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Die Erfindung betrifft eine Arretierbolzen-Anordnung,
mit einer Hülse, einem Bolzen und einer Feder,
wobei der Bolzen in einer axialen Richtung zwischen einer ausgefahrenen Stellung und einer zurückgezogenen Stellung in der Hülse verfahrbar ist,
wobei der Bolzen gegenüber der Hülse durch die Feder in axialer Richtung vorgespannt ist,
wobei in der ausgefahrenen Stellung ein vorderes Ende des Bolzens aus der Hülse herausragt,
wobei an der Hülse ein Drehbetätiger gelagert ist, dessen Drehachse senkrecht zur axialen Richtung verläuft, wobei durch Drehen des Drehbetätigers der Bolzen zwischen der ausgefahrenen und der zurückgezogenen Stellung bewegbar ist,
und wobei am Drehbetätiger eine Führungskurve ausgebildet ist, die durch Drehen des Drehbetätigers von einem Anlageelement am hinteren Ende des Bolzens abfahrbar ist, so dass eine axiale Position eines Anschlagbereichs auf der Führungskurve, gegen den der Bolzen mit seinem Anlageelement durch die Kraft der Feder gezwungen wird, veränderbar ist.
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Eine solche Arretierbolzen-Anordnung ist aus der
GB 2 180 586 A bekannt geworden.
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Bei Maschinen und Geräten verschiedenster Art müssen Strukturen oder Bauteile aneinander befestigt oder gegeneinander gesichert werden. Dabei ist es bekannt, Arretierbolzen einzusetzen. Eine Arretierbolzen-Anordnung umfasst in der Regel eine Hülse, die an einem ersten Bauteil oder einer ersten Struktur befestigt wird, beispielsweise durch Einschrauben, und einen in dieser Hülse axial verfahrbaren Bolzen. In einer ausgefahrenen Stellung des Bolzens kann dieser mit einem vorderen Ende in eine Ausnehmung eines zweiten Bauteils oder einer zweiten Struktur eingreifen und so eine gegenseitige Bewegung blockieren. In einer eingefahrenen Stellung des Bolzens ist die gegenseitige Bewegung freigegeben. Der Bolzen wird mittels einer Feder in die eingefahrene oder die ausgefahrene Stellung vorgespannt.
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Die
DE 20 2005 011 092 U1 beschreibt eine als Rastriegel bezeichnete Arretierbolzen-Anordnung, bei der ein Bolzen hinterenends mit einer drehbaren Handhabe versehen ist. Eine Hülse, in der der Bolzen axial verschieblich gelagert ist, bildet eine Schraubschlitz-Führung für einen am Bolzen ausgebildeten Radialstift aus. Durch Drehen der Handhabe wird der Bolzen insgesamt gedreht und bekommt dabei durch die Schraubschlitz-Führung eine axiale Verschiebung aufgezwungen, und wird vorderenends aus der Hülse ausgefahren oder in die Hülse eingefahren. Bolzen und Hülse sind gegeneinander durch eine Druckfeder vorgespannt. Mit der Druckfeder kann eine Rastposition eingerichtet werden, die nur durch eine axiale Bewegung des Bolzens gegen die Federkraft verlassen werden kann.
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Nachteilig an diesem Stand der Technik ist es, dass beim Drehen der Handhabe der Bolzen zusammen mit der Handhabe hinterenends merklich aus der Hülse ausfährt oder in die Hülse einfährt. Weiterhin ragt die Handhabe je nach Verfahrstellung in unterschiedliche Richtungen radial nach außen. Beides ist bei vielen Anwendungen unerwünscht, weil dadurch die manuelle Zugänglichkeit der Arretierbolzen-Anordnung selbst oder auch von weiteren Arretierbolzen-Anordnungen, Schaltern oder Hebeln in der Nähe beeinträchtigt werden kann.
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Die
US 2,905,494 offenbart eine Türverriegelung, insbesondere für ein Möbelstück. In einem Gehäuse ist ein Riegel zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verschiebbar, wobei der Riegel mit einer Feder in die eingefahrene Stellung vorgespannt ist. Der Riegel weist eine im Wesentlichen ovale Ausnehmung auf, durch die eine exzentrische Nocke ragt. Die Ausnehmung weist einen bogenförmigen Rücksprung auf, in den die exzentrische Nocke in der ausgefahrenen, verschießenden Stellung einsitzt. Die Nocke wird mit einem an der Nocke aufsteckbaren Griff gedreht.
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Die
GB 2 180 586 A beschreibt eine Sicherungseinrichtung für Türen und Fenster, mit einem verfahrbaren Bolzen, der mit einer Druckfeder in eine zurückgezogene Stellung vorgespannt ist. Das hintere Ende des Bolzens liegt an einem Hebel an, der Anschlagbereiche mit veränderlichem Radius ausbildet. Um den Bolzen aus einer ausgefahrenen Stellung in die zurückgezogene Stellung zu verfahren, wird der Hebel über eine Stelle mit einem Radiusmaximum geschwenkt.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Arretierbolzen-Anordnung vorzustellen, bei der der Bolzen auch im Falle einer Anlage seines vorderen Endes an einem schwer beweglichen Bauteil aus der ausgefahrenen Stellung noch problemlos zurückgezogen werden kann.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Arretierbolzen-Anordnung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist,
dass die Führungskurve so ausgebildet ist, dass bei Drehung des Drehbetätigers aus einer zur ausgefahrenen Stellung des Bolzens gehörenden Drehposition heraus auf eine zur zurückgefahrenen Stellung des Bolzens gehörenden Drehposition hin der axiale Abstand des Anschlagbereichs auf der Führungskurve zur Drehachse zumindest lokal um die zur ausgefahrenen Stellung des Bolzens gehörenden Drehposition herum monoton abnimmt,
und dass eine Verrastung des Bolzens in der ausgefahrenen Stellung mittels wenigstens einer weiteren Feder eingerichtet ist, deren Kraft einem Verdrehen des Drehbetätigers aus der zur ausgefahrenen Stellung gehörende Drehposition heraus entgegenwirkt.
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Bei der erfindungsgemäßen Arretierbolzen-Anordnung wird der Bolzen mittels eines Drehbetätigers betätigt (umgeschaltet). Der Drehbetätiger, der typischerweise als ein einfaches oder doppeltes Rad mit einer umlaufenden Riffelung für einen guten manuellen Zugriff ausgebildet ist, ist um eine Drehachse senkrecht zur axialen Verfahrrichtung des Bolzens drehbar, so dass keine Handhabe um die Verschiebeachse des Bolzens (axiale Richtung) herum geschwenkt zu werden braucht, und so beim Drehen des Drehbetätigers der äußere Platzbedarf in radialer Richtung gleich bleiben kann.
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Der Drehbetätiger bildet eine Führungskurve aus, die mit einem Anlageelement am hinteren Ende des Bolzens abgefahren wird; diese Führungskurve begrenzt den Verfahrweg des Bolzens in axialer Richtung. Der Teil der Führungskurve, auf der das Anlageelement des Bolzens angedrückt durch die Feder anliegt, wird als Anschlagbereich bezeichnet; dieser Anschlagbereich wandert auf der Führungskurve, wenn der Drehbetätiger gedreht wird. Die Führungskurve verläuft typischerweise um die Drehachse des Drehbetätigers herum, wobei verschiedene Abschnitte der Führungskurve einen unterschiedlichen Abstand zur Drehachse aufweisen („exzentrische Führungskurve”). Dadurch ist die axiale Position des Anschlagbereichs, d. h. der Abstand des Anschlagbereichs zur Drehachse in axialer Richtung, von der Drehposition des Drehbetätigers abhängig. Entsprechend kann durch das Drehen des Drehbetätgers das axiale Verfahren des Bolzens bewirkt werden.
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Durch dieses Führungsprinzip kann der Bolzen drehfest in der Hülse gelagert werden, etwa indem der Bolzen einen nicht kreisbogenförmigen Querschnitt aufweist und in einer entsprechenden, nicht kreisbogenförmigen Führung der Hülse gelagert ist. Weiterhin ist es möglich, den Bolzen zu verfahren, ohne das hintere Ende des Bolzens manuell ergreifen zu müssen, etwa mit einer Handhabe. Dadurch kann die Hülse am hinteren Ende geschlossen ausgebildet werden, bzw. der Bolzen braucht nicht aus der Hülse hinterenends herauszuragen. Das Verfahren des Bolzens führt dann hinterenends zu keiner Veränderung des äußeren Platzbedarfs. Die Betätigungsmechanik, insbesondere der Drehbetätiger, der erfindungsgemäßen Arretierbolzen-Anordnung kann im Wesentlichen ortsfest an der Hülse gelagert werden, und ist entsprechend unabhängig von der Verfahrposition des Bolzens gleich gut zugänglich.
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Bei der erfindungsgemäßen Arretierbolzen-Anordnung befindet sich der Bolzen in der ausgefahrenen Stellung bezüglich der Ausfahrweite des vorderen Endes an einem Maximum. Dadurch wird sichergestellt, dass der Bolzen auch im Falle einer Anlage seines vorderen Endes an einem schwer beweglichen Bauteil aus der ausgefahrenen Stellung noch problemlos zurückgezogen werden kann (Falls das Zurückziehen zunächst ein geringfügiges weiteres Ausfahren des Bolzens erfordern würde, könnte das schwer bewegliche Bauteil den Bolzen blockieren). Eine Verrastung des Bolzens in der ausgefahrenen Stellung wird erfindungsgemäß unabhängig von der Feder und der Führungskurve mit einer weiteren Feder bewirkt.
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Eine erfindungsgemäße Arretierbolzen-Anordnung kann insbesondere dazu verwendet werden, zwei Maschinenteile (oder andere Bauteile oder Strukturen), von denen mindestens eines beweglich ist, miteinander zu verbinden und/oder gegeneinander zu sperren. Die Hülse verfügt in der Regel über ein Außengewinde, um sie in eines der Maschinenteile einzuschrauben.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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Bevorzugt ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Arretierbolzen-Anordnung, die vorsieht, dass die Führungskurve zumindest lokal um den Anschlagbereich herum, der sich in der zur ausgefahrenen Stellung gehörenden Drehposition ergibt, als eine Kreiskurve verläuft, die exzentrisch um die Drehachse liegt,
insbesondere wobei die Führungskurve vollständig als Kreiskurve, die exzentrisch um die Drehachse hegt, verläuft,
und dass das Anlageelement eine kreisbogenförmige Anlagefläche ausbildet, deren Krümmung der Krümmung der Kreiskurve entspricht. Durch die kreisbogenförmige Anlagefläche und die als Kreiskurve ausgebildete Führungskurve kann ein flächiger (und nicht nur punktueller oder linienhafter) Kontakt zwischen dem Bolzen und der Führungskurve eingerichtet werden, was den Aufbau mechanisch stabil und verschleißarm macht.
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Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform, bei der die wenigstens eine weitere Feder an einem federnden Druckstück ausgebildet ist, insbesondere wobei das federnde Druckstück in der Hülse gelagert ist. Durch ein federndes Druckstück kann die weitere Feder sehr einfach installiert werden.
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Weiterhin ist eine Ausführungsform vorteilhaft, bei der die wenigstens eine weitere Feder so orientiert ist, dass ihre Federkraft parallel zur Drehachse wirkt. Diese Orientierung schont die Lagerung des Drehbetätigers. Vor allem bei zwei gegenüberliegend eingesetzten weiteren Federn kann die Lagerung des Drehbetätigers besonders geschont werden; zwei Federn können den Drehbetätiger sogar entlang der Drehachse ausrichten. Parallel zur Drehachse steht zudem in der Hülse regelmäßig ungenutzter Platz zur Verfügung, der für die weiteren Federn eingesetzt werden kann, ohne den Aufbau der Arretierbolzen-Anordnung unnötig zu vergrößern, insbesondere bezüglich der axialen Richtung.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Drehbetätiger mit einem Rad, das um die Drehachse drehbar ist, ausgebildet ist,
und dass an einer Stirnseite des Rades eine weitere Führungskurve, insbesondere mit einer Vertiefung, ausgebildet ist, die mit dem federnden Druckstück zusammenwirkt. Mit der weiteren Führungskurve wird ein Potentialminimum in der ausgefahrenen Stellung (typischerweise an einer Vertiefung) eingerichtet. An der (mit Ausnahme der weiteren Führungskurve meist näherungsweise eben scheibenförmig ausgebildeten) Stirnseite des Rades ist für die Anlage des Druckstücks reichlich Platz. Man beachte dass der Drehbetätiger auch mit zwei parallel angeordneten, miteinander verbundenen Rädern („Doppelrad”) ausgeführt sein kann. Bevorzugt wird an den beiden gegenüberliegenden Stirnseiten des Rades oder Doppelrades jeweils eine weitere Führungskurve für ein weiteres Druckstück eingerichtet.
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Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform, bei der die Führungskurve so ausgebildet ist, dass bei Drehung des Drehbetätigers aus einer zur zurückgezogenen Stellung des Bolzens gehörenden Drehposition heraus auf eine zur ausgefahrenen Stellung des Bolzens gehörenden Drehposition hin der axiale Abstand des Anschlagbereichs auf der Führungskurve zur Drehachse lokal um die zur zurückgezogenen Stellung des Bolzens gehörenden Drehposition herum zunimmt. In diesem Fall ist die zurückgezogene Stellung durch die Kraft der Feder inhärent verrastet, wodurch Fehlbetätigungen der Arretierbolzen-Anordnung vermieden werden.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der Bolzen in der Hülse drehfest geführt ist, insbesondere wobei der Bolzen einen nicht kreisrunden Querschnitt, bevorzugt hexagonalen Querschnitt, senkrecht zur axialen Richtung aufweist. Dadurch ist die Arretierbolzen-Anordnung vielseitig einsetzbar, und insbesondere nicht nur auf kreisrunde Bolzenquerschnitte festgelegt. Man beachte, dass es für eine drehfeste Führung des Bolzens ausreicht, diesen in einem axialen Abschnitt mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt zu versehen, und in der Hülse einen entsprechend ausgebildeten axialen Führungsabschnitt vorzusehen.
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Vorteilhaft ist weiterhin eine Ausführungsform, bei der der Bolzen in der eingefahrenen Stellung mit einem vorderen Ende vollständig in die Hülse zurückgezogen ist. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Blockieren von Bauteilen in der zurückgezogenen Stellung des Bolzens praktisch ausgeschlossen.
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Bevorzugt ist auch eine Ausführungsform, bei der das Anlageelement bezüglich der axialen Richtung mit der Drehachse fluchtet. Dadurch kann ein gerader Krafteintrag in den Bolzen und in den Drehbetätiger auf einfache Weise realisiert werden; der Aufbau ist insgesamt besonders robust.
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Vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der das Anlageelement sich zumindest in einem axialen Abschnitt zum hinteren Ende des Bolzens hin keilförmig verjüngt. Dadurch wird der Krafteintrag in den Bolzen verbessert, und insbesondere werden Knickbelastungen am hinteren Ende des Bolzens minimiert. Man beachte, dass auch andere Formen des Anlageelements möglich sind, etwa mit einem rund ausgebildeten Endbereich.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass der Drehbetätiger zwei einander gegenüber liegende Räder aufweist, zwischen denen die Führungskurve ausgebildet ist. Die einander gegenüberliegenden Räder können mit einem Rastmechanismus miteinander verbunden werden. Dieser Aufbau ist fertigungstechnisch besonders einfach, insbesondere wenn die der Drehbetätiger teilweise oder ganz aus Kunststoff gefertigt werden soll, etwa durch Spritzgießen. Alternativ kann beispielsweise auch ein einzelnes Rad vorgesehen sein, etwa mit einer an einer flachen Radseite angebrachten Führungskurve.
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Vorteilhaft ist weiterhin eine Ausführungsform, bei der eine zur ausgefahrenen Stellung des Bolzens gehörende Drehposition und eine zur eingefahrenen Stellung des Bolzens gehörende Drehposition des Drehbetätigers um 180° versetzt zueinander sind, insbesondere wobei der Drehbetätiger in jede Drehrichtung unbegrenzt drehbar ist. Dies hat sich in der Praxis bewährt und ist besonders einfach zu bedienen. Alternativ kann beispielsweise auch ein Drehversatz zwischen den Drehpositionen zur ausgefahrenen und eingefahrenen Stellung des Bolzens lediglich um 90° zueinander versetzt eingerichtet sein.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung und Zeichnung
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Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1a eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Arretierbolzen-Anordnung;
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1b eine schematische Schrägansicht der Ausführungsform von 1a;
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1c eine schematische Aufsicht auf die Ausführungsform von 1a;
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1d einen schematischen Querschnitt durch die Ausführungsform von 1a, entlang der axialen Richtung des Bolzens und senkrecht zur Drehachse des Drehbetätigers, mit kreisförmiger Führungskurve;
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1e einen schematischen Querschnitt durch die Ausführungsform von 1a, entlang der axialen Richtung des Bolzens und entlang der Drehachse des Drehbetätigers, bei vollständig zurückgezogenem Bolzen;
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1f einen schematischen Querschnitt entsprechend 1e, jedoch mit teilweise ausgefahrenem Bolzen;
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1g einen schematischen Querschnitt entsprechend 1e, jedoch mit vollständig ausgefahrenem Bolzen;
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2 einen schematischen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Arretierbolzens, entlang der axialen Richtung des Bolzens und entlang der Drehachse des Drehbetätigers, bei vollständig zurückgezogenem Bolzen, mit zwei einander gegenüberliegenden Druckstücken;
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3 einen schematischen Querschnitt durch einen Drehbetätiger, entlang der Drehachse, für eine erfindungsgemäße Arretierbolzen-Anordnung;
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4a eine schematischen Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Arretierbolzen-Anordnung, mit der Drehachse des Drehbetätigers senkrecht zur Zeichenebene, mit einteiliger Hülse;
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4b einen schematischen Querschnitt der Ausführungsform von 4a, entlang der axialen Richtung des Bolzens und senkrecht zur Drehachse des Drehbetätigers;
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4c eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform von 4a, mit der Drehachse des Drehbetätigers in der Zeichenebene;
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4d einen schematischen Querschnitt der Ausführungsform von 4a, entlang der axialen Richtung des Bolzens und entlang der Drehachse des Drehbetätigers;
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5a eine schematische Schrägansicht auf ein Rad eines Drehbetätigers für eine erfindungsgemäße Arretierbolzen-Anordnung, mit einer weiteren Führungsbahn mit zwei Vertiefungen;
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5b eine schematische Schrägansicht auf ein Rad eines Drehbetätigers für eine erfindungsgemäße Arretierbolzen-Anordnung, mit einer weiteren Führungsbahn mit zwei Rampen.
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Die 1a, 1b und 1c zeigen in Seitenansicht, Schrägansicht und Aufsicht jeweils schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Arretierbolzen-Anordnung 1. Diese umfasst eine Hülse 2, einen Drehbetätiger 3, der in der Hülse 2 mittels eines Achselements 4 drehbar um eine Drehachse DA gelagert ist, und einen Bolzen, der mit Hilfe des Drehbetätiger 3 verfahren werden kann; der Bolzen ist in 1a–1c vollständig in die Hülse 2 zurückgezogen und daher nicht zu sehen.
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Die Hülse 2 verfügt vorne (in 1a, 1b unten) über einen Hülsenansatz 5, an dem typischerweise ein Außengewinde ausgebildet ist (nicht näher dargestellt). Darüber ist ein Sechskantbund 6 an der Hülse 2 ausgebildet, mittels dessen die Hülse 2 mit einem Werkzeug, etwa einem Schraubenschlüssel, verspannt werden kann. In ihrem oberen, hier nicht profilierten Bereich bildet die Hülse 2 zwei Wangen 7 aus, die den Drehbetätiger 3 umgreifen.
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Der Drehbetätiger 3 ist hier mit zwei parallel zu einander angeordneten, aneinander befestigten Rädern 3a, 3b (also als Doppelrad) ausgebildet. Das Achselement 4 ist in den Wangen 7 gelagert. Die Drehachse DA des Drehbetätigers 3 verläuft senkrecht zu einer axialen Richtung AR, entlang der der Bolzen in der Hülse 2 verschieblich gelagert ist (siehe dazu 1d). Zwischen den Rädern 3a, 3b ist eine Führungskurve 17 für den Bolzen 10 ausgebildet. Beide Räder 3a, 3b verfügen über einen geriffelten, umlaufenden Rand. An der Stirnseite eines Rades 3b ist eine Vertiefung 24 zu erkennen, die Teil einer weiteren Führungskurve für ein federndes Druckstück in der Hülse 2 ist (siehe dazu 1e). Die Verdrehstellung des Drehbetätigers entsprechend der zurückgezogenen Bolzenstellung ist hier mit einer Markierung 32 an der Stirnseite des Rades 3b gekennzeichnet; eine weitere Markierung an der Stirnseite (in 1a verdeckt) kann zur Kennzeichnung der ausgefahrenen Bolzenstellung vorgesehen sein.
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1d zeigt die Arretierbolzen-Anordnung 1 von 1a, wobei die Hülse 2 und der Drehbetätiger 3 entlang der axialen Richtung AR und senkrecht zur Drehachse DA geschnitten dargestellt sind. In der Hülse 2 ist ein Bolzen 10 verschiebbar entlang der axialen Richtung AR gelagert; in axialer Richtung AR mittig oberhalb des Bolzens 10 liegt die Drehachse DA des Drehbetätigers 3. Der Bolzen 10 wird durch eine Feder 11, hier eine Druckfeder, gegenüber der Hülse 2 vorgespannt, in der in 1d gezeigten Ausführungsform wird der Bolzen 10 nach oben hin gedrückt. Die Feder 11 liegt dafür an einer Stufe 12 der Hülse 2 und einer Stufe 13 des Bolzens 10 an. In der gezeigten Stellung ist der Bolzen 10 mit seinem vorderen Ende 14 vollständig in die Hülse 2 zurückgezogen.
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An seinem hinteren Ende weist der Bolzen 10 ein Anlageelement 15 auf, das sich zum hinteren Ende hin (in 1d nach oben hin) verjüngt. Am Anlageelement 15 ist eine kreisbogenförmig gekrümmte Anlagefläche 16 ausgebildet, die an der Führungskurve 17, die am Drehbetätiger 3 ausgebildet ist, anliegt. Die Führungskurve 17 verläuft hier vollständig als Kreiskurve 18 um die Drehachse DA herum, liegt aber exzentrisch zur Drehachse DA. Die Krümmungsradien von Anlagefläche 16 und Kreiskurve 18 sind aufeinander abgestimmt (d. h. gleich), so dass eine großer, flächiger Kontakt zwischen der Führungskurve 17 und dem Anlageelement 15 besteht. Die Feder 11 drückt dabei stets das Anlageelement 15 (bzw. den Bolzen 10) auf die Führungskurve 17.
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Der Bereich der Führungskurve 17, der vom Anlageelement 15 kontaktiert wird, wird als Anschlagbereich 19 bezeichnet. Da die Führungskurve 17 als Exzenter um die Drehachse DA verläuft, ist der axiale Abstand des (momentanen) Anschlagbereichs 19 von der Drehachse DA, und damit die axiale Verschiebeposition des Bolzens 10, von der Drehposition des Drehbetätigers 3 abhängig; der Anschlagbereich 19 wandert durch Drehung des Drehbetätigers 3 entlang der Führungskurve 17.
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Dies wird im Folgenden an den 1e, 1f und 1g erläutert, die jeweils die Arretierbolzen-Anordnung 1 mit der Hülse 2 und dem Drehbetätiger 3, geschnitten entlang der axialen Richtung AR und entlang der Drehachse DA zeigen.
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In der Situation von 1e ist der Bolzen 10 mit seinem vorderen Ende 14 vollständig in die Hülse 2 zurückgezogen (eingefahren). Der Drehbetätiger 3 befindet sich in der in 1d gezeigten Drehposition, in der der axiale Abstand D zwischen dem Anschlagbereich 19 und der Drehachse DA minimal ist (beispielsweise ca. 2 mm). Der Drehbetätiger 3 wird durch ein federndes Druckstück 21, das in eine Vertiefung 20 an einer Stirnseite des Drehbetätigers 3 bzw. dessen linken Rads 3b eingreift, verrastet, so dass der Drehbetätiger 3 nur mit erheblichem Kraftaufwand – gegen die Kraft einer weiteren Feder 22 im federnden Druckstück 21 – aus seiner Drehposition verfahren werden kann.
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Durch Drehen des Drehbetätigers 3 aus der in 1e gezeigten Position – gleichgültig mit welchem Drehsinn – wird der Bolzen 10 mit seinem vorderen (unteren) Ende 14 allmählich aus der Hülse 2 herausgedrückt, da der Anschlagbereich 19 entlang der Führungskurve 17 in einen Bereich wandert, in der der Abstand D zur Drehachse DA größer wird. 1f zeigt entsprechend einen teilweise ausgefahrenen Bolzen 10. Das federnde Druckstück 21 drückt nun auf die (ebene) Stirnseite des Drehbetätigers 3 bzw. des linken Rades 3b, wobei die weitere Feder (Druckfeder) 22 in Richtung parallel zur Drehachse DA stark komprimiert ist. Die Stirnseite bildet insoweit eine weitere Führungskurve 23 für das federnde Druckstück 21 aus.
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Sobald der Bolzen 10 mit seinem vorderen Ende 14 maximal ausgefahren ist, wie in 1g gezeigt, kann das federnde Druckstück 21 in eine weitere Vertiefung 24 an der Stirnseite des linken Rades 3b einschnappen, und dadurch diese Drehposition des Drehbetätigers 3 sichern; diese Drehposition kann wiederum nur mit erheblichem Kraftaufwand gegen die Kraft der weiteren Feder 22 des Druckstücks 21 verlassen werden. In dieser Drehposition des Drehbetätigers 3 ist der Anschlagbereich 19 entlang der Führungskurve 17 gegenüber der Drehposition von 1e um den halben Umfang gewandert; der axiale Abstand D zwischen Anschlagbereich 19 und Drehachse DA ist hier maximal (beispielsweise um 9 mm). Die Drehpositionen des Drehbetätigers 3 unterscheiden sich zwischen 1e und 1g um 180°.
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Beim Verfahren des Bolzens 10 mittels des Drehbetätigers 3 wird der Bolzen durch die Feder 11 und den axial veränderlichen Anschlagbereich 19 ausschließlich in axialer Richtung AR verfahren („Hubbewegung”); eine Drehbewegung des Bolzens 10 findet nicht statt. Dadurch kann der Bolzen 10 ganz oder teilweise mit einem nicht-kreisrunden Querschnitt versehen und in der Hülse 2 geführt werden; ebenso kann im Rahmen der Arretierfunktion die definierte Drehorientierung des Bolzens 10 ausgenutzt werden (etwa mit Löchern, Vorsprüngen oder Vertiefungen am Bolzen 10 für einen Kraftschluss mit einem Schließelement in der ausgefahrenen Stellung). Im Rahmen der axialen Hubbewegung erfährt der Drehbetätiger 3 nach außen hin keine axiale Veränderung oder axiale Bewegung. Die Bauhöhe der Arretierbolzen-Anordnung 1 vom vorderen (unteren) Hülsenende („Gewindeanfang”) bis zum Drehbetätiger 3 bleibt stets gleich, sowohl im ausgefahrenen als auch im zurückgezogenen Zustand des Bolzens 10.
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In der gezeigten Ausführungsform ist die Hülse 2 zweiteilig ausgebildet, mit einem oberen Hülsenteil 2a (bevorzugt aus Kunststoff) und einem unteren Hülsenteil 2b (bevorzugt aus Stahl), die über einen Presssitz 2d miteinander verbunden sind. Dadurch kann der Bolzen 10 (bevorzugt aus Stahl) in der Hülse 2 unverlierbar gehalten, auch wenn der Drehbetätiger 3 (bevorzugt aus Stahl) und das Achselement 4 (ebenfalls bevorzugt aus Stahl) noch nicht montiert sind.
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Falls der Drehbetätiger 3 ganz oder teilweise aus Kunststoff gefertigt ist, kann es aus Verschleißgründen vorteilhaft sein, die Führungskurve 17 mit einem aufliegenden Metallband zu verstärken.
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In der in 2 gezeigten, zweiten Ausführungsform einer Arretierbolzen-Anordnung 1, die wiederum teilweise geschnitten ähnlich wie 1e dargestellt ist, sind zwei einander gegenüberliegende federnde Druckstücke 21 in der Hülse 2 vorgesehen, die mittels beidseitigen Vertiefungen 20, 24 am Drehbetätiger 3 die vollständig zurückgezogene Stellung (dargestellt in 2) und die vollständig ausgefahrene Stellung (nicht dargestellt) des Bolzens 10 verrasten. Durch zwei gegenüberliegende Druckstücke 21 können Kräfte auf das Achselement 4 oder auch die Stirnseiten des Drehbetätigers 3, die an den Wangen 7 der Hülse 2 anliegen, verringert werden.
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Im Übrigen entspricht die Ausführungsform von 2 der Ausführungsform von 1a–1g.
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3 erläutert den Aufbau eines Drehbetätigers 3, wie er in einer erfindungsgemäßen Arretierbolzen-Anordnung eingesetzt werden kann, in einem schematischen Querschnitt. Der Drehbetätiger 3 umfasst zwei miteinander verklipste Bauteile 25, 26, wobei hier das unten dargestellte Bauteil 25 (eng und dunkel schraffiert) ein erstes Rad 3a ausbildet, das obere Bauteil 26 (weit und heller schraffiert) ein zweites Rad 3b ausbildet, und das untere Bauteil 25 mit einer Hohlwelle 8 in eine Achsausnehmung 9 des oberen Bauteils 26 eingeführt ist. Am oberen Bauteil 26 wird auch die Führungskurve 17 ausgebildet. Im verklipsten Zustand liegen beide Bauteile 25, 26 großflächig aneinander an und sind drehfest miteinander verbunden. Der zweiteilige Aufbau des Drehbetätigers 3 kann bei komplizierten Führungskurven 17 die Fertigung erleichtern.
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4a–4d zeigen eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Arretierbolzen-Anordnung, mit Außenansichten entlang (4a) und quer zur (4c) Drehachse DA eines Drehbetätigers 3, und Querschnitten senkrecht (4b) und entlang (4d) der Drehachse DA des Drehbetätigers 3.
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Wie aus 4a und 4c ersichtlich, ist eine Hülse 2 vorgesehen, die an einem vorderen (unteren) Abschnitt einen Hülsenansatz 5 mit Außengewinde und darüber einen Sechskantbund 6 aufweist. Der Sechskantbund 6 bildet hier unmittelbar Wangen 7 aus, zwischen denen der Drehbetätiger 3 gehalten ist.
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Aus 4b und 4d ist gut ersichtlich, dass die Hülse 2 einteilig ausgebildet ist. Ein Bolzen 10 kann von oben in die Hülse 2 eingeführt werden; die Hülse 2 verfügt über eine ausreichend weite Zugangsöffnung 28 an ihrer Oberseite. Durch Einsetzen des Drehbetätigers 3 und des Achselements 4 kann der Bolzen 10 in der Arretierbolzen-Anordnung 1 gesichert werden.
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Der Bolzen 10 ist hier mit einem im Querschnitt sechseckigen Führungsabschnitt 29 ausgestattet, der in einem ebenfalls im Querschnitt sechseckigen Lagerabschnitt 30 der Hülse 2 geführt ist. Dadurch ist der Bolzen 10 drehfest in der Hülse 2 gehalten, so dass etwaige Torsionsmomente auf den Bolzen 10 direkt in die Hülse 2 eingeleitet werden können, und insbesondere nicht das Achselement 4 belasten.
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Die in 4a–4d gezeigte Arretierbolzen-Anordnung 1 ist besonders kompakt.
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Im Übrigen entspricht die Ausführungsform der Ausführungsform von 1e bis 1g.
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5a zeigt in einer schematischen Perspektivansicht die Stirnseite eines Rades 3b eines Drehbetätigers, wie es bei einer erfindungsgemäßen Arretierbolzen-Anordnung wie etwa in 1a–1g gezeigt eingesetzt werden kann. Auf der außen liegenden Stirnseite des Rades 3b, das um die Drehachse DA drehbar ist, ist eine weitere Führungskurve 23 für die Druckkugel eines gegenüber dem Rad 3b stationären, federnden Druckstücks (nicht dargestellt) ausgebildet. Die weitere Führungskurve 23 wird von der parallel zur Drehachse DA federbelasteten Druckkugel bei Betätigung des Drehbetätigers (bzw. Drehung des Rades 3b) abgefahren. Die weitere Führungskurve 23 verläuft hier über den größten Winkelbereich flach, weist jedoch zwei Vertiefungen 20, 24 auf. Wenn die Druckkugel in eine der Vertiefungen 20, 24 hineingedrückt ist, kann der Drehbetätiger nur noch mit einem erheblichen Kraftaufwand, gegen die Kraft der weiteren Feder des Druckstücks, verdreht werden. Dadurch können zwei Drehpositionen des Drehbetätigers verrastet werden, typischerweise zugehörig zu einer voll ausgefahrenen und einer voll zurückgezogenen Stellung des Bolzens. Man beachte, dass der Drehbetätiger bei diesem Verrastungsprinzip unbegrenzt drehbar ausgestaltet werden kann.
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5b zeigt eine andere Ausführungsform für ein Rad 3b eines Drehbetätigers für eine erfindungsgemäße Arretierbolzen-Anordnung. Hier ist die weitere Führungskurve 23 mit zwei einander gegenüberliegenden Rampen 31 ausgebildet, an denen eine Druckkugel eines federnden Druckstücks (nicht dargestellt), das parallel zur Drehachse DA federbelastet ist, entlanggleiten kann. Bei dieser Ausführungsform liegen die verrasteten Drehpositionen für das Druckstück zwischen den Rampen 31. Durch die Rampen 31 wird der Drehbetätiger mittels der Kraftwirkung des federnden Druckstücks auf eine der beiden verrasteten Positionen über praktisch den gesamten Drehwinkelbereich hingeführt. Man beachte, dass auch hier der Drehbetätiger bei diesem Verrastungsprinzip unbegrenzt drehbar ausgestaltet werden kann.
