DE102013102287A1

DE102013102287A1 - Gelenkschloss mit Sperre und Sperre für ein Gelenkschloss

Info

Publication number: DE102013102287A1
Application number: DE102013102287.1A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-09-11

Abstract

Ein Gelenkschloss (1) umfassend einen Schlosskopf (10), der einen Schließmechanismus enthält, und eine Kette (20) mit einem ersten Ende (36) und einem zweiten Ende (38), die mit dem ersten Ende (36) gelenkig am Schlosskopf (10) befestigt und mit dem zweiten Ende (38) im Schließmechanismus festlegbar ist, und die aus mehreren untereinander mit Gelenken (28) verbundenen länglichen Gelenkstäben (22; 24; 26) mit jeweils zwei Stabenden (30;31) gebildet ist, deren Gelenkachsen (a; b) an ihren Stabenden (30; 31) liegen, und die in einem zusammengefalteten Zustand mit jeweils einem Stabende (31) im Bereich des Schlosskopfs (10) liegen, wird durch eine Sperre (50; 60; 70; 80) weitergebildet, die einem Entfalten des Gelenkschlosses (1) aus dem zusammengefalteten Zustand in einen entfalteten Zustand einen überwindbaren Widerstand entgegensetzt. Die Erfindung betrifft außerdem die Sperre (50; 60; 70; 80) an sich.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenkschloss, insbesondere für Fahrräder, mit einem Schlosskopf, der einen Schließmechanismus enthält, und mit einer Kette mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei die Kette mit dem ersten Ende am Schlosskopf befestigt und mit dem zweiten Ende durch den Schließmechanismus am Schlosskopf festlegbar ist. Die Kette besteht aus mehreren untereinander mit Gelenken verbundenen länglichen Gelenkstäben, die jeweils zwei Stabenden aufweisen, wobei die Gelenkachsen der Gelenke an den Stabenden liegen, und die Gelenkstäbe in einem zusammengefalteten Zustand des Gelenkschlosses mit jeweils einem Stabende im Bereich des Schlosskopfs zu liegen kommen.
Ein derartiges Gelenk-, Falt- oder Gliederschloss ist aus der DE 10 2005 040 066 A1 oder DE 20 2010 005 487 U1 bekannt. Aus Sicherheitsgründen sind sowohl der Schlosskopf als auch die Gelenkstäbe aus Metall oder Metalllegierungen, um gegen Schneid- und Brechwerkzeuge einen möglichst hohen Widerstand zu bieten. Mit der hohen Sicherheit der Schlösser geht allerdings auch ein entsprechend hohes Gewicht einher, das für Bedienung und Transport nachteilig ist. Wie bei Ketten- und Bügelschlössern auch besteht daher eine gewisse Gefahr, dass der Benutzer bei unaufmerksamer Betätigung mit einem Bestandteil des Gelenkschlosses Schaden beispielsweise an seinem eigenen Fahrrad anrichtet. Um derartige Beschädigungen möglichst gering zu halten, sind die Bestandteile von Schlössern regelmäßig kunststoffummantelt. Aber auch damit lassen sich derartige Beschädigungen nicht vollständig ausschließen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gelenkschloss anzugeben, mit dem sich versehentliche Beschädigungen durch Teile des Gelenkschlosses weitgehend vermeiden lassen.
Diese Aufgabe wird bei einem eingangs genannten Gelenkschloss erfindungsgemäß durch mindestens eine Sperre am Gelenkschloss gelöst, die einem Entfalten des Gelenkschlosses aus dem zusammengefalteten Zustand in einen entfalteten Zustand einen manuell überwindbaren Widerstand entgegensetzt. Die Sperre verhindert, dass Teile der Kette, beispielsweise mehrere Gelenkstäbe, um die Achsen ihrer Gelenke herum ungewollt ausklappen und dadurch das Gelenkschloss vorzeitig in den entfalteten Zustand überführen. Die Sperre baut dazu einen überwindbaren Widerstand auf, der eine Relativverdrehung der Gelenkstäbe untereinander behindert bzw. reversibel verhindert. Denn beim Herabfallen der schweren Gelenkstäbe können Beschädigungen entstehen, beispielsweise beim Aufprall der Gelenkstäbe auf dem Fahrradrahmen. Dies geschieht meist in dem Moment, in dem der Benutzer das Schloss entsperren möchte und dabei seine Aufmerksamkeit dem Schlüssel, dem Schloss und bestenfalls dem im Schlosskopf festlegbaren Gelenkstab widmet. Die Erfindung verfolgt daher das Prinzip, für das Entfalten einen separaten Betätigungsschritt vorzusehen. Denn die Sperre baut einen Widerstand gegen ein Entfalten des Gelenkschlosses auf, dessen Überwindung einen separaten Betätigungsschritt erfordert. Der Widerstand kann beispielsweise durch die Betätigung einer Taste überwindbar, nämlich vorliegend gezielt aufgehoben bzw. gelöst werden. Mit der Vornahme des separaten Betätigungsschritts liegt die Aufmerksamkeit des Benutzers auf dem Entfalten des Schlosses, womit ihm eine Gefahr für eine mögliche Beschädigung durch ausklappende Gelenkstäbe bewusst und deren Vermeidung daher möglich ist. Das Entfalten kann zeitlich vor oder nach einem Entsperren des Schlosses liegen.
Die Sperre bewirkt also, dass sich die Gelenkstäbe nicht ungewollt um ihre Gelenkachsen verschwenken können. Da die beiden äußeren Gelenkstäbe am Schlosskopf festgelegt oder festlegbar sind, kann die Sperre vorteilhafter Weise zumindest auf die – von einer Umgangsseite des Gelenkschlosses aus betrachtet – jeweils zweiten und folgenden, also auf die inneren Gelenkstäbe wirken. In einer einfachen Ausführungsform kann dazu ein Stab parallel zu den Gelenkachsen quer durch alle oder wenigstens die inneren Gelenkstäbe geschoben werden. Zum Entfalten des Gelenkschlosses kann er manuell entfernt werden, um ein Verschwenken der Gelenkstäbe gegeneinander und damit ein Entfalten des Gelenkschlosses zu ermöglichen.
Der Widerstand der Sperre kann überwunden werden, indem die Sperre gelöst wird. Eine (De-) Aktivierung der Sperre an einem Betätigungsmittel, beispielsweise mittels einer Taste, einer Zuglasche, einer Druckknopf- oder Klettverbindung, eines so oder anderweitig festlegbaren Haltebands oder dergleichen, kann insbesondere im Winter allein schon bei einer Bedienung des Gelenkschlosses mit Handschuhen unbequem sein. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Sperre daher frei von bzw. ohne Betätigungsmittel(n) ausgebildet. Der Widerstand der Sperre kann daher ohne die Betätigung eines Betätigungsmittels zur Aktivierung oder Deaktivierung der Sperre manuell überwindbar ausgebildet sein. Dazu kann die Sperre zum Aufbau des Widerstands Magnetkräfte nutzen. Sie sind vorteilhaft, weil sie als korrespondierendes Gegenstück mit den regelmäßig ohnehin metallischen Gelenkstäben oder dem metallischen Schlosskopf zusammenwirken können.
Alternativ oder zusätzlich kann die Sperre den Widerstand beim Entfalten durch die elastische Verformung einer Raste hervorrufen. Sie ist damit unabhängig von den ferromagnetischen Eigenschaften der Gelenkstäbe oder des Schlosskopfs. Der zusammengefaltete Zustand des Gelenkschlosses kann also durch elastische Verformung der Raste überwunden werden, die die Gelenkstäbe jedenfalls in der zusammengefalteten Position durch eine Formschlusskupplung festhält. Die Sperre nach dem Prinzip des Formschluss verhindert das Entfalten, indem sie zwei einander zugewandte Flächen aufweist, die plan aneinander anliegen oder aufgrund ihrer Form ineinander eingreifen und bei einer Relativbewegung zueinander sich quasi gegenseitig im (Bewegungs-) Weg liegen. Bei einer manuell erzwungenen Bewegung lässt sich zumindest eine der beiden Flächen (bzw. der sie tragende Körper) elastisch aus dem Bewegungsweg der anderen Fläche herausbewegen oder verformen.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Sperre den Widerstand nach dem Prinzip des Kraft- oder Reibschlusses aufbauen. Der Widerstand entsteht folglich beim Lösen einer Reibschlusskupplung. Dazu bietet die Sperre zwei Flächen, die durch auf sie und einander entgegen gerichtet wirkende Normalkräfte unter einer gewissen Vorspannung aufeinander gepresst und durch eine Haltekraft in ihrer relativen Lage zueinander festgehalten werden. Wegen der zwischen ihnen wirkenden Haftreibung ist eine Relativverschiebung der Flächen in Richtung ihrer Erstreckungsebene gehemmt. Die Haltekraft lässt sich anhand von Materialparametern und den Normalkräften so bemessen, dass eine Gegenkraft zur durch die Haftreibung erzeugten Haltekraft und damit zum Überwinden des Widerstands der Sperre manuell aufgebracht werden kann.
In den beiden zuletzt genannten Sperrenformen kann die Sperre beide zusammenwirkenden Flächen selbst umfassen oder nur eine der beiden Flächen bieten, die mit einer korrespondierenden Fläche an einem Gelenkstab oder mehreren Gelenkstäben oder am Schlosskopf zusammenwirkt. In beiden Formen können zudem beide Wirkprinzipien vorliegen, wobei oft eines der beiden Prinzipien überwiegt. Beide Sperrenformen lassen sich schließlich mit der ersten, der magnetischen Sperrenform kombinieren.
In allen drei Ausführungsformen können separate Aktivierungs- bzw. Deaktivierungseinrichtungen entfallen, weil der Widerstand zum Entfalten des Schlosses lediglich durch Aufbringen einer Betätigungskraft in einer Entfaltungsrichtung auf die Gelenkstäbe und/oder auf den Schlosskopf erfolgen kann. Sowohl die Magnetkräfte als auch die Verformungs- und die Reibkräfte der Sperre lassen sich auf eine manuelle Betätigung bzw. die manuelle Überwindung ihrer Sperrkraft, also ihres Widerstands, auslegen. Ohne die Betätigung einer separaten Aktivierungs- bzw. Deaktivierungseinrichtung der Sperre bietet das Gelenkschloss eine bequeme, einfache und weitgehend herkömmliche Bedienung bei gleichzeitiger Sicherheit gegen ein ungewolltes Entfalten des Gelenkschlosses.
Beim Entfalten des Gelenkschlosses, also bei seinem Übergang von seinem zusammengefalteten Zustand in den entfalteten Zustand, bewegen sind die Gelenkstäbe relativ zueinander und gegenüber dem Schlosskopf bzw. ihre jeweiligen einander zugewandten Flächen entlang eines Bewegungswegs. Der Sperrenwiderstand kann für einen kurzen, regelmäßig ersten Abschnitt des Bewegungswegs – gleichbedeutend mit den Beginn eines Entfaltungsvorgangs – vorliegen und für einen weiteren, daran anschließenden Bewegungsweg nicht mehr. Nach einer einmaligen Überwindung des Widerstands kann die Sperre gelöst sein, der zusammengefaltete Zustand des Gelenkschlosses kann damit ggf. aufgehoben und die Gelenkstäbe können sich relativ zueinander frei bewegen lassen. Der Sperrenwiderstand kann alternativ für den gesamten Bewegungsweg der Gelenkstäbe relativ zueinander vorliegen. Bei einem Vorliegen des Widerstands entlang des gesamten Bewegungswegs kann er dauerhaft wirken und damit jede Relativbewegung der Gelenkstäbe zueinander bremsen. Die Sperre an sich lässt sich somit nicht lösen, weil ihr Widerstand dauerhaft wirkt, aber ihr Widerstand kann sich überwinden lassen. Er ist vorteilhafter Weise so bemessen, dass er zwar eine Relativbewegung aufgrund der Gewichtskraft der Gelenkstäbe unterbindet, aber manuell überwindbar ist. Alternativ kann sich der Widerstand intervallweise bzw. wiederholt aufbauen und damit einzelne Relativpositionen der Gelenkstäbe zueinander definieren. Eine intervallartige Wirkung der Sperre, die entlang des Bewegungswegs wiederholt auftritt, ist dem Benutzer von Gliedergelenkstabmaßen, so genannten Zollstöcken, bekannt.
Die Sperre kann einen Widerstand gegen ein Verschwenken der Gelenkstäbe gegeneinander aufbauen. Von dieser Wirkung losgelöst ist der Ort ihrer Anbringung zu betrachten. Nach einer ersten vorteilhaften Variante der Erfindung kann die Sperre jeweils zwischen zwei benachbarten Gelenkstäben angeordnet sein. Je nach Ausführungsform der Sperre können die zwei benachbarten Gelenkstäbe dazu gelenkig verbunden sein, müssen es aber nicht. Prinzipiell kann die Wirkung der Sperre damit weitgehend unabhängig von der relativen Lage der Gelenkstäbe gegenüber anderen Gelenkstäben und dem Gelenkkopf sein.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Sperre im Bereich der Gelenke der Gelenkstäbe und damit an oder nahe ihrer Stabenden angeordnet sein. Sie kann dort den Widerstand beispielsweise nach dem „Zollstockprinzip“ aufbauen, wonach zwei Abschnitte der bzw. an den beiden Gelenkstäbe(n) in ihrem Gelenkbereich mit Formschluss ineinander eingreifen und bei einem Verschwenken der Gelenkstäbe gegeneinander sich zumindest einer der beiden Abschnitte elastisch verformen oder auslenken lässt. Liegen die beiden zusammenwirkenden Abschnitte dieser Ausführungsform in unmittelbarer im Bereich desjenigen Gelenks, das die beiden Gelenkstäbe miteinander verbindet, kann eine manuell aufzubringende Betätigungskraft im Wesentlichen durch die Elastizität zumindest eines der beiden Abschnitte bestimmt sein, die Materialelastizität der Gelenkstäbe selbst dagegen kann weitgehend außer Betracht bleiben. Bei einer Anordnung der Sperre am gegenüberliegenden Gelenkstabende und damit im Bereich des Gelenks, das zwei benachbarte Gelenkstäbe nicht miteinander verbindet, kann sie dagegen aufgrund des dann deutlich größeren Hebelarms zu berücksichtigen sein.
Die gleichen Erwägungen können bei der Anordnung einer Sperre nach dem Prinzip des Kraftschlusses eine Rolle spielen. Die dafür erforderlichen einander entgegen gerichteten Normalkräfte können konstruktiv durch dasjenige Gelenk aufgebracht werden, das zwei nebeneinander liegende Gelenkstäbe miteinander verbindet. Sie können in der unmittelbaren Nähe des Gelenks weitgehend verlustfrei aufrechterhalten werden, an den gegenüberliegenden Stabenden dagegen können sie aufgrund der Materialelastizität der Gelenkstäbe Wirkungseinbußen erleiden.
Eine Sperre, die auf Magnetkräften beruht, kann ebenfalls an demjenigen Gelenk angeordnet sein, das zwei benachbarte Gelenkstäbe miteinander verbindet. Alternativ kann sie jedoch auch am gegenüberliegenden Stabende beider Gelenkstäbe angreifen, weil sie dort einen größeren Hebelarm zur Verfügung hat und damit eine geringere Magnetkraft im Verhältnis zur manuell aufzubringenden Betätigungskraft zum Entsperren erfordert.
Die oben dargestellten Ausführungsformen von Sperren, die an den Stabenden zweier benachbarter Gelenkstäbe angeordnet sind, wirken durch Kräfte, die quer zu den Längsachsen der Gelenkstäbe wirken und die sie bei Sperren nach dem Prinzip des Form- oder des Kraftschlusses damit tendenziell spreizen. Nach einer dazu alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung kann die Sperre radial auf einen Gelenkbolzen wirken, der ein Bestandteil des Gelenks zweier benachbarter Gelenkstäbe darstellt und der an einem der beiden Gelenkstäbe – einem ersten Gelenkstab – fest verbunden und im anderen – dem zweiten Gelenkstab – drehbar gelagert ist. Zur Ausbildung einer Sperre nach dem Formschlussprinzip kann der Gelenkbolzen auf seiner Umfangsfläche, die im zweiten Gelenkstab gelagert ist, beispielsweise eine Nut aufweisen, in die ein im zweiten Gelenkstab gelagerter elastischer oder elastisch gelagerter Körper eingreifen kann. Jedenfalls bei einer parallelen Lage der beiden Stäbe nebeneinander kann sich der Körper in die Nut drücken. Bei einer Auslenkung aus dieser Lage dagegen muss der Körper gegen seine Elastizität oder gegen diejenige seiner elastischen Lagerung, beispielsweise gegen eine Federkraft, aus der Nut herausgedrückt werden. Weist der Gelenkbolzen mehrere Nuten auf, können auf die beschriebene Weise mehrere Positionen der Gelenkstäbe zueinander ausgebildet werden, in denen die Sperre wirkt.
Zur Ausbildung einer Sperre nach dem Kraftschlussprinzip kann die Umfangsfläche des Gelenkbolzens im bzw. gegenüber dem zweiten Gelenkstab stramm bzw. durch Klemmung oder durch andere Reibung erhöhende Maßnahmen gezielt schwergängig gelagert sein. Seine Drehbewegung gegenüber dem zweiten Gelenkstab kann alternativ durch eine hochviskose Flüssigkeit gedämpft sein, beispielsweise nach dem Prinzip einer Silikonbremse. Die beiden zuletzt genannten Ausführungsformen können im Inneren der Gelenkstäbe liegen und damit den Vorteil bieten, dass sie von einer Außenseite der Gelenkstäbe aus nicht zu erkennen, nicht zugänglich und damit insbesondere verschmutzungs- und beschädigungsunempfindlich sind. Ihre Funktion kann damit sich für die gesamte Lebensdauer des Gelenkschlosses aufrecht erhalten lassen.
Die genannten Sperrenprinzipien lassen sich selbstverständlich nicht nur an den Gelenken und damit an den Stabenden zweier benachbarter Gelenkstäbe anwenden. Nach einer alternativen Ausführungsform lassen sie sich ausschließlich oder zusätzlich auch im übrigen Verlauf eines Gelenkstabs zwischen den beiden Stabenden anbringen. Nach dem Prinzip des Formschlusses kann ein elastisches Formteil als Sperre an einem ersten Gelenkstab angeordnet sein und mit einem aus der Gelenkstabebene abstehenden Abschnitt so in eine mit dem abstehenden Abschnitt korrespondierende Vertiefung an einem danebenliegenden zweiten Gelenkstab eingreifen, dass sie bei einer Relativbewegung der Gelenkstäbe aus einer oder in eine nebeneinander liegende(n) Lage verformt wird. Befinden sich ohnehin schon Vertiefungen an den Gelenkstäben, beispielsweise aus Gründen der Gewichtsersparnis, so kann das elastische Formteil in eine dieser Vertiefungen am ersten Gelenkstab eingesetzt werden und in eine gegenüberliegende Vertiefung am zweiten Gelenkstab eingreifen. Eine derartige Sperre kann beispielsweise aus einem elastischen Kunststoff und vorteilhaft als Nachrüstteil für die Ausstattung handelsüblicher Gelenkschlösser ausgebildet sein.
Alternativ zu einem in sich elastischen Formteil kann die Sperre unabhängig von ihrem Anbringungsort an den Gelenkstäben als Raste aus einem elastisch gelagerten Körper oder aus einem Endabschnitt eines Federelements, beispielsweise einer Blattfeder, ausgebildet sein, der in eine korrespondierend geformte Vertiefung am anderen Gelenkstab zumindest dann eingreift, wenn sich beide Gelenkstäbe in einer parallel und nebeneinander liegenden Lage befinden. Weitere Eingriffspositionen sind ebenfalls denkbar. Der manuell überwindbare Widerstand tritt auf, sobald die beiden Gelenkstäbe gegeneinander verschwenkt werden und der federnd gelagerte Körper bzw. Endabschnitt der Feder aus der korrespondierenden Vertiefung und entgegen der Federkraft hinausbewegt werden muss. Dafür sind federnd gelagerte Kugeln bekannt, weil sie zusätzlich zu ihrer sphärischen Oberfläche die Möglichkeit einer Verdrehung bieten und damit die Reibung zwischen den beiden Gelenkstäben reduzieren können. Die Reduktion der Reibung ermöglicht eine auch über die Lebensdauer des Gelenkschlosses weitgehend gleich bleibende Widerstandskraft, die allein in der Federvorspannung liegen kann. Alternativ zu einer federnd gelagerten Kugel oder einem Zylinder kann eine Blattfeder mit einem gekröpften Endabschnitt verwendet werden. Der gekröpfte Endabschnitt der Blattfeder kann aufgrund seiner gekrümmten Oberfläche einen geringeren Widerstand bieten und damit eine manuelle Betätigungskraft um potentielle Reibungsanteile reduzieren.
Ein ungewolltes Entfalten des Gelenkschlosses ist auch dann wirksam verhindert, wenn die Stäbe gegen einen überwindbaren Widerstand zusätzlich oder ausschließlich im Schlosskopf gehalten sind. Nach einer zweiten vorteilhaften Variante der Erfindung kann die Sperre daher alternativ oder zusätzlich zwischen dem Schlosskopf einerseits und den Gelenkstäben andererseits angeordnet sein. Sie kann also am Schlosskopf angeordnet sein und auf die Gelenkstäbe wirken oder an den Gelenkstäben angeordnet sein und mit dem Schlosskopf zusammenwirken. Von der Wirksamkeit der Sperre ausgenommen können wiederum diejenigen beiden Gelenkstäbe sein, die das erste bzw. zweite Ende der Kette bilden und daher entweder ohnehin am Schlosskopf befestigt oder dort festlegbar sind. Mit einer Anordnung der Sperre am Schlosskopf kann sie als kompaktes Bauteil ausgebildet sein, das gleichmäßig auf alle relevanten Gelenkstäbe wirkt, indem es ein ungewolltes Ausklappen der anderenfalls frei ausschwenkbaren Gelenkstäbe verhindert.
Zwischen dem Schlosskopf und den ihm zugewandten Stabenden der Gelenkstäbe besteht in der Regel ein gewisser Zwischenraum, der ein Ausschwenken der Gelenkstäbe aus dem zusammengefalteten Zustand des Gelenkschlosses ermöglicht. Die Stabenden beschreiben beim Ausschwenken eine Kreisbahn, die das Gelenk am gegenüberliegenden Stabende als Mittelpunkt definiert. Der Schlosskopf hält einen radialen Abstand von der Kreisbahn ein. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Variante der Erfindung kann die Sperre nach dem Formschlussprinzip als ein elastisches Formteil ausgebildet sein, das den Zwischenraum zwischen dem Schlosskopf einerseits und den Stabenden andererseits weitgehend ausfüllt. Sie kann an einer den Gelenkstäben zugewandten Seite des Gelenkkopfs angebracht sein und im zusammengefalteten Zustand mit den dem Gelenkkopf zugewandten Stabenden zumindest in Berührkontakt stehen. Je nach Gestaltung der Stabenden kann der Zwischenraum geringer oder größer ausfallen: mit abgerundeten Stabenden kann der Spalt kleiner ausfallen als bei eckigen Stabenden. Bei abgerundeten Stabenden kann das elastische Formteil eine entsprechende konkave Form aufweisen, die die abgerundeten Stabenden zumindest teilweise umschließt bzw. umgreifen. Bei einem Entfalten müssen die konvexen Stabenden das konkave Formteil verformen, um von dessen Umgriff freizukommen und aus dem Schlosskopf ausgeschwenkt werden zu können. Beim Verschwenken der Gelenkstäbe mit eckigen Stabenden kommen die Ecken der Stabenden dem Schlosskopf näher als wenn sie im zusammengefalteten Zustand parallel zum Schlosskopf liegen. Bei eckigen Stabenden kann es daher genügen, wenn das Formteil lediglich mit einer planen Fläche in Berührkontakt mit den ebenfalls planen Stabenden anliegt. Bei einem Entfalten müssen die Ecken der Stabenden das elastische Formteil verformen, um an ihnen vorbei aus dem Schlosskopf ausgeschwenkt werden zu können.
Alternativ kann die Sperre als elastische verformbare Raste ausgebildet sein, die in eine Vertiefung, Nut oder dergleichen an den Stabenden eingreift. Dadurch kann die Sperre sehr klein ausgebildet sein und einen geringen Betätigungsweg erfordern.
Bei geeigneten Abmessungen und Abringungsmöglichkeiten kann das elastische Formteil nachrüstbar ausgebildet sein, um es an herkömmlichen Gelenkschlössern anzubringen. Alternativ zu einem elastischen Formteil kann die Sperre ein entsprechend der obigen Erläuterung geformtes und am Schlosskopf elastisch gelagertes Formteil bilden.
Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung und ebenfalls nach dem Formschlussprinzip kann die Sperre vorteilhafterweise an jedem der Stabenden der Gelenkstäbe angebracht sein. Da die Gelenkstäbe einen Kunststoff- oder Gummiüberzug als Schutz erhalten, kann das Material des Überzugs vorteilhaft über die Stabenden hinaus verlängert und dort als elastisch verformbare Sperre ausgebildet werden. Damit ergibt sich eine besonders einfache Herstellung der Sperre, die keinen nennenswerten zusätzlichen Herstellungsaufwand erfordert.
Ohne einen derartigen Formschluss, der eine Elastizität der Sperre voraussetzt, kann sie als magnetische Sperre ausgebildet sein, die ebenfalls im Schlosskopf angebracht sein und auf die Stabenden der Gelenkstäbe wirken kann oder umgekehrt. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauform des Gelenkschlosses mit Sperre, die im Falle einer magnetischen Sperre auch keinen Materialalterungen oder Abnutzungen unterliegt und daher dauerhaft zuverlässig funktioniert.
Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem durch eine Sperre für ein Gelenkschloss mit einem Schlosskopf, der einen Schließmechanismus enthält, und mit einer Kette mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei die Kette mit dem ersten Ende am Schlosskopf befestigt und mit dem zweiten Ende durch den Schließmechanismus am Schlosskopf festlegbar ist, gelöst, wobei die Sperre einem Entfalten des Gelenkschlosses aus dem zusammengefalteten Zustand in einen entfalteten Zustand einen überwindbaren Widerstand nach einem der oben erläuterten Prinzipien entgegensetzt. Sie kann am Schosskopf und/oder an einem oder mehreren Gelenkstäben angebracht werden. Herkömmliche Gelenkschlösser lassen sich damit ggf. nachträglich ausrüsten, so dass auch mit ihnen die oben beschriebenen Bedienungsvorteile erzielt werden können.
Das Prinzip der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen:
1: eine Explosionsansicht eines Gelenkschlosses,
2: eine Seitenansicht in einem zusammengefalteten Zustand,
3: eine Teilansicht eines einzelnen Gelenkstabs,
4, 5, 6: weitere Seitenansichten des Gelenkschlosses,
7: ein alternatives Ausgestaltungsprinzip der Erfindung, und
8: eine Variante davon.
Die Explosionsansicht der 1 zeigt die Bestandteile eines erfinderischen Gelenkschlosses 1, nämlich einen Schlosskopf 10 mit einem darin befindlichen und nicht näher dargestellten Schließmechanismus zum Öffnen und Verschließen des Gelenkschlosses 1. An den Schlosskopf 10 schließt eine Kette 20 an, deren Bestandteile der Übersicht wegen auseinander gezogen dargestellt sind. Die Kette 20 besteht aus sechs Gelenkstäben 22, 24, 26, die untereinander an Gelenken 28 gegeneinander verschwenkbar verbunden sind. Die Gelenke 28 liegen im dargestellten zusammengefalteten Zustand des Gelenkschlosses 1 auf Gelenkachsen a, b, sitzen jeweils an Stabenden 30, 31 der Gelenkstäbe 22, 24, 26 und bestehen aus Gelenkbolzen 32, die in zylindrischen Durchbrüchen 34 in den Stabenden 30, 31 befestigt sind.
Die Kette 20 weist ein erstes Ende 36 und ein zweites Ende 38 auf. Das erste Ende 36 ist in der gleichen Weise wie die Gelenkstäbe 22, 24, 26 untereinander mit einem Gelenk 28 am Schlosskopf 10 um die Gelenkachse b schwenkbar befestigt. Der äußere, obere Gelenkstab 26, dessen eines Stabende das erste Ende 36 bildet, ist also insofern identisch aufgebaut wie die übrigen Gelenkstäbe 22. Der äußere, untere Gelenkstab 24 dagegen weicht in seinem Aufbau insofern ab, als er anstelle eines Stabendes 31 ein Schließende 40 aufweist, das das zweite Ende 38 der Kette 20 darstellt und mit dem er im Schlosskopf 10 mittels des Schließmechanismus’ angeschlossen werden kann.
Der Schlosskopf 10 und die Gelenkstäbe 22, 24, 26 sind aus Sicherheitsgründen aus einem hochfesten, gehärteten Stahl gefertigt. Er bringt ein gewisses Gewicht des Gelenkschlosses insgesamt und jedes seiner Einzelteile mit sich. Das hat zur Folge, dass insbesondere nach der Entnahme des Gelenkschlosses aus einem Halter und beim anschließenden Aufsperren bei unaufmerksamer Bedienung die vier Gelenkstäbe 22 ihrer Gewichtskraft folgend ungewollt ausklappen, herunterfallen und dabei auf den Lack eines Fahrradrahmens schlagen können. Trotz einer stoßfesten Kunststoffummantelung, die die Gelenkstäbe 22, 24, 26 umgibt, können daraus Lackabplatzungen resultieren.
Um ein ungewolltes Aufklappen zu vermeiden, weist das erfindungsgemäße Gelenkschloss nach 1 eine Sperre 50 auf, die ein ungewolltes Ausfalten der Gelenkstäbe 22 verhindert. Dazu weisen alle Gelenkstäbe 22, 24, 26 in einem mittleren Bereich beidseitig eine flächige längsovale Vertiefung 52 auf. Auf einer dem Betrachter der 1 zugewandten Oberseite 23 der Gelenkstäbe 22 und des äußeren Gelenkstabs 24 enthält die Vertiefung 52 eine federnd gelagerte Kugel 54, deren sphärische Oberfläche über die Oberfläche 23 des Gelenkstabs 22, 24 übersteht. Auf einer dem Betrachter abgewandten Unterseite 25 der Gelenkstäbe 22 und des äußeren Gelenkstabs 26 weisen die Vertiefungen 52 ein mittiges Sackloch 56 auf, das mit dem Durchmesser der Kugel 54 korrespondiert. In einem zusammengefalteten Zustand greifen jeweils die Kugeln 54 eines Gelenkstabs in die Sacklöcher 56 eines gegenüberliegenden Gelenkstabs 22 oder 26 ein. Die Federlagerung der Kugel 54 drückt sie in das Sackloch 56. Damit ist eine Verschwenkung eines Gelenkstabs 22 gegenüber seinem benachbarten Gelenkstab 22 oder gegenüber einem der weiteren äußeren Gelenkstäbe 24, 26 allein aus einer Gewichtskraft der Gelenkstäbe 22 heraus nicht möglich. Dafür sorgen die Dimensionierung der Kugel 54, deren Federlagerung und die Dimensionierung des Sacklochs 56.
Nach Entnahme des Gelenkschlosses 1 aus einem Halter, beispielsweise an einem Fahrrad, kann der Benutzer sich auf das Entsperren bzw. Öffnen des Gelenkschlosses 1 konzentrieren, ohne dass ihm die inneren Gelenkstäbe 22 entgleiten und sich das Gelenkschloss 1 selbsttätig entfaltet. Ein Entfalten des Gelenkschlosses 1 kann er jedoch bewusst herbeiführen, indem er die inneren Gelenkstäbe 22 durch einen Druck auf ihre Flanken lotrecht zu den Gelenkachsen a, b ausschwenkt. Dabei wird die Kugel 54 entgegen der Federkraft ihrer Federlagerung aus dem Sackloch 56 herausgedrückt und schnappt zunächst in die Vertiefung 52. Damit sind die Gelenkstäbe 22 untereinander oder gegenüber den äußeren Gelenkstäben 24, 26 bereits um einen kleinen Winkel ausgelenkt. In dieser Position kann die Sperre 50 die Gelenkstäbe 22, 24, 26 halten, wenn nicht der Benutzer durch Aufbringen eines weiteren Drucks den Widerstand der Kugel 54 am Rand der Vertiefung 52 überwindet und sie in ihre Federlagerung eindrückt, bis der benachbarte Gelenkstab 22, 24, 26 weit genug ausgelenkt ist. Anschließend können sich die Gelenkstäbe 22, 24, 26 gegenüber ihren benachbarten Gelenkstäben weitgehend frei verschwenken. Damit liegt das Gelenkschloss 1 in einem entfalteten Zustand vor. In umgekehrter Weise lässt es sich wieder in den eingefalteten Zustand überführen, wobei ebenfalls der Widerstand der Sperre 50 zu überwinden ist.
2 zeigt eine Seitenansicht des Gelenkschlosses 1 im zusammengefalteten Zustand, wobei die Sperre 50 zwischen den inneren Gelenkstäben 22 und dem oberen und unteren Gelenkstab 24, 26 für ein Aufrechterhalten dieses Zustands sorgt. 2 verdeutlicht, dass die formschlüssige Sperre 50 jeweils zwischen den inneren Gelenkstäben 22 und den äußeren Gelenkstäben 24, 26 und dort in einem mittleren Bereich der Gelenkstäbe 22, 24, 26 wirkt. Sie ist zwischen allen Gelenkstäben 22, 24, 26 angeordnet und wirkt dort jeweils.
3 zeigt eine alternative Ausgestaltungsform für eine kraftschlüssige Sperre 60: sie umfasst ein quadratisches Formteil 62, das konzentrisch um den Durchbruch 34 eines Gelenkstabs 22 angeordnet ist. Es ist radial unterteilt in Sektoren 64, 66, wobei sich erhabene Sektoren 64 mit tiefliegenden Sektoren 66 abwechseln. An einem benachbarten, nicht dargestellten Gelenkstab 22 ist ein entsprechendes Formteil 62 angeordnet, das in einem zusammengefalteten Zustand des Gelenkschlosses 1, wie es 2 zeigt, mit seinen erhabenen Sektoren 64 auf den tief liegenden Sektoren 66 des Formteils 62 zu liegen kommt und umgekehrt dessen tief liegende Sektoren 66 im Bereich der erhabenen Sektoren 64 liegen. Zumindest eines der beiden Formteile 62 ist elastisch formbar ausgebildet, beispielsweise aus einem elastischen Kunststoff. Durch das abwechselnde Ineinandergreifen von tief liegenden Sektoren 66 und erhabenen Sektoren 64 halten die beiden Formteile 62 die beiden nebeneinander liegenden Gelenkstäbe 22 in einer parallelen, nebeneinander liegenden Position fest.
Sollen sie aus dieser Position ausgelenkt werden, so bedeutet dies ein Verdrehen der Formteile 62 gegeneinander um die Gelenkachse a. Dabei werden die erhabenen Sektoren 64 des einen Formteils 62 gegen diejenigen des anderen Formteils 62 gedrückt. Aufgrund der Elastizität zumindest eines der beiden Formteile 62 verformen sich die erhabenen Sektoren 64 gegen einen gewissen Widerstand. Er definiert eine Betätigungskraft zum Lösen der Sperre 60. Nach einer Vierteldrehung kommen die erhabenen Sektoren 64 auf den nächsten tief liegenden Sektoren 66 zu liegen, womit die Sperre 60 wieder „einrastet“, ein weiteres Verschwenken der Gelenkstäbe 22 gegeneinander also vorerst blockiert. Dieses Prinzip ist von Gliedergelenkstabmaßen, sog. Zollstöcken oder Meterstäben bekannt.
4 zeigt die typische Anordnung der Sperre 60 innerhalb des Gelenkschlosses 1, nämlich im Bereich derjenigen Gelenke 28, die zwei benachbarte Gelenkstäbe 22, 24, 26 paarweise gelenkig miteinander verbinden. Die beiden dargestellten formschlüssigen Sperren 50, 60 können auch an demselben Gelenkschloss 1 kombiniert angewendet werden.
5 zeigt eine mögliche Anordnung von Sperren 50, 60, jeweils an den Stabenden 30, 31 der Gelenkstäbe 22, 24, 26 im Bereich der Gelenkachsen a, b. Der Einfachheit halber können anstelle der Sperren 50 auch solche aus Formteilen 62 angeordnet werden, auch wenn sie für eine Verdrehbewegung und nicht – wie die Sperren 50 – für eine Verschwenkbewegung ausgebildet sind.
6 zeigt eine Minimalanordnung der Sperren 50 im Gelenkschloss 1. Diese Anordnung macht sich den Umstand zunutze, dass die äußeren Gelenkstäbe 24, 26 im zusammengefalteten und verrasteten Zustand des Gelenkschlosses 1 gegenüber dem Schlosskopf 10 festgelegt sind. Es verbleiben vier Gelenkstäbe 22, die sich in die beiden äußeren Gelenkstäbe 22a und die beiden inneren Gelenkstäbe 22i aufteilen. Die inneren Gelenkstäbe 22i sind u. a. mit einem Gelenk 28 verbunden, das auf der rechten Gelenkachse a liegt. Folglich sind sie mit den äußeren Gelenkstäben 22a über Gelenke verbunden, die auf der linken Gelenkachse b liegen. In der dargestellten zusammengefalteten Position des Gelenkschlosses 1 können die inneren Gelenkstäbe 22i folglich nur um die linksseitige Gelenkachse b und damit mit ihrem rechtsseitigen Stabenden 30 ausschwenken. Diese Ausschwenkbewegung ist jedoch nicht problematisch, weil sie das Gelenkschloss 1 nicht entfaltet. Die äußeren Gelenkstäbe 22a dagegen können gegenüber den oberen und unteren Gelenkstäben 24, 26 um die rechtsseitige Gelenkachse a an ihrem Stabende 30 ausschwenken, weil sie nur dort an ihnen angelenkt sind. Dabei nehmen sie die inneren Gelenkstäbe 22i mit, die später ebenfalls ausschwenken können, womit der entfaltete Zustand des Gelenkschlosses 1 erreicht wäre. Es genügt also, lediglich die äußeren Gelenkstäbe 22a an einem Ausschwenken gegenüber den oberen und unteren Gelenkstäben 24, 26 zu hindern. Erfindungsgemäß wird daher die Sperre 50 zumindest im Bereich des linksseitigen Stabendes 31 der Gelenkstäbe und dort zwischen den Gelenkstäben 22a und dem Gelenkstab 24 bzw. 26 angebracht.
Die Sperren 50, 60 sind zwischen den Gelenkstäben 22, 24, 26 angebracht und bieten einem Verschwenken gegeneinander einen überwindbaren Widerstand. Die 7 und 8 zeigen eine alternative Ausgestaltungsform der Erfindung, wobei die dortigen Sperren 70, 80 nicht zwischen einzelnen Gelenkstäben 22, 24, 26, sondern zwischen den Gelenkstäben 22 einerseits und dem Schlosskopf 10 andererseits wirken und angeordnet sind.
7a zeigt eine Seitenansicht eines Gelenkschlosses 1, vergleichbar den 2, 4, 5 und 6. Die 7b zeigt das Gelenkschloss 1 von einer Schmalseite aus, die 7c in einer Schnittansicht entlang der Schnittlinie C-C gemäß 7a.
Demnach besteht zwischen den linksseitigen Stabenden 31 der Gelenkstäbe 22 und dem Gelenkkopf 10 ein Spalt 72, der durch Stirnseiten 33 der Gelenkstäbe 22 und einer planen Kopffläche 12 am Schlosskopf 10 begrenzt wird. Die Stirnseiten 33 der Gelenkstäbe 22 sind konvex bzw. abgerundet, so dass sie gemeinsam eine gewölbte Fläche bilden, die der planen Kopffläche 12 gegenüberliegt. Diesen Spalt 72 füllt die Sperre 70 weitgehend aus. Sie bildet einen weitgehend quaderförmigen Körper, dessen plane Grundfläche 74 auf der Kopffläche 12 eben aufliegt und mit ihr verklebt ist. Der Grundfläche 74 gegenüber liegt eine konkave Hohlfläche 76 der Sperre 70, deren Krümmung derjenigen der Stirnseiten 33 der Gelenkstäbe 22 entspricht. Die Sperre 70 umgreift also die Stirnseiten 33 teilweise und stellt damit einen Formschluss zwischen sich und den Gelenkstäben 22 her. Damit hält sie die Gelenkstäbe 22 gegen ein Verschwenken gegenüber dem Schlosskopf 10 fest. Da der Ausrundungsradius der Stirnseiten 33 bzw. der Hohlfläche 76 seinen Mittelpunkt nicht auf der rechtsseitigen Gelenkachse a hat, lassen sich die Gelenkstäbe 22 in der Sperre 70 nicht zwängungsfrei vorbeischwenken. Die Sperre 70 ist aus einem elastischen Kunststoff gebildet und lässt sich in engen Grenzen verformen. Beim Ausschwenken der Gelenkstäbe 22 müssen die Stabenden 31 die Sperre 70 verformen, um von ihr frei zu kommen. Die dafür aufzubringende Betätigungskraft stellt einen manuell überwindbaren Widerstand der Sperre 70 dar, der beim Einschwenken der Gelenkstäbe 22 auf den Schlosskopf 10 hin, also beim Zusammenfalten des Gelenkschlosses 1, ebenfalls aufgebracht werden muss.
8 zeigt eine alternative Sperre 80, die gegenüber der Sperre 70 gemäß 7 nicht am Schlosskopf 10, sondern jeweils an den Gelenkstäben 22 angeformt ist. Auch sie nutzt den Spalt 72 zwischen den Gelenkstäben 22 und dem Schlosskopf 10. Die Sperre 80 ist jeweils als elastischer Hut 82 ausgebildet, der einstückig mit den Gelenkstäben 22 bzw. als Verlängerung ihrer elastischen Ummantelung über die Stirnseite 33 des Gelenkstabs 22 hinaus ausgebildet ist. Im zusammengefalteten Zustand des Gelenkschlosses 1 liegen die plane Kopffläche 12 und eine ebenfalls plane Hubfläche 84 der Sperre 80 plan einander an. Ähnlich wie im Fall der Sperre 70 muss wegen der geometrischen Verhältnisse der Hut 82 verformt werden, weil er um die Gelenkachse a ausgeschwenkt und nicht seitlich verschoben wird. Die Verformung des Huts 82 wiederum ruft die Widerstandskraft der Sperre 80 hervor.
Bezugszeichenliste

1: Gelenkschloss
10: Schlosskopf
12: Kopffläche
20: Kette
22: Gelenkstab
22a: äußerer Gelenkstab
22i: innerer Gelenkstab
23: Oberseite der Gelenkstäbe
24: unterer Gelenkstab
25: Unterseite der Gelenkstäbe
26: oberer Gelenkstab
28: Gelenk
30: Stabende
31: Stabende
32: Gelenkbolzen
33: Stirnseite
34: Durchbruch
36: erstes Ende
38: zweites Ende
40: Schließende
50: Sperre
52: Vertiefung
54: Kugel
56: Sackloch
60: Sperre
62: Formteil
64: erhabener Sektor
66: tief liegender Sektor
70: Sperre
72: Spalt
74: Grundfläche
76: Hohlfläche
80: Sperre
82: Hut
84: Hutfläche
a: Gelenkachse
b: Gelenkachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005040066 A1 [0002]
DE 202010005487 U1 [0002]

Claims

Gelenkschloss (1) umfassend einen Schlosskopf (10), der einen Schließmechanismus enthält, und eine Kette (20) mit einem ersten Ende (36) und einem zweiten Ende (38), die mit dem ersten Ende (36) gelenkig am Schlosskopf (10) befestigt und mit dem zweiten Ende (38) im Schließmechanismus festlegbar ist, und die aus mehreren untereinander mit Gelenken (28) verbundenen länglichen Gelenkstäben (22; 24; 26) mit jeweils zwei Stabenden (30; 31) gebildet ist, deren Gelenkachsen (a; b) an ihren Stabenden (30; 31) liegen, und die in einem zusammengefalteten Zustand mit jeweils einem Stabende (31) im Bereich des Schlosskopfs (10) liegen, gekennzeichnet durch eine Sperre (50; 60; 70; 80), die einem Entfalten des Gelenkschlosses (1) aus dem zusammengefalteten Zustand in einen entfalteten Zustand einen überwindbaren Widerstand entgegensetzt.
Gelenkschloss (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre (50; 60; 70; 80) betätigungsmittelfrei ausgebildet ist.
Gelenkschloss (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre (50; 60; 70; 80) zum Aufbau des Widerstands Magnetkraft, eine elastische Verformung einer Formschlusskupplung (54, 56; 62; 82) oder das Lösen einer Reibschlusskupplung nutzt.
Gelenkschloss (1) nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre (50; 60; 70; 80) auf einen ersten Abschnitt eines Bewegungswegs der Gelenkstäbe (22) relativ zueinander und/oder gegenüber dem Schlosskopf (10) oder während des gesamten Bewegungswegs wirkt.
Gelenkschloss (1) nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre (50; 60) jeweils zwischen zwei Gelenkstäben (22; 24; 26) angeordnet ist.
Gelenkschloss (1) nach dem obigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre (50; 60) im Bereich der Gelenke (28) oder in einem Stabbereich zwischen den Gelenken (28) eines Gelenkstabs (22; 24; 26) angeordnet ist.
Gelenkschloss (1) nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein an einem ersten Gelenkstab (22; 24) elastisch gelagerten Körper (54) als Sperre (50), der mit einem vorstehenden Abschnitt so in eine korrespondierende Vertiefung (56) an einem danebenliegenden zweiten Gelenkstab (22; 26) eingreift, dass er bei einer Relativbewegung der Gelenkstäbe (22; 24; 26) aus einer oder in eine nebeneinander liegende(n) Lage gegen die Federkraft in den ersten Gelenkstab (22; 24) hinein verlagert wird.
Gelenkschloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre (70; 80) zwischen dem Schlosskopf (10) einerseits und den Gelenkstäben (22; 24; 26) andererseits angeordnet ist.
Gelenkschloss (1) nach dem obigen Anspruch, gekennzeichnet durch ein elastisches oder elastisch gelagertes Formteil (70) als Sperre, das an einer den Gelenkstäben (22) zugewandten Seite (12) des Schlosskopfs (10) angebracht ist und im zusammengefalteten Zustand mit den dem Schlosskopf (10) zugewandten Stabenden (31) in Berührkontakt steht.
Sperre (50; 60; 70; 80) für ein Gelenkschloss (1) umfassend einen Schlosskopf (10), der einen Schließmechanismus enthält, und eine Kette (20) mit einem ersten Ende (36) und einem zweiten Ende (38), die mit dem ersten Ende (36) gelenkig am Schlosskopf (10) befestigt und mit dem zweiten Ende (38) im Schließmechanismus festlegbar ist, und die aus mehreren untereinander mit Gelenken (28) verbundenen länglichen Gelenkstäben (22; 24; 26) mit jeweils zwei Stabenden (30; 31) gebildet ist, deren Gelenkachsen (a; b) an ihren Stabenden (30; 31) liegen, und die in einem zusammengefalteten Zustand mit jeweils einem Stabende (31) im Bereich des Schlosskopfs (10) liegen, wobei die Sperre (50; 60; 70; 80) einem Entfalten des Gelenkschlosses (1) aus dem zusammengefalteten Zustand in einen entfalteten Zustand einen überwindbaren Widerstand nach einem der obigen Ansprüche entgegensetzt.