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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In der Technik gibt es verschiedene Schnellklemm- und -freigabemechanismen. Mit mehreren der Mechanismen kann das Werkzeug leicht im Mechanismus gehalten und leicht daraus entfernt werden. Die Klemm- und Freigabemechanismen scheinen ihren vorgesehenen Zweck zwar zufriedenstellend zu erfüllen, aber Designer wollen die Technik verbessern. Daher ist es wünschenswert, einen verbesserten Klemm- und Freigabemechanismus bereitzustellen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung löst zahlreiche Probleme im Zusammenhang mit herkömmlichen Klemm- und Freigabemechanismen. Der erfindungsgemäße Mechanismus ist in sich geschlossen, d. h. innerhalb des Mechanismus liegen keine losen Teile wie Befestigungen u. ä. vor. Dank des erfindungsgemäßen Mechanismus kann ein Ersatzteil schnell durch eine Person oder einen Roboter ersetzt werden. Außerdem gestattet der erfindungsgemäße Mechanismus leichtes Laden eines ersetzbaren Teils und sieht ein „Abstoß”-Merkmal für leichtes Entfernen des Ersatzteils vor. Schließlich hält der erfindungsgemäße Mechanismus das ersetzbare Teil fest an Ort und Stelle mit minimaler Bewegung, indem ein geringer Federdruck, gekoppelt mit der Verkeilungswirkung von Teilen zur Schaffung einer fest angezogenen Verbindung zum Einsatz kommt.
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Bei einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Klemm- und Freigabemechanismus eine Klemm- und Freigabeanordnung mit einer Klemmbuchse, einem Stabelement, das mindestens teilweise in einem Durchgang der Klemmbuchse angeordnet und zur Relativbewegung damit konfiguriert ist, einem am Stabelement befestigten Rückhalter, einem Vorspannelement, das zwischen dem Rückhalter und der Klemmbuchse angeordnet ist und eine Vorspannkraft gegen den Rückhalter und die Klemmbuchse ausübt, wobei eine Bewegung des Stabelements bezüglich der Klemmbuchse eine Variation in der vom Vorspannelement ausgeübten Vorspannkraft verursacht, und ein Steuerelement, das zum Ausüben einer Vorspannkraft gegen das Stabelement konfiguriert ist. Wenn die vom Steuerelement ausgeübte Vorspannkraft größer als die vom Vorspannelement ausgeübte Vorspannkraft ist, bewegt sich das Stabelement in eine erste Richtung bezüglich der Klemmbuchse, um zu veranlassen, dass das Stabelement das zweite Teil in Eingriff nimmt, wodurch bewirkt wird, dass sich ein erstes Teil von einem zweiten Teil weg bewegt. Wenn die vom Steuerelement ausgeübte Vorspannkraft geringer als die vom Vorspannelement ausgeübte Vorspannkraft ist, bewegt sich das Stabelement in eine zweite, entgegengesetzte Richtung bezüglich der Klemmbuchse, um zu veranlassen, dass die Klemmbuchse das zweite Teil in Eingriff nimmt, wodurch bewirkt wird, dass sich das erste Teil zum zweiten Teil hin bewegt.
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Bei einem anderen Aspekt umfasst ein Klemm- und Freigabemechanismus eine Klemm- und Freigabeanordnung mit einer Klemmbuchse mit einem Gewindeende, einem Nasenabschnitt an einem gegenüberliegenden Ende und einem Körperabschnitt dazwischen, einem Stabelement, das mindestens teilweise in einem Durchgang der Klemmbuchse angeordnet ist und zur Relativbewegung dazu konfiguriert ist, einem am Stabelement befestigten Rückhalter und einem zwischen dem Rückhalter und der Klemmbuchse angeordneten Vorspannelement, das eine Vorspannkraft gegen den Rückhalter und die Klemmbuchse ausübt, wobei eine Relativbewegung des Stabelements zur Klemmbuchse eine Variation in der durch das Vorspannelement ausgeübten Vorspannkraft veranlasst, und ein Steuerelement, das zum Ausüben einer Vorspannkraft gegen das Stabelement konfiguriert ist, so dass sich das Stabelement, wenn die vom Steuerelement ausgeübte Vorspannkraft größer als die vom Vorspannelement ausgeübte Vorspannkraft ist, in eine erste Richtung bezüglich der Klemmbuchse bewegt und das zweite Teil in Eingriff nimmt, wodurch ein erstes Teil von einem zweiten Teil weggedrückt wird, und sich das Stabelement, wenn die vom Steuerelement ausgeübte Vorspannkraft geringer als die vom Vorspannelement ausgeübte Vorspannkraft ist, in eine zweite, entgegengesetzte Richtung bezüglich der Klemmbuchse bewegt und die Klemmbuchse das zweite Teil in Eingriff nimmt, wodurch das erste Teil zum zweiten Teil hin gezogen wird.
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Bei einem anderen Aspekt umfasst ein Verfahren zum Klemmen und Freigeben eines ersten Teils und eines zweiten Teils die folgenden Schritte:
Anordnen eines Stabelements mindestens teilweise in einem Durchgang einer Klemmbuchse;
Anordnen eines Vorspannelements zwischen einem Rückhalter und der Klemmbuchse, wobei der Rückhalter so am Stabelement befestigt ist, dass eine Bewegung des Stabelements bezüglich der Klemmbuchse eine Variation in einer vom Vorspannelement ausgeübten Vorspannkraft veranlasst, und
Einführen eines Steuerelements in ein Zugriffsloch des zweiten Teils, wobei das Steuerelement mindestens eine konisch zulaufende Außenfläche hat, um eine Vorspannkraft gegen das Stabelement auszuüben, so dass sich das Stabelement, wenn die vom Steuerelement ausgeübte Vorspannkraft größer als die vom Vorspannelement ausgeübte Vorspannkraft ist, in eine erste Richtung bezüglich der Klemmbuchse bewegt und das zweite Teil in Eingriff nimmt, wodurch ein erstes Teil von einem zweiten Teil weggedrückt wird, und sich das Stabelement, wenn die vom Steuerelement ausgeübte Vorspannkraft geringer als die vom Vorspannelement ausgeübte Vorspannkraft ist, in eine zweite, entgegengesetzte Richtung bezüglich der Klemmbuchse bewegt und die Klemmbuchse das zweite Teil in Eingriff nimmt, wodurch das erste Teil zum zweiten Teil hin gezogen wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es werden zwar verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, aber die jeweiligen gezeigten Ausführungsformen sind nicht als Einschränkung der Ansprüche anzusehen. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang dieser Erfindung zu verlassen. Es zeigen:
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1 eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Klemm- und Freigabemechanismus, wenn dieser in einer entriegelten Position ist,
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2 eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels des Klemm- und Freigabemechanismus aus 1, wenn dieser in einer verriegelten Position ist,
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3 eine Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Klemm- und Freigabemechanismus,
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4 eine auseinandergezogene Ansicht der Klemm- und Freigabeanordnung aus 3,
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5 eine Perspektivansicht einer Klemmbuchse mit Linksgewinde, die in der Klemm- und Freigabeanordnung aus 3 verwendet wird,
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6 eine vergrößerte isometrische Ansicht der Klemmbuchse aus 5,
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7 eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform eines Steuerelements des Mechanismus aus 1, wenn der Mechanismus in der entriegelten Position ist,
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8 eine Querschnittsansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Steuerelements des Mechanismus aus 1, wenn der Mechanismus in der entriegelten Position ist,
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9 eine Querschnittsansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Steuerelements des Mechanismus aus 1, wenn der Mechanismus in der entriegelten Position ist, und
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10 eine Querschnittsansicht des Steuerelements aus 9, wenn der Mechanismus in der verriegelten Position ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 und 2 zeigen einen Schnellklemm- und -freigabemechanismus 10 nach einer Ausführungsform der Erfindung. Allgemein weist der Mechanismus 10 eine Klemm- und Freigabeanordnung 12 und ein Steuerelement 14 auf, um die Klemm- und Freigabeanordnung 12 zu betätigen. 1 zeigt den Mechanismus 10 in einer entriegelten Position und 2 zeigt den Mechanismus 10 in einer verriegelten Position.
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Das Platzieren des Mechanismus 10 aus der entriegelten Position in die verriegelte Position (und umgekehrt) erfolgt allgemein mittels einer Vorspannkraft und unter Einsatz einer Verjüngung mit einem kleinen Winkel zur Aktivierung einer Verjüngung mit einem größeren Winkel. Auf diese Weise sorgt der Mechanismus 10 der Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen Klemm- und Freigabemechanismen für einen in sich geschlossenen Klemm- und Freigabemechanismus mit einfachen, relativ wenigen Teilen. Der Mechanismus 10 kann beispielsweise dazu genutzt werden, für ein Klemmen und Freigeben eines ersten Teils 16 an ein zweites/von einem zweiten Teil 18 zu sorgen. Die Erfindung ist zwar nicht durch die Art des ersten und zweiten Teils eingeschränkt, aber bei dem ersten Teil 16 kann es sich beispielsweise um ein Einweg- oder ersetzbares Teil wie einen Schneideinsatz, eine Verschleißspitze, eine Werkzeugverlängerung u. ä. handeln und bei dem zweiten Teil beispielsweise um einen Werkzeugkörper, einen Schaft u. ä.
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In 3–5 weist die Klemm- und Freigabeanordnung 12 eine allgemein bei 20 gezeigte Klemmbuchse, ein Schaft- oder Stabelement 22, das durch die Klemmbuchse 20 zur Relativbewegung damit eingeführt ist, ein Vorspannelement 24 und einen Rückhalter 26, um das Vorspannelement 24 festzuhalten, auf.
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Wie in 6 gezeigt, ist die Klemmbuchse 20 aus einer federnden Stahllegierung hergestellt und weist allgemein ein Gewinde 28 an einem Ende, einen Nasenabschnitt 30 am gegenüberliegenden Ende und einen Körperabschnitt 32 zwischen dem Linksgewinde 28 und dem Nasenabschnitt 30 auf. Dank des Gewindes 28 kann die Klemm- und Freigabeanordnung 12 mit einem nicht gezeigten Werkzeug wie einer Art Schraubenschlüssel u. ä. in das Ende des zweiten Teils 18 geschraubt werden. In der dargestellten Ausführungsform ist das Gewinde 28 zwar ein Linksgewinde, aber die Erfindung kann auch mit einem beliebigen bekannten Mittel zum Anbringen der Klemmbuchse 20 am zweiten Teil 18 ausgeführt werden. Der Nasenabschnitt 30 weist eine allgemein parallele Anordnung von Schlitzen 34 auf, die durch Stege oder Greiffinger 36 getrennt sind. Dank der Schlitze 34 können die Greiffinger 36 der Klemmbuchse 20 vom Stabelement 22 radial aufgeweitet werden, um das erste Teil 16 zu ergreifen, und radial zusammengeklappt werden, wenn sie nicht mehr mit dem Stabelement 22 in Eingriff stehen, damit das erste Teil 16 aus dem zweiten Teil 18 entfernt werden kann.
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Der Nasenabschnitt 30 der Klemmbuchse 20 weist eine abgewinkelte Fläche 38 auf, die sich von einer Außenfläche 40 und einer Stirnfläche 42 erstreckt. Spezifisch läuft die abgewinkelte Fläche 38 konisch nach innen von der Außenfläche 40 zur Stirnfläche 42 der Klemmbuchse 20 zu. Die Außenfläche 40 hat einen Verjüngungswinkel 46 von größer-gleich ungefähr zwanzig Grad (≥ 20°) bezüglich einer mittleren Längsachse 44 der Klemmbuchse 20. Der Zweck des relativ grollen Verjüngungswinkels 46 besteht darin, das Einsetzen des ersten Teils 16 zu unterstützen, indem das Teil 16 zum zweiten Teil 18 zurückgezogen wird.
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Die Klemmbuchse 20 weist auch einen zylindrischen Durchgang 48 auf, der konzentrisch entlang der mittleren Längsachse 44 der Klemmbuchse 20 vorgesehen ist, Der Durchgang 48 durch den Nasenabschnitt 30 ist derart bemessen, dass das Stabelement 22 [Lakune] und mindestens teilweise im Durchgang 48 aufgenommen ist. Spezifisch hat eine Innenfläche 50 des Durchgangs 48 durch den Nasenabschnitt 30 der Klemmbuchse 20 einen Verjüngungswinkel 52, der kleiner ist als der Verjüngungswinkel 46 der Außenfläche 40. Beispielsweise kann der Verjüngungswinkel 52 der Innenfläche 50 kleiner-gleich ungefähr zehn Grad (≤ 10°) bezüglich der mittleren Längsachse 44 der Klemmbuchse 20 sein. Der Zweck des relativ kleineren Verjüngungswinkels 52 besteht darin, den Klemmdruck der Außenfläche 40 mit dem größeren Verjüngungswinkel 46 mit wenig Druck stark zu erhöhen. Der relativ kleinere Verjüngungswinkel 52 verhindert auch, dass die Klemmbuchse 20 im Gebrauch zusammengedrückt wird, wodurch ein versehentliches Freigeben des ersten Teils 16 aus dem zweiten Teil 18 veranlasst wird.
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Es versteht sich, dass es sich bei der Größe des Verjüngungswinkels 46 der Außenfläche 40 und des Verjüngungswinkels 52 der Innenfläche 50 um Beispiele handelt und dass die Erfindung mit beliebigen wünschenswerten Verjüngungswinkeln ausgeführt werden kann, solange der Verjüngungswinkel 46 der Außenfläche 40 größer als der Verjüngungswinkel 52 der Innenfläche 50 ist.
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Der Körperabschnitt 32 der Klemmbuchse 20 hat einen länglichen Querschnitt, um als Antriebs-/Lokalisierungsbuckel 54 zu dienen, um die Klemmbuchse 20 ordnungsgemäß im zweiten Teil 18 zu positionieren. Es versteht sich, dass der Buckel 54 je nach Anwendung wahlfrei ist. Der Buckel 54 kann auch eine beliebige gewünschte Form haben.
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Das Stabelement 22 hat, um auf 3–5 zurückzukommen, allgemein einen zylindrischen Querschnitt mit einem ersten Ende 56 und einem zweiten gegenüberliegenden Ende 58. Das zweite Ende 58 kann einen Radius haben, um den Eingriff mit dem Steuerelement 14 zu erleichtern. Das Stabelement 22 weist einen konisch zulaufenden Kopfabschnitt 60 in der Nähe des ersten Endes 56, einen Halsabschnitt 61 und einen Körperabschnitt 62 auf. Der Halsabschnitt 61 hat einen kleineren Außendurchmesser als der Kopfabschnitt 60 und der Körperabschnitt 62, damit die Greiffinger 36 der Klemmbuchse 20 radial nach innen in den Halsabschnitt 61 zusammenklappen können, wenn der Mechanismus 10 in die freigegebene Position platziert wird, wodurch das Entfernen des zweiten Teils 18 erleichtert wird. Der Körperabschnitt 62 hat einen Außendurchmesser, der einheitlich sein kann oder auch nicht und so bemessen ist, dass das Vorspannelement 24 ordnungsgemäß um das Stabelement 22 zum ordnungsgemäßen Betrieb positioniert ist.
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Der konisch zulaufende Kopfabschnitt 60 hat ungefähr denselben Verjüngungswinkel (ungefähr ≤ 10°) wie der Verjüngungswinkel 52 der Innenfläche 50 des Nasenabschnitts 30 der Klemmbuchse 20. Der konisch zulaufende Kopfabschnitt 60 ist jedoch so bemessen, dass der Außendurchmesser des konisch zulaufenden Kopfabschnitts 60 etwas größer als der Außendurchmesser des Durchgangs 48 der Klemmbuchse 20 ist, so dass das Stabelement 22 nur teilweise in der Klemmbuchse 20 angeordnet ist. Dank des etwas größeren Außendurchmessers kann der konisch zulaufende Kopfabschnitt 60 des Stabelements 22 im Nasenabschnitt 30 der Klemmbuchse 20 verkeilt werden, wenn das Stabelement 22 bezüglich der Klemmbuchse 20 in einer ersten Richtung entlang der Längsachse 44 bewegt wird, um den Mechanismus 10 in die verriegelte Position zu platzieren, wie in 2 gezeigt. Das Stabelement 22 weist eine ringförmige Aussparung oder Nut 63 in einem vorbestimmten Abstand vom zweiten Ende 58 des Stabelements 22 auf. Die Nut 63 dient dazu, den Rückhalter 26 so unterzubringen, dass der Rückhalter 26 am Stabelement 22 befestigt ist. Es ist anzumerken, dass das Vorspannelement 24 eine Vorspannkraft gegen den Rückhalter 26 und die Klemmbuchse 20 ausübt. Der Rückhalter 26 ist jedoch am Stabelement 26 befestigt und hält somit die Anordnung 12 zusammen. Es ist auch anzumerken, dass durch die Bewegung des Stabelements 22, um sich bezüglich der Klemmbuchse 20 zu bewegen, eine Variation der durch das Vorspannelement 24 ausgeübten Vorspannkraft veranlasst wird.
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In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Vorspannelement 24 eine oder mehrere Federscheiben 64 einer in der Technik wohlbekannten Art wie Tellerfedern, Federringe u. ä. Darüber hinaus umfasst das Vorspannelement 24 eine oder mehrere flache Unterlegscheiben 66. In der dargestellten Ausführungsform sind die Federscheiben 64 so zwischen den flachen Unterlegscheiben 66 angeordnet, dass eine der flachen Unterlegscheiben 66 an das Linksgewinde 28 der Klemmbuchse 20 anschlägt, um eine solide Basis für die Federscheiben 64 bereitzustellen. Die Relativposition der Unterlegscheiben 64, 66 kann jedoch in jeder beliebigen wünschenswerten Anordnung angeordnet werden.
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Das zweite Teil 18, um noch einmal auf 1 und 2 zurückzukommen, weist ein Zugriffsloch 68 zur Unterbringung des Steuerelements 14 auf. In der dargestellten Ausführungsform ist das Zugriffsloch 68 im Wesentlichen senkrecht (ungefähr 90°) durch das zweite Teil 18 ausgebildet. Es versteht sich jedoch, dass das Zugriffsloch 68 in jedem beliebigen angemessenen Winkel bezüglich des zweiten Teils 18 ausgebildet sein kann. Das Zugriffsloch 68 kann durch Bohren oder auf jede beliebige andere in der Technik wohlbekannte Weise ausgebildet werden. In der dargestellten Ausführungsform hat das Steuerelement 14 eine allgemein zylindrische Form mit einer Oberfläche mit einem Paar konisch zulaufender Flächen 70, 72. Die konisch zulaufenden Flächen 70, 72 dienen dazu, das Verriegeln und Entriegeln des Mechanismus 10 durchzuführen, wie unten beschrieben. Es ist anzumerken, dass nur eine konisch zulaufende Fläche zur Betätigung des Mechanismus 10 notwendig ist, wenn das Steuerelement 14 die Betätigung des Mechanismus 10 von lediglich einer Seite des zweiten Teils 18 aus durchführt. Mit zwei konisch zulaufenden Flächen 70, 72 kann das Steuerelement 14 die Betätigung des Mechanismus 10 von gegenüberliegenden Seiten des zweiten Teils 18 durchführen.
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Zum Zusammenbau des Mechanismus 10 wird ein Ende 58 des Stabelements 22 durch den Nasenabschnitt 30 der Klemmbuchse 20 geführt. Das Vorspannelement 24 wird am Ende des Stabelements 22 montiert. Der Rückhalter 26 wie ein E-Clip u. ä. wird in die Nut 63 des Stabelements 22 positioniert, um die Anordnung 12 zusammenzuhalten. Beim ersten Zusammenbau der Anordnung 12 sind die Federscheiben 64 des Vorspannelements 24 nicht zusammengedrückt und der konisch zulaufende Kopfabschnitt 60 des Stabelements 22 ist in der Innenfläche 50 des Nasenabschnitts 30 der Klemmbuchse 20 verkeilt, wie in 2 gezeigt. Als nächstes wird die Anordnung 12 mit einem entsprechenden nicht gezeigten Werkzeug wie einer Art Schraubenschlüssel u. ä. in eine Gewindeöffnung im Ende des zweiten Teils 18 wie eines Werkzeughalters, eines Haltemechanismus u. ä. geschraubt. Die Anordnung 12 wird so weit in die Öffnung im Ende des zweiten Teils 18 geschraubt, bis die Klemmbuchse 20 an einen Absatz 19 in der Öffnung des zweiten Teils 18 anschlägt. Der Absatz 19 dient dazu, die Anordnung 12 bezüglich des Steuerelements 14 zur ordnungsgemäßen Betätigung des Mechanismus 10 ordnungsgemäß zu positionieren.
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Im Betrieb wird der Mechanismus 10 durch Verwendung der beiden konisch zulaufenden Flächen 70, 72 des Steuerelements 14 in die verriegelte Position platziert, um zu veranlassen, dass sich die Greiffinger 36 der Klemmbuchse 20 radial nach außen aufweiten und Druck gegen das erste Teil 16 ausüben. Wie in 2 gezeigt, übt das Vorspannelement 24 eine Vorspannkraft aus, die größer als der vom Steuerelement 14 gegen das Stabelement 22 ausgeübte Druck ist, um das Stabelement 22 in einer ersten Richtung entlang der mittleren Längsachse 44 der Klemmbuchse 20 zu bewegen, bis der konisch zulaufende Kopfabschnitt 60 des Stabelements 22 in der Innenfläche 50 des Nasenabschnitts 30 der Klemmbuchse 20 verkeilt ist. Wenn das Stabelement 22 durch das Vorspannelement 24 in der Klemmbuchse 20 verkeilt wird, dehnt sich der Nasenabschnitt 30 der Klemmbuchse 20 radial nach außen aus, um einen Hohlraum 74 des ersten Teils 16 in Eingriff zu nehmen und zu ergreifen. Der Hohlraum 74 des ersten Teils 16 hat eine umgekehrte Verjüngung, um mit der Außenfläche 40 der Klemmbuchse 20 zusammenzupassen. Durch diesen Greifvorgang wird veranlasst, dass das erste Teil 16 zum zweiten Teil 18 gezogen wird, an dieses anschlägt und es sicher am ersten Teil 16 hält, um eine Trennung der Teile 16, 18 zu verhindern. An dieser Stelle ist der Mechanismus 10 in der verriegelten Position.
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Zum Entriegeln des Mechanismus 10 wird eine der konisch zulaufenden Flächen 70, 72 des Steuerelements 14 verwendet, um Druck auf das Stabelement 22 auszuüben, um die vom Vorspannelement 24 gegen die Klemmbuchse 20 ausgeübte Vorspannkraft zu überwinden und zu veranlassen, dass sich das Stabelement 22 in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung entlang der mittleren Längsachse 44 der Klemmbuchse 20 bewegt. Wenn des Stabelement 22 an der Achse 44 entlang fährt, ist der konisch zulaufende Kopfabschnitt 60 des Stabelements 22 nicht mehr in der Innenfläche 50 des Nasenabschnitts 30 der Klemmbuchse 20 verkeilt. Dadurch ziehen sich die Greiffinger 36 radial nach innen zusammen. Außerdem nimmt das Ende 56 des Stabelements 22 eine Endfläche 76 des Hohlraums 74 in Eingriff, um das erste Teil 16 vom zweiten Teil 18 abzustoßen. Das erste Teil 16 kann nun vom zweiten Teil 14 freigegeben werden, indem die innere Endfläche der umgekehrten Verjüngung mit Druck beaufschlagt wird. An dieser Stelle ist der Mechanismus 10 in der entriegelten Position. Zum Ersetzen des ersten Teils 16 wird das Stabelement 22 vorgeschoben, und das neue erste Teil wird auf die Klemmbuchse 20 zum zweiten Teil 18 hin gedrückt.
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Es versteht sich, dass das in 1 und 2 dargestellte Steuerelement 14 nur ein Beispiel der verschiedenen Arten möglicher Mechanismen ist, um Druck auf das Stabelement 22 auszuüben, um das Ver- und Entriegeln des Mechanismus 10 durchzuführen. Der Druck kann mit stabartigen äußeren Werkzeugen oder inneren Mechanismen ausgeübt werden. Bei diesen Mechanismen kann es sich um konisch zulaufende Stäbe, nockenartige Drehstifte, stabartige Drucktasten u. ä. handeln. Die Ausrichtung dieser Mechanismen hängt von der Mechanismusart ab.
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7–10 zeigen einige andere mögliche Beispiele von Steuerelementen. 7 zeigt ein Steuerelement 14 in der Form eines drehbaren Stabs, der in das Loch 68 des zweiten Teils 18 eingeführt ist, um den Mechanismus 10 zu verriegeln und zu entriegeln. Das Steuerelement 14 weist einen genuteten Abschnitt 76 auf, der im Wesentlichen halbkugelförmig ist. Wie in 7 gezeigt, übt das Steuerelement 14 Druck gegen das Stabelement 22 aus, um die Vorspannkraft des Vorspannelements 24 zu überwinden, und drückt das Vorspannelement 24 so zusammen, dass der Mechanismus 10 in der entriegelten Position ist. Zum Platzieren des Mechanismus 10 in eine verriegelte Position wird das Steuerelement 14 so lange in die Richtung der Pfeile gedreht (d. h. im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn), bis das Stabelement 22 und der Nutabschnitt 76 im Wesentlichen aufeinander ausgerichtet sind. Daraus ergibt sich, dass das Vorspannelement 24 veranlasst, dass das Stabelement 22 (aus der Sicht von 7) nach oben in den genuteten Abschnitt 76 des Steuerelements 14 hineinfährt. Wenn das Stabelement 22 nach oben fährt, nimmt der konisch zulaufende Kopfabschnitt 60 des Stabelements 22 die konisch zulaufende Innenfläche der Klemmbuchse 20 in Eingriff und zieht das erste Teil 16 nach oben, so dass es am zweiten Teil 18 anschlägt, wodurch der Mechanismus 10 in die verriegelte Position platziert wird.
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8 zeigt ein Steuerelement 14 in der Form eines einfachen Stabs mit einem V-förmigen, konturierten Ende 78, das in das Zugriffsloch 68 des zweiten Teils 18 eingeführt ist. Wie in 8 gezeigt, übt das Steuerelement 14 Druck gegen das Stabelement 22 aus, um die Vorspannkraft des Vorspannelements 24 zu überwinden, und drückt das Vorspannelement 24 so zusammen, dass der Mechanismus 10 in der entriegelten Position ist. Zum Platzieren des Mechanismus 10 in eine verriegelte Position wird das Steuerelement 14 so lange in die Richtung der Pfeile gedreht (d. h. nach links), bis das Vorspannelement 24 veranlasst, dass das Stabelement 22 (aus der Sicht von 8) nach oben fährt. Wenn das Stabelement 22 nach oben fährt, nimmt der konisch zulaufende Kopfabschnitt 60 des Stabelements 22 die konisch zulaufende Innenfläche der Klemmbuchse 20 in Eingriff und zieht das erste Teil 16 nach oben, so dass es am zweiten Teil 18 anschlägt, wodurch der Mechanismus 10 in die verriegelte Position platziert wird.
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9 und 10 zeigen ein Steuerelement 14 in der Form eines druckknopfartigen Stabs, der in das Loch 68 des zweiten Teils 18 eingeführt wird, um den Mechanismus 10 zu verriegeln und zu entriegeln, ähnlich dem Steuerelement 14, das in 1 und 2 gezeigt wird. Das Steuerelement 14 weist eine V-förmige Nut 80 mit einem Radius 82 in der Mitte (d. h. dem niedrigsten Punkt) der Nut 80 auf. Wie in 9 gezeigt, übt das Steuerelement 14 Druck gegen das Stabelement 22 aus, um die Vorspannkraft des Vorspannelements 24 zu überwinden, und drückt das Vorspannelement 24 so zusammen, dass der Mechanismus 10 in der entriegelten Position ist. Zum Platzieren des Mechanismus 10 in eine verriegelte Position wird das Steuerelement 14 so lange in die Richtung der Pfeile gedreht (d. h. nach rechts), bis das Vorspannelement 24 veranlasst, dass das Stabelement 22 (aus der Sicht von 9 und 10) nach oben fährt. Wenn das Stabelement 22 nach oben fährt, nimmt der konisch zulaufende Kopfabschnitt 60 des Stabelements 22 die konisch zulaufende Innenfläche der Klemmbuchse 20 in Eingriff und zieht das erste Teil 16 nach oben, so dass es am zweiten Teil 18 anschlägt, wodurch der Mechanismus 10 in die verriegelte Position platziert wird, wie in 10 gezeigt. Es ist anzumerken, dass der Radius 82 dabei hilft, das Stabelement 22 zentriert zu halten, während der Mechanismus 10 in der verriegelten Position ist.
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Es versteht sich, dass die Erfindung nicht durch die verschiedenen Beispiele des Steuerelements 14 des Mechanismus 10 eingeschränkt wird und dass viele andere mögliche alternative Ausführungsformen der Erfindung möglich sind, die das Konzept des Ausübens von Druck gegen das Stabelement 22, um den Mechanismus 10 in die entriegelte Position zu platzieren, und des Aufhebens des Drucks, um den Mechanismus 10 in die verriegelte Position zu platzieren, einsetzen.
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Wie oben beschrieben, hat der Mechanismus 10 gegenüber herkömmlichen Mechanismen viele Vorteile. Erstens ist der Mechanismus 10 benutzungsfreundlich und erfordert nur geringe Wartung. Außerdem kann das erste Teil 16 dank des Mechanismus 10 mittels des Abstoßmerkmals (d. h. des Stabelements 22, das das erste Teil 16 während der Freigabe schiebt) schnell vom zweiten Teil 18 freigegeben werden. Der Mechanismus 10 ist aus relativ wenigen, einfachen Komponenten hergestellt, von denen viele preisgünstig im Handel erhältlich sind.
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Ferner hat der Mechanismus 10 ein kompaktes Design (die dargestellte Ausführungsform ist nur 8 mm lang).
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Die hierin erwähnten Patente und Schriften sind hiermit durch Bezugnahme eingegliedert.
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Es wurden zwar die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, aber die Erfindung kann innerhalb des Schutzbereichs der beiliegenden Ansprüche anderweitig ausgeführt werden.
