
welcher das Riegelelement das zu verriegelnde Werkstück freigibt,
in eine Schließstellung
drehbar ist, in welcher das Riegelelement das Werkstück an der
Halterung und damit an dem Werkstückträger verriegelt.
-
Bei
diesen bekannten Exzenterverriegelungen ist von Nachteil, dass der
Abstand zwischen dem Riegelelement und dem zu verriegelnden Werkstück zu groß sein kann,
was insbesondere bei der Verwendung des Werkstückträgers bei der elektrophoretischen
Tauchlackierung von Nachteil ist, da nur ein unzureichender elektrischer
Kontakt zwischen dem Werkstückträger und
dem Werkstück,
insbesondere der Fahrzeugkarosserie, zustandekommt. Es kann daher
zum Ausbrennen der Werkstückaufnahmen und
Verriegelungsvorrichtungen kommen.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungsvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher das Werkstück in der
Schließstellung
mit nur geringem Spiel zuverlässig
an der Verriegelungsvorrichtung gehalten ist.
-
Diese
Aufgabe wird bei einer Verriegelungsvorrichtung mit den Merkmalen
des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der
Riegelbolzen bei der Bewegung von der Offenstellung in die Schließstellung
längs seiner
Drehachse relativ zu der Halterung verschiebbar ist.
-
Dadurch,
dass der Riegelbolzen bei der Bewegung von der Offenstellung in
die Schließstellung zusätzlich längs seiner
Drehachse relativ zu der Halterung verschoben wird, wird das Spiel
zwischen dem Werkstück
und der Verriegelungsvorrichtung in der Schließstellung minimiert, was insbesondere
die elektrische Kontaktierung zwischen dem Werkstück und dem
Werkstückträger verbessert.
-
Insbesondere
bei der Verwendung des Werkstückträgers bei
der elektrophoretischen Tauchlackierung wird ein Ausbrennen der
Werkstückaufnahmen
verhindert und somit deren Lebensdauer verlängert, was die Anzahl der Störungen im
Tauchlackierprozess vermindert.
-
Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung
ist vorgesehen, dass die Verriegelungsvorrichtung eine Führungsbahn
und ein Führungselement
umfasst, wobei das Führungselement
so mit der Führungsbahn
zusammenwirkt, dass der Riegelbolzen bei einer Drehung um seine
Drehachse längs
der Drehachse relativ zu der Halterung verschoben wird.
-
Grundsätzlich kann
die Führungsbahn
am Riegelbolzen oder an der Halterung angeordnet sein.
-
Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Führungsbahn
an dem Riegelbolzen angeordnet ist.
-
Auch
das Führungselement
kann grundsätzlich
am Riegelbolzen oder an der Halterung angeordnet sein, je nachdem,
ob die Führungsbahn
an der Halterung oder an dem Riegelbolzen angeordnet ist.
-
Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das Führungselement an
der Halterung angeordnet ist.
-
Das
Führungselement
kann insbesondere als ein in die Führungsbahn eingreifender Führungszapfen
ausgebildet sein.
-
Um
einen ausreichenden Hub des Riegelbolzens ohne allzu große Steigung
der Führungsbahn
in Richtung der Drehachse des Riegelbolzens zu erzielen, ist es
günstig,
wenn sich die Führungsbahn über einen
Winkelbereich von mindestens ungefähr 90°, vorzugsweise von mindestens
ungefähr
180°, um
die Drehachse des Riegelbolzens herum erstreckt.
-
Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Führungsbahn
ringförmig
geschlossen ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Führungselement
nirgends an ein Ende der Führungsbahn
anschlägt,
so dass die Führungsbahn und
das Führungselement
auch dann unbeschädigt bleiben,
wenn der Riegelbolzen bei seiner Drehung über die Offenstellung oder über die
Schließstellung hinaus
bewegt wird.
-
Die
Führungsbahn
kann einen im wesentlich senkrecht zu der Drehachse des Riegelbolzens
verlaufenden Offenstellungsabschnitt umfassen, mit dem das Führungselement
in der Offenstellung des Riegelbolzens zusammenwirkt. Hierdurch
wird erreicht, dass kleinere Drehungen des Riegelbolzens aus der
exakten Offenstellung heraus noch keine Axialverschiebung des Riegelbolzens
bewirken. Die Verriegelungsvorrichtung wird also toleranter gegenüber Fehleinstellungen
des Drehwinkels des Riegelbolzens bei geöffneter Verriegelungsvorrichtung.
-
Ebenso
kann vorgesehen sein, dass die Führungsbahn
einen im wesentlichen senkrecht zu der Drehachse des Riegelbolzens
verlaufenden Schließstellungsabschnitt
umfasst, mit dem das Führungselement
in der Schließstellung
des Riegelbolzens zusammenwirkt. Hierdurch wird erreicht, dass eine
kleinere Verdrehung des Riegelbolzens aus der exakten Schließstellung
heraus noch keine Axialverschiebung des Riegelbolzens zur Folge
hat. Hierdurch wird eine erhöhte
Toleranz der Verriegelungsvorrichtung gegenüber einer Fehleinstellung des
Drehwinkels des Riegelbolzens im verriegelten Zustand der Verriegelungsvorrichtung
erreicht.
-
Als
besonders günstig
hat es sich erwiesen, wenn sich der Offenstellungsabschnitt und/oder
der Schließstellungsabschnitt über einen
Winkelbereich von jeweils mindestens ungefähr 5°, vorzugsweise von jeweils mindestens
ungefähr
10°, insbesondere von
jeweils mindestens ungefähr
20°, um
die Drehachse des Riegelbolzens herum erstrecken.
-
Vorzugsweise
erstreckt sich dabei der Offenstellungsabschnitt über einen
größeren Winkelbereich
als der Schließstellungsabschnitt.
-
Um
die Axialverschiebung des Riegelbolzens während der Drehung von der Offenstellung
in die Schließstellung
in einfacher Weise zu realisieren, kann vorgesehen sein, dass die
Führungsbahn
mindestens einen gegen die Drehachse des Riegelbolzens geneigt verlaufenden
Verschiebeabschnitt umfasst, mit dem das Führungselement zwischen der Offenstellung
und der Schließstellung
des Riegelbolzens zusammenwirkt, um den Riegelbolzen längs seiner
Drehachse relativ zu der Halterung zu verschieben.
-
Ein
besonders erwünschtes
Schließverhalten
der Verriegelungsvorrichtung wird erzielt, wenn der mindestens eine
Verschiebeabschnitt so ausgebildet ist, dass der Verschiebeweg des
Riegelbolzens längs
seiner Drehachse im wesentlichen proportional zum Drehwinkel des
Riegelbolzens ist.
-
Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
der Riegelbolzen um beliebige Drehwinkel um seine Drehachse drehbar ist.
-
Der
Riegelbolzen kann in diesem Fall durch fortgesetzte Drehung in derselben
Drehrichtung von der Offenstellung in die Schließstellung und von der Schließstellung
in die Offenstellung sowie wiederum von der Offenstellung in die
Schließstellung
bewegt werden.
-
Außerdem wird
dadurch, dass der Riegelbolzen um beliebige Drehwinkel um seine
Drehachse drehbar ist, erreicht, dass der Riegelbolzen zu keinem
Zeitpunkt an einem Anschlag anstößt. Auch
bei nur ungenauer Einhaltung der Drehwinkel, um welche der Riegelbolzen
von der Offenstellung in die Schließstellung und zurück in die
Offenstellung gedreht werden soll, ist dann eine mechanische Beschädigung des
Riegelbolzens oder der Halterung ausgeschlossen.
-
Um
zu erreichen, dass der Riegelbolzen bei fehlender Einwirkung einer
Drehantriebskraft in einer bevorzugten Drehwinkelstellung verbleibt,
kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungsvorrichtung mindestens
ein Rückhalteelement
umfasst, das einer Verdrehung des Riegelbolzens aus mindestens einer Vorzugsstellung
einen Widerstand entgegensetzt.
-
Ein
solches Rückhalteelement
kann insbesondere ein elastisch verformbares Element umfassen. In
diesem Fall muss der Riegelbolzen gegen die elastische Rückstellkraft
des elastisch verformbaren Elements aus der Vorzugsstellung heraus
bewegt werden.
-
Das
Rückhalteelement
kann insbesondere ein Federelement umfassen.
-
Die
Vorzugsstellungen des Riegelbolzens, in welcher der Riegelbolzen
durch die Rückstellkraft des
Rückhalteelements
festgehalten wird, können insbesondere
die Offenstellung, die Schließstellung oder
mindestens eine zwischen der Offenstellung und der Schließstellung
liegende Drehstellung des Riegelbolzens sein.
-
Um
die gewünschte
Zurückhaltung
des Riegelbolzens in der mindestens einen Vorzugsstellung zu erreichen,
kann vorgesehen sein, dass der Riegelbolzen einen mindestens eine
Anlagefläche
aufweisenden Positionierabschnitt umfasst, der mit dem Rückhalteelement
zusammenwirkt, um der Verdrehung des Riegelbolzens aus der mindestens
einen Vorzugsstellung einen Widerstand entgegenzusetzen.
-
Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass die Anlagefläche in der Vorzugsstellung
an dem Rückhalteelement
anliegt und bei einer Verdrehung des Riegelbolzens aus der Vorzugsstellung
die Anlagefläche
so gegen das Rückhalteelement
bewegt wird, dass das Rückhalteelement
aus seiner Ruhestellung ausgelenkt wird, was eine Rückstellkraft
des Rückhalteelements
hervorruft.
-
Bei
bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung
weist der Positionierabschnitt des Riegelbolzens mindestens zwei,
vorzugsweise mindestens vier, Anlageflächen auf.
-
Das
Riegelelement des Riegelbolzens kann insbesondere exzentrisch zur
Drehachse des Riegelbolzens an dem Riegelbolzen angeordnet sein.
Dadurch wird erreicht, dass das Riegelelement bei der Drehbewegung
des Riegelbolzens von der Schließstellung in die Offenstellung
aus der Bewegungsbahn des Werkstücks
heraus bewegt wird, so dass das Werkstück in einfacher Weise von der
Verriegelungsvorrichtung entfernt bzw. in die Verriegeiungsvorrichtung
eingeführt
werden kann.
-
In
der Schließstellung
des Riegelbolzens liegt das Riegelelement vorzugsweise direkt oder
indirekt über
ein mit dem Werkstück
verbundenes Halteelement an dem zu verriegelnden Werkstück an.
-
Um
eine Drehantriebskraft auf den Riegelbolzen übertragen zu können, ist
es von Vorteil, wenn der Riegelbolzen mit einem Kopplungselement
zum Ankoppeln eines Drehantriebs versehen ist.
-
Ein
solches Kopplungselement kann insbesondere eine Aufnahme für einen
Schraubendreher umfassen.
-
Dieser
Schraubendreher kann maschinell, beispielsweise mittels eines Roboters,
oder manuell, von einer Bedienungsperson, betätigt werden, um den Riegelbolzen
zu drehen.
-
Insbesondere
für eine
automatische Steuerung des Verriegelungs- und Entriegelungsvorgangs der
Verriegeiungsvorrichtung ist es günstig, wenn der Riegelbolzen
mit einem Positionsanzeigeelement zur Anzeige seiner Drehwinkelstellung
und/oder seiner Position in Richtung der Drehachse versehen ist.
-
Um
durch einen ausreichend großen
Hub des Riegelelements auch Werkstücke mit relativ großen Toleranzen
sicher an der Verriegelungsvorrichtung verriegeln zu können, ist
es günstig,
wenn der Riegelbolzen bei der Drehung von der Offenstellung in die
Schließstellung
um mindesten 3 mm, vorzugsweise um mindestens 5 mm, längs der
Drehachse verschiebbar ist.
-
Die
erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung
eignet sich insbesondere zur Verriegelung von Fahrzeugkarosserien
an Skidrahmen oder an Förderergehängen von
Förderanlagen,
mit denen die Fahrzeugkarosserien durch Tauchbecken gefördert werden,
beispielsweise zur Durchführung
von Tauchprozessen für
die Vorbehandlung oder die kataphoretische Tauchlackierung in einer
Lackieranlage.
-
Die
für das
Eintauchen der Fahrzeugkarosserie in die Tauchbecken verwendete
Förderanlage kann
grundsätzlich
beliebig aufgebaut sein, beispielsweise als Pendelförderer,
Power+Free-System oder als Drehgestellanlage, bei welcher die an
Drehgestellen angeordneten Fahrzeugkarosserien aus einer Normalstellung
außerhalb
des Tauchbeckens um 180° in
eine Kopfüberstellung
innerhalb des Tauchbeckens gedreht werden.
-
Bereits
vorhandene Förderanlagen,
bei denen die Verriegelung eines Werkstücks durch Drehung eines exzentrisch
an einem Riegelbolzen angeordneten Riegelelements erfolgt, können ohne
weiteres durch Austausch der vorhandenen Verriegelungsvorrichtungen
durch erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtungen
nachgerüstet
werden.
-
Anspruch
26 ist auf einen Werkstückträger, insbesondere
für eine
Fahrzeugkarosserie, gerichtet, der mindestens eine erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung
umfasst.
-
Ein
solcher Werkstückträger kann
insbesondere als ein Skidrahmen oder als ein Förderergehänge ausgebildet sein.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
-
In
den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine
perspektivische Darstellung einer Verriegelungsvorrichtung mit einem
Riegelbolzen, der drehbar und längs
seiner Drehachse verschiebbar an einer Halterung gehalten ist, wobei
sich der Riegelbolzen in einer Offenstellung befindet;
-
2 eine
der 1 entsprechende perspektivische Darstellung der
Verriegelungsvorrichtung, wobei sich der Riegelbolzen in einer gegenüber der
Offenstellung um 90° gedrehten
ersten Zwischenstellung befindet;
-
3 eine
der 1 entsprechende perspektivische Darstellung der
Verriegelungsvorrichtung, wobei sich der Riegelbolzen in einer gegenüber der
Offenstellung um 180° gedrehten
Schließstellung befindet;
-
4 eine
der 1 entsprechende perspektivische Darstellung der
Verriegelungsvorrichtung, wobei der Riegelbolzen sich in einer gegenüber der
Offenstellung um 270° gedrehten
zweiten Zwischenstellung befindet;
-
5 ein
Schaubild, das den Hub des Riegelbolzens längs der Drehachse in Abhängigkeit
vom Drehwinkel des Riegelbolzens, bezogen auf die Schließstellung,
wiedergibt;
-
6 eine
Seitenansicht eines Skidrahmens mit einer Fahrzeugkarosserie, die
mittels mehrerer Verriegelungsvorrichtungen an dem Skidrahmen verriegelt
ist; und
-
7 eine
vergrößerte Darstellung
des Bereichs I aus 6.
-
Gleiche
oder funktional äquivalente
Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
-
Ein
in 6 dargestellter, als Ganzes mit 100 bezeichneter
Skidrahmen zur Aufnahme eines zu transportierenden Werkstücks, insbesondere
einer Fahrzeugkarosserie 102, umfasst zwei parallel zu
einer Längsrichtung 104 des
Skidrahmens 100 ausgerichtete, senkrecht zur Längsrichtung 104 voneinander
beabstandete Skidkufen 106, welche als im wesentlichen
rechteckige Hohlprofile ausgebildet sind und an ihrer Unterseite
eine im wesentlichen horizontale Auflagefläche 108 aufweisen.
Jede der Skidkufen 106 ist über jeweils eine Stütze 110 mit zwei
Traversen verbunden, welche sich senkrecht zur Längsrichtung 104 über die
beiden Skidkufen 106 hinweg erstrecken und längs der
Längsrichtung 104 des
Skidrahmens 100 voneinander beabstandet sind.
-
Jede
der Traversen trägt
an ihrem linken Ende und an ihrem rechten Ende jeweils ein Paar 112 von
Verriegelungsvorrichtungen 114, von denen eines in 7 vergrößert dargestellt
ist.
-
Die
Verriegelungsvorrichtungen 114a, 114b jedes Paars 112 sind
in der Längsrichtung 104 der Skidkufen 106 und/oder
in der senkrecht zur Längsrichtung 104 verlaufenden
Querrichtung 116, in welcher die die Skidkufen 106 miteinander
verbindenden Traversen des Skidrahmens 100 verlaufen, voneinander
beabstandet, um unterschiedliche Verriegelungspositionen zu definieren,
so dass unterschiedlich geformte Fahrzeugkarosserien 102 an
demselben Skidrahmen 100 verriegelt werden können, wobei
von jedem Paar 112 von Verriegelungsvorrichtungen 114 des
Skidrahmens 100 jeweils nur eine Verriegelungsvorrichtung 114 zum
Verriegeln der Fahrzeugkarosserie 102 an derselben angreift,
während die
jeweils andere Verriegelungsvorrichtung desselben Paars 112 jeweils
unbenutzt bleibt.
-
Die
Verriegelungsvorrichtungen 114 eines Paars 112 können gegeneinander
verdreht sein, beispielsweise um einen Winkel von 90°, und unterschiedliche
dimensionierte Bauelemente, insbesondere unterschiedlich lange Riegelbolzen,
aufweisen; im übrigen
stimmen die Verriegelungsvorrichtungen 114 eines Paars 112 jedoch
hinsichtlich Aufbau und Funktion im wesentlichen miteinander überein,
weshalb im folgenden nur eine der Verriegelungsvorrichtungen 114 unter
Bezugnahme auf die 1 bis 5 detailliert
beschrieben wird.
-
Die
Verriegelungsvorrichtung 114 umfasst eine Halterung 118,
mittels welcher die Verriegelungsvorrichtung 114 an der
Traverse des Skidrahmens 100, beispielsweise durch Verschraubung
oder durch Verschweißung,
festgelegt ist.
-
Die
Halterung 118 umfasst eine im wesentlichen horizontale
Halteplatte 120, von deren Oberseite 122 aus ein
Sockel 124 nach oben vorsteht, der an seinem oberen Ende
einen Auflagering 126 trägt.
-
Ferner
umfasst die Verriegelungsvorrichtung 114 einen Riegelbolzen 128,
der sich durch eine Durchtrittsöffnung 130 an
einem Ende der Halteplatte 120 und durch eine Durchtrittsbohrung 132 in
dem Auflagering 126 hindurch erstreckt und so um seine Längsachse
und Drehachse 134 drehbar und längs der Drehachse 134 verschiebbar
an der Halterung 118 gehalten ist.
-
An
seinem unteren Ende ist der Riegelbolzen 128 mit einem
Kopplungselement 136 für
einen Drehantrieb des Riegelbolzens 128 versehen.
-
Dieses
Kopplungselement 136 kann insbesondere als eine im wesentlichen
zylindrische Aufnahme 138 für einen (nicht dargestellten)
Schraubendreher ausgebildet sein.
-
Diese
Aufnahme 138 weist an ihrer Unterseite 140 eine
Ausnehmung für
das Einführen
der Schraubendreherspitze auf.
-
Um
diese Ausnehmung reinigen zu können, ist
die Aufnahme 138 an ihrer Umfangswand mit einem Fenster 142 versehen
(siehe 4), durch welches die Ausnehmung der zylindrischen
Aufnahme 138 von außen
für Reinigungszwecke
zugänglich
ist.
-
Ferner
ist an dem Kopplungselement 136 ein Positionsanzeigeelement 144 angeordnet,
welches dazu dient, die Drehstellung und/oder die axiale Position
des Riegelbolzens 128 anzuzeigen.
-
Das
Positionsanzeigeelement 144 kann insbesondere als eine
Schaltfahne 146 in Form eines quer zur Drehachse 134 des
Riegelbolzens 128 von dem Kopplungselement 136 abstehenden
Zylinders ausgebildet sein.
-
Diese
Schaltfahne 146 kann beispielsweise mit einem Näherungsschalter
und/oder mit einem optischen Sensor zusammenarbeiten, um die Drehstellung
und/oder die axiale Position des Riegelbolzens 128 relativ
zu der Halterung 118 automatisch zu erfassen und an eine
Steuerungseinrichtung einer Förderanlage
zu melden.
-
Ein
sich an das Kopplungselement 136 nach oben anschließender Abschnitt 148 des
Riegelbolzens 128 ist beispielsweise als Vierkant ausgebildet und
erstreckt sich durch die Durchtrittsöffnung 130 in der
Halteplatte 120 hindurch.
-
An
den Abschnitt 148 des Riegelbolzens 128 schließt sich
nach oben ein zwischen der Halteplatte 120 und dem Auflagering 126 angeordneter
Führungsabschnitt 150 an,
welcher die Form eines zylindrischen, in radialer Richtung von dem
Riegelbolzen 128 abstehenden ringförmigen Bundes 152 mit
einer sich von der Mantelfläche 154 des
Bundes 152 radial einwärts
erstreckenden Führungsnut 156 aufweist. Die
Führungsnut 156 ist
ringförmig
geschlossen und wird nach unten durch eine ringförmige untere Führungsfläche 158,
nach oben durch eine ebenfalls ringförmige obere Führungsfläche 160 und
nach innen durch eine parallel zur Längsachse 134 des Riegelbolzens 128 verlaufende
ringförmige
vertikale Begrenzungsfläche 162 begrenzt.
-
Die
untere Führungsfläche 158 und
die obere Führungsfläche 160 bilden
zusammen eine Führungsbahn 164 für ein Führungselement 166 in
Form eines von einer vertikalen Seitenwand 167 des Sockels 124 der
Halterung 118 in die Führungsnut 156 vorstehenden
Führungszapfens 168,
der mit seinem unteren Rand an der unteren Führungsfläche 158 und mit seinem
oberen Rand an der oberen Führungsfläche 160 der
Führungsbahn 164 anliegt.
-
Die
Führungsflächen 158, 160 verlaufen
parallel zueinander und zumindest abschnittsweise gegen die Drehachse 134 des
Riegelbolzens 128 geneigt, so dass eine Drehung des Riegelbolzens 128 um
dessen Drehachse 134 zur Folge hat, dass sich die Führungsnut 156 und
damit der Riegelbolzen 128 relativ zu dem mit der Führungsnut 156 in
Eingriff stehenden Führungszapfen 168 und damit
relativ zu der Halterung 118 in der Axialrichtung des Riegelbolzens 128 verschieben.
-
Die
durch die Führungsflächen 158 und 160 definierte
Führungsbahn 164 weist
einen Offenstellungsabschnitt 170 auf, welcher in der in 1 dargestellten
Offenstellung des Riegelbolzens 128 an dem Führungszapfen 168 anliegt
und sich von der Offenstellung aus über einen Winkelbereich von
bis +/–20° um die Drehachse 134 des
Riegelbolzens 128 herum erstreckt und im wesentlichen senkrecht
zur Drehachse 134 ausgerichtet ist, so dass eine Drehbewegung
des Riegelbolzens 128 über
diesen Offenstellungsabschnitt 170 hinweg keine Axialverschiebung
des Riegelbolzens 128 zur Folge hat (weshalb sich der in 5 dargestellte
Hub des Riegelbolzens 128 bei einer Drehung innerhalb des
Offenstellungsabschnitts 170 nicht verändert).
-
Ferner
umfasst die Führungsbahn 164 einen Schließstellungsabschnitt 172,
welcher in der in 3 dargestellten Schließstellung
des Riegelbolzens 128 an dem Führungszapfen 168 anliegt,
gegenüber
dem Offenstellungsabschnitt 170 um einen Winkel von 180° versetzt
ist, sich über
einen Winkelbereich von +/–10° um die Drehachse 134 des
Riegelbolzens 128 herum erstreckt und ebenso wie der Offenstellungsabschnitt 170 im
wesentlichen senkrecht zur Längsachse 134 des
Riegelbolzens 128 ausgerichtet ist, so dass eine Drehung
des Riegelbolzens 128 über
den Schließstellungsabschnitt 172 hinweg
keine Axialverschiebung des Riegelbolzens 128 zur Folge
hat (weshalb sich der in 5 dargestellte Hub des Riegelbolzens 128 bei
einer Drehung innerhalb des Schließstellungsabschnitts 172 nicht verändert).
-
Zwischen
dem Offenstellungsabschnitt 170 und dem Schließstellungsabschnitt 172 erstreckt
sich in positiver Drehrichtung ein erster Verschiebeabschnitt 174 der
Führungsbahn 164,
welcher sich über einen
Winkelbereich von 150° um die
Drehachse 134 herum erstreckt und so gegen die Drehachse 134 des
Riegelbolzens 128 geneigt ist, dass der Riegelbolzen 128 bei
einer Verdrehung über
den ersten Verschiebeabschnitt 174 hinweg um einen Hub
von beispielsweise ungefähr
6 mm aus der Offenstellung in die Schließstellung relativ zu der Halterung 118 abgesenkt
wird, wobei die axiale Verschiebung des Riegelbolzens 128 während der
Drehung im wesentlichen proportional zum Drehwinkel ist (siehe 5).
-
Ein
zweiter Verschiebeabschnitt 176 der Führungsbahn 164 ist
auf der dem ersten Verschiebeabschnitt 174 entgegengesetzten
Seite des Führungsabschnitts 150 angeordnet
und bezüglich
einer durch die Mitte des Offenstellungsabschnitts 170 und die
Mitte des Schließstellungsabschnitts 172 verlaufenden
Längsmittelebene
des Riegelbolzens 128 spiegelsymmetrisch zu dem ersten
Verschiebeabschnitt 174 ausgebildet.
-
Der
zweite Verschiebeabschnitt 176 erstreckt sich somit ebenfalls über einen
Winkelbereich von 150° um
die Drehachse 134 des Riegelbolzens 128 herum
und ist so gegen die Drehachse 134 geneigt, dass der Riegelbolzen 128 bei
einer Verdrehung über
den zweiten Verschiebeabschnitt 176 hinweg in positiver
Drehrichtung um einen Hub von beispielsweise ungefähr 6 mm
aus der Schließstellung in
die Offenstellung relativ zu der Halterung 118 angehoben
wird, wobei die axiale Verschiebung des Riegelbolzens 128 während der
Drehung im wesentlichen proportional zum Drehwinkel ist (siehe 5).
-
An
den Führungsabschnitt 150 mit
der durch die Führungsnut 156 gebildeten
Führungsbahn 164 des
Riegelbolzens 128 schließt sich nach oben ein Positionierabschnitt 178 des
Riegelbolzens 128 an, welcher in Form eines Mehrkants mit
mehreren, insbesondere vier, im wesentlichen ebenen und parallel zur Längsachse 134 des
Riegelbolzens 128 ausgerichteten Anlageflächen 180 ausgebildet
ist.
-
Diese
Anlageflächen 180 wirken
mit einem an einer Seitenfläche 182 des
Sockels 124 der Halterung 118 angeordneten Federelement 184 so
zusammen, dass der Riegelbolzen 128 in mehreren, beispielsweise
vier, bevorzugten Drehstellungen zurückgehalten wird.
-
So
liegt in der in 1 dargestellten Offenstellung
des Riegelbolzens 128 eine vordere ebene Anlagefläche 180a an
zwei Federbeinen 186 des Federelements 184 an,
so dass bei jeder Verdrehung des Riegelbolzens 128 und
damit der Anlagefläche 180a aus
der Offenstellung die Federbeine 186 ausgelenkt werden
müssen
und somit die elastische Rückstellkraft
des Federelements 184 überwunden werden
muss.
-
Ohne
Einwirkung einer an dem Riegelbolzen 128, insbesondere
an dessen Kopplungselement 136, angreifenden Drehkraft
wird somit der Riegelbolzen 128 durch das Zusammenwirken
der Anlagefläche 180a mit
dem als Rückhalteelement 188 dienenden
Federelement 184 in der eine Vorzugsstellung bildenden
Offenstellung zurückgehalten.
-
Da
der in den 1 bis 5 dargestellte Riegelbolzen 128 in
seinem Positionierabschnitt 178 vier Anlageflächen 180 aufweist,
die jeweils um 90° gegeneinander
verdreht sind, wird der Riegelbolzen 128 durch das Rückhalteelement 188 in
insgesamt vier Vorzugsstellungen zurückgehalten, welche jeweils
einen Winkelabstand von 90°,
bezogen auf die Drehachse 134 des Riegelbolzens 128,
aufweisen, nämlich
in der in 1 dargestellten Offenstellung,
in der in
-
3 dargestellten
Schließstellung,
in der in 2 dargestellten ersten Zwischenstellung
und in der in 4 dargestellten zweiten Zwischenstellung.
-
Zur
Verstärkung
der Rückhaltewirkung
in den Vorzugsstellungen des Riegelbolzens 128 kann auch
vorgesehen sein, dass zwei Rückhalteelemente 188 an
einander entgegengesetzten Seitenflächen 182 des Sockels 124 der
Halterung 118 vorgesehen sind, welche in jeder Vorzugsstellung
mit zwei einander entgegengesetzten Anlageflächen 180 des Positionierabschnitts 178 des
Riegelbolzens 128 zusammenwirken, um den Riegelbolzen 128 in
der betreffenden Vorzugsstellung zurückzuhalten.
-
An
den Positionierabschnitt 178 des Riegelbolzens 128 schließt sich
nach oben ein Abschnitt 190 reduzierten Durchmessers an,
welcher sich durch die Durchtrittsbohrung 132 in dem Auflagering 126 der
Halterung 118 hindurch erstreckt und an seinem oberen Ende
ein exzentrisch zu der Drehachse 134 des Riegelbolzens 128 angeordnetes
Riegelelement 192 trägt.
-
Das
Riegelelement 192 kann beispielsweise eine im wesentlichen
konische Form aufweisen.
-
In
der Schließstellung
des Riegelbolzens 128 ist ein Teil des zu verriegelnden
Werkstücks,
insbesondere der Fahrzeugkarosserie 102, oder ein an dem
zu verriegelnden Werkstück
festgelegtes Halteelement zwischen die Unterseite 194 des
Riegelelements 192 und die Oberseite des Auflagerings 126 der
Halterung 118 eingeklemmt, um so das Werkstück, insbesondere
die Fahrzeugkarosserie 102, mittels der Verriegelungsvorrichtung 114 an
der Halterung 118 und damit an dem Skidrahmen 100 zu verriegeln.
-
Die
vorstehend beschriebene Verriegelungsvorrichtung 114 funktioniert
wie folgt:
In der in 1 dargestellten
Offenstellung des Riegelbolzens 128 steht der Führungszapfen 168 mit dem
Offenstellungsabschnitt 170 der Führungsbahn 164 des
Riegelbolzens 128 in Eingriff, so dass der Riegelbolzen 128 sich
in seiner vollständig
angehobenen Endposition befindet.
-
Das
exzentrisch an dem Riegelbolzen 128 angeordnete Riegelelement 192 befindet
sich in der Offenstellung auf der dem zu verriegelnden Werkstück abgewandten
Seite der Drehachse 134.
-
Zum
Verriegeln des Werkstücks
wird der Riegelbolzen 128 mittels des Kopplungselements 136 an
einen Drehantrieb angekoppelt, beispielsweise durch Einführen eines
Schraubendrehers, der von einem Roboter oder auch von einer Bedienungsperson betätigt werden
kann, in die Aufnahme 138 am unteren Ende des Riegelbolzens 128.
-
Anschließend wird
der Riegelbolzen 128 mittels des Drehantriebs um einen
Winkel von 90° (im Uhrzeigersinn
bei Betrachtung mit der durch den Pfeil 198 angegebenen
Blickrichtung) in die in 2 dargestellte erste Zwischenstellung überführt, wozu
die Rückstellkraft
des Rückhalteelements 188 überwunden
werden muss.
-
Zugleich
mit der Drehung wird dabei der Riegelbolzen 128 um ungefähr die Hälfte seines
Gesamthubes, das heißt
um ungefähr
3 mm, längs
seiner Längsachse 134 nach
unten bewegt.
-
Durch
eine Drehung des Riegelbolzens 128 um weitere 90° (im Uhrzeigersinn,
bei Betrachtung mit der Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 198) wird
der Riegelbolzen 128 in die in 3 dargestellte Schließstellung
bewegt, in welcher die Unterseite 194 des Riegelelements 192 den
minimalen Abstand von dem Auflagering 126 aufweist, so
dass das (in den 1 bis 4 nicht
dargestellte) Werkstück zwischen
dem Riegelelement 192 und dem Auflagering 126 eingeklemmt
wird.
-
Bei
der Überführung von
der ersten Zwischenstellung in die Schließstellung wird der Riegelbolzen 128 um
seinen restlichen Gesamthub, also beispielsweise um weitere ungefähr 3 mm,
abgesenkt.
-
Auch
bei der Überführung von
der ersten Zwischenstellung aus 2 in die
Schließstellung aus 3 ist
die Rückstellkraft
des Rückhalteelements 188 zu überwinden.
-
Um
die Verriegelung des Werkstücks
zu lösen
und den Riegelbolzen 128 in die Offenstellung zurückzubewegen,
kann die Drehrichtung des Riegelbolzens 128 umgekehrt werden
und der Riegelbolzen 128 über die in 2 dargestellte
erste Zwischenstellung zurück
in die Offenstellung bewegt werden.
-
Alternativ
hierzu ist es aber auch möglich, den
Riegelbolzen 128 unter Beibehaltung der beim Schließvorgang
verwendeten Drehrichtung über
die in 4 dargestellte zweite Zwischenstellung, welche
einem Gesamtdrehwinkel von 270° (im
Uhrzeigersinn, bei Betrachtung mit der Blickrichtung in Richtung
des Pfeiles 198) entspricht, durch eine Gesamtdrehung von
360° in
die in 1 dargestellte Offenstellung zurückzubewegen.
-
Auch
bei der Zurückbewegung
des Riegelbolzens 128 von der Schließstellung in die Offenstellung
ist zweimal die Rückstellkraft
des Rückhalteelements 188 zu überwinden,
nämlich
beim Verlassen der Schließstellung
und beim Verlassen der ersten Zwischenstellung (2)
oder der zweiten Zwischenstellung (4).