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Die Erfindung betrifft eine Koppelanordnung zur Verbindung von Bauteilen.
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Aus der
EP 3115625 A1 ist eine Zug-Druck-Stange bekannt, die zumindest eine Befestigungsvorrichtung mit einem Gabelkopf und einem daran angeordneten Schaft aufweist, wobei die Befestigungsvorrichtung zur Längenveränderung der Zug-Druck-Stange über eine Gewindeanordnung drehbar mit einem rohrförmigen Mittelteil verbunden ist, und die einen Verbindungsbolzen aufweist, der beidseitig in eine Verbindungsbohrung des Gabelkopfes einsetzbar ist, wobei der Verbindungsbolzen ein Clipelement aufweist, welches in eine am Gabelkopf ausgebildete Halterung einrastbar ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Koppelanordnung bereitzustellen, mit der auch eine zuverlässige Kopplung von schwenkbeweglich miteinander verbundenen Bauteilen gewährleistet werden kann.
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Diese Aufgabe wird für eine Koppelanordnung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierzu umfasst die Koppelanordnung einen Riegelbolzen, der einen längs einer Mittelachse erstreckten Bolzenkörper und wenigstens einen quer zur Mittelachse beweglich zwischen einer an die Mittelachse angenäherten Freigabeposition und einer von der Mittelachse beabstandeten Riegelposition am Bolzenkörper aufgenommenen, insbesondere kugelförmig ausgebildeten, Riegelkörper umfasst, wobei der Riegelbolzen an einer Stirnseite mit einer längs der Mittelachse erstreckten Steuerausnehmung versehen ist, in der ein Steuerkörper linearbeweglich längs der Mittelachse aufgenommen ist, der einen längs der Mittelachse erstreckten Riegelabschnitt und einen sich daran anschließenden, längs der Mittelachse erstreckten Freigabeabschnitt aufweist, wobei der Riegelabschnitt für eine, insbesondere formschlüssige, Festlegung des Riegelkörpers in der Riegelposition ausgebildet ist und wobei der Freigabeabschnitt für eine Freigabe des Riegelkörpers aus der Riegelposition ausgebildet ist, wobei dem Steuerkörper eine Federeinrichtung zugeordnet ist, die zur Einleitung einer längs der Mittelachse ausgerichteten, von einer Axialposition des Steuerkörpers längs der Mittelachse abhängigen Riegelkraft auf den Steuerkörper ausgebildet ist.
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Die Aufgabe des Riegelbolzens besteht darin, ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil, die ebenfalls Bestandteil der Koppelanordnung sein können, zuverlässig zu verbinden. Dabei kann bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch der Koppelanordnung der Fall eintreten, dass eine Schwingungseinleitung auf das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil erfolgt, wodurch gegebenenfalls eine Relativbewegung zwischen dem ersten Bauteil und den zweiten Bauteil auftreten kann. Bei dieser Relativbewegung kann es sich beispielsweise um eine Schwenkbewegung mit einem minimalen Schwenkwinkel handeln, wobei jedoch bei einer dauerhaften Schwingungseinleitung eine Drehbewegung des Riegelbolzens auftreten kann. Um für diesen Einsatzfall eine unerwünschte Entriegelung der Koppelanordnung zu vermeiden, umfasst der Riegelbolzen wenigstens einen beweglich an einem Bolzenkörper gelagerten Riegelkörper, der für eine Verriegelung des Riegelbolzens mit dem ersten Bauteil oder dem zweiten Bauteil ausgebildet ist. Dabei sind der Riegelkörper und das erste Bauteil bzw. das zweite Bauteil derart aufeinander abgestimmt, dass auch eine Schwenkbewegung zwischen dem ersten Bauteil und den zweiten Bauteil nicht zu einer unerwünschten Entriegelung der Koppelanordnung führt.
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Eine Einflussnahme auf eine Funktionsposition des Riegelkörpers erfolgt mit Hilfe eines Steuerkörpers, der in einer längs der Mittelachse des Bolzenkörpers ausgehend von einer axial ausgerichteten Stirnseite des Bolzenkörpers längs der Mittelachse erstreckten Steuerausnehmung linearbeweglich aufgenommen ist. Die Aufgabe des Steuerkörpers besteht darin, den Riegelkörper entweder in einer Riegelposition festzulegen oder eine Bewegung des Riegelkörpers aus der Riegelposition in eine Freigabeposition zu ermöglichen. Dabei ist vorgesehen, dass der Riegelkörper in der Riegelposition in radialer Richtung nach außen über eine, insbesondere kreiszylindrische, Hüllkurve des Bolzenkörpers abragt, um hierdurch in Eingriff mit einem hinterschnittenen Bereich zu gelangen, der in kraftübertragender Weise mit dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil verbunden ist. Durch diesen Eingriff des Riegelbolzens wird eine formschlüssige Verriegelung des Riegelbolzens am ersten Bauteil oder am zweiten Bauteil bezüglich bewirkt, die längs der Mittelachse auf den Riegelbolzen und/oder das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil einwirken. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Riegelbolzen bei dieser Verriegelung mit dem ersten Bauteil und/oder dem zweiten Bauteil drehbeweglich um die Mittelachse ist, so dass Schwenkbewegungen zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil nicht zu einer unerwünschten Entriegelung des Riegelbolzens führen.
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Die Steuerwirkung des Steuerkörpers für den wenigstens einen Riegelkörper beruht darauf, dass der Steuerkörper einen längs der Mittelachse erstreckten Riegelabschnitt und einen sich daran anschließenden, längs der Mittelachse erstreckten Freigabeabschnitt aufweist. Dabei sind die Steuerausnehmung, der Riegelkörper sowie der Riegelabschnitt derart aufeinander abgestimmt, dass der Riegelabschnitt den Riegelkörper in radialer Richtung nach außen verdrängt, sofern sich der Riegelabschnitt und der Riegelkörper gegenüberliegen. Ferner sind die Steuerausnehmung, der Riegelkörper sowie der Freigabeabschnitt derart aufeinander abgestimmt, dass der Freigabeabschnitt eine radial nach innen gerichtete Relativbewegung des Riegelkörpers aus der Riegelposition in die Freigabeposition ermöglicht.
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Dem Steuerkörper ist eine Federeinrichtung zugeordnet, die dazu ausgebildet ist, den Steuerkörper in eine Vorzugsposition längs der Mittelachse zu bewegen, sofern sich der Steuerkörper nicht in dieser Vorzugsposition befinden sollte. Ferner dient die Federeinrichtung dazu, den Steuerkörper in der Vorzugsposition zu halten, solange keine äußere Krafteinwirkung auf den Steuerkörper oder die Federeinrichtung stattfindet, die zu einer Deformation der Federeinrichtung und einer damit verbundenen Auslenkung des Steuerkörpers aus der Vorzugsstellung führt. Vorzugsweise ist die Federeinrichtung derart dimensioniert, dass sie bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch der Koppelanordnung keine Relativbewegung des Steuerkörpers zulässt, die zu einer unerwünschten Entriegelung des Riegelbolzens führen würde, dies gilt insbesondere im Hinblick auf Beschleunigungen, die längs der Mittelachse auf den Riegelbolzen einwirken. Beispielhaft kann die Federeinrichtung als Wendelfeder ausgebildet sein, die in der Steuerausnehmung angeordnet werden kann, um den Steuerkörper in Abwesenheit äußerer Kräfte in eine vorgebbare Vorzugsposition, beispielsweise in die Riegelposition, zu positionieren.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Riegelbolzen mittels einem flexiblen, insbesondere elastisch ausgebildeten, Sicherungsmittel, das insbesondere als Kunststoffseil oder Stahlseil ausgebildet sein kann, unverlierbar am ersten Bauteil oder am zweiten Bauteil angebracht ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zweckmäßig ist es, wenn ein Querschnitt des Riegelabschnitts des, insbesondere rotationssymmetrisch zur Mittelachse ausgebildeten, Steuerkörpers in einer quer zur Mittelachse ausgerichteten Projektionsebene größer als ein Querschnitt des Freigabeabschnitts in der Projektionsebene ist. Die Steuerfunktion für den Riegelkörper, der in einer vorzugsweise quer zur Mittelachse ausgerichteten Führungsbohrung beweglich aufgenommen ist, wird durch die Querschnittsunterschiede des Steuerkörpers sowie eine lineare Relativbewegung des Steuerkörpers gegenüber dem Riegelkörper bewirkt. Während der Steuerkörper eine radiale Beweglichkeit des Riegelkörpers zulässt, solange der Freigabeabschnitt gegenüberliegend zum Riegelkörper angeordnet ist, wird der Riegelkörper vom Riegelabschnitt des Steuerkörpers in die beabstandet von der Mittelachse angeordnete Riegelposition verlagert und dort auch formschlüssig festgelegt, wenn der Riegelabschnitt gegenüberliegend zum Riegelkörper angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Steuerkörper rotationssymmetrisch zur Mittelachse ausgebildet, so dass eine Rotation des Steuerkörpers um die Mittelachse keinen Einfluss auf die Position des Riegelkörpers hat.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass angrenzend an die mit der Steuerausnehmung versehene Stirnfläche des Riegelbolzens ein Radialvorsprung, insbesondere ein Ringbund, am Bolzenkörper ausgebildet ist, der eine Axialfläche aufweist, die zur axial formschlüssigen Festlegung der Federeinrichtung ausgebildet ist.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Federeinrichtung als Blattfeder ausgebildet ist, die in einer die Mittelachse umfassenden Querschnittsebene eine im Wesentlichen ovale Profilierung aufweist und/oder dass die Federeinrichtung in der Freigabeposition für eine Bereitstellung einer in Richtung der Riegelposition ausgerichteten ersten Riegelkraft und in der Riegelposition für eine Bereitstellung einer zweiten, insbesondere verschwindenden, Riegelkraft auf den Steuerkörper ausgebildet ist, wobei die erste Riegelkraft größer als die zweite Riegelkraft ist. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine längere Hauptachse, mit der die ovale Profilierung der Federeinrichtung beschrieben werden kann, quer zur Mittelachse ausgerichtet ist. Durch eine derartige Gestaltung der Federeinrichtung wird erreicht, dass die Federeinrichtung in Richtung der Mittelachse eine geringere Federkonstante als quer zur Mittelachse aufweist und damit eine manuelle Betätigung durch einen Bediener erleichtert wird. Vorzugsweise ist die Federeinrichtung derart ausgebildet, dass sie den Steuerkörper in einer axialen Position hält, in der der Riegelabschnitt des Steuerkörpers gegenüberliegend zum Riegelkörper angeordnet ist und damit die Riegelfunktion des Riegelbolzens gewährleistet ist. Mit einer Auslenkung des Steuerkörpers aus der Riegelposition geht eine elastische Deformation der Federeinrichtung einher, bei der eine Speicherung von Energie, die beispielsweise durch eine Krafteinleitung eines Benutzers auf die Federeinrichtung vorgenommen wird, erfolgt. Diese Deformationsenergie der Federeinrichtung führt nach Beendigung des Betätigungsvorgangs durch den Benutzer zur Rückstellung des Steuerkörpers in die Riegelposition, wobei die Federeinrichtung derart ausgelegt sein kann, dass die Deformationsenergie in der Riegelposition zumindest nahezu verschwindet.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Bolzenkörper eine Bolzenausnehmung in einem Riegelteil durchsetzt, wobei das Riegelteil für eine Befestigung, insbesondere eine Klemmbefestigung, an einem Bauteil ausgebildet ist und ein Randbereich der Bolzenausnehmung als Hinterschnitt für eine längs der Mittelachse formschlüssige Verriegelung des Riegelkörpers ausgebildet ist. Das Riegelteil wird hierbei in einer Doppelfunktion genutzt. Zum einen dient das Riegelteil zur Bereitstellung eines Hinterschnitts, der vom Riegelkörper hintergriffen werden kann, um die Verriegelung des Riegelbolzens am Riegelteil in Richtung der Mittelachse zu gewährleisten. Zum anderen dient das Riegelteil zur Kraftübertragung zwischen dem Riegelbolzen und einem der Koppelanordnung zugehörigen Bauteil. Im Rahmen dieser Doppelfunktion ermöglicht das Riegelteil die Verwendung des Riegelbolzens auch im Zusammenhang mit Bauteilen einer Koppelanordnung, die zunächst nicht für die Verwendung des erfindungsgemäßen Riegelbolzens ausgelegt wurden. Hierbei ist entscheidend, dass der Randbereich der Bolzenausnehmung den Hinterschnitt für den Riegelkörper bereitstellen kann und die vom Riegelkörper auf das Riegelteil längs der Mittelachse einwirkenden Kräfte durch eine geeignete Klemmbefestigung des Riegelteils an einem Bauteil der Koppelanordnung auf dieses Bauteil abgeleitet werden können.
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Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Riegelteil einen, insbesondere aus einem federelastischen Material hergestellten, Klemmabschnitt aufweist, der für eine in Richtung der Mittelachse formschlüssige Kopplung mit einem Bauteil ausgebildet ist.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein erstes Bauteil mit einer ersten Bolzenausnehmung versehen ist, die zur Aufnahme des Bolzenkörpers ausgebildet ist und dass der Riegelbolzen mit dem Riegelkörper formschlüssig längs der Mittelachse am ersten Bauteil festgelegt ist. Hierdurch wird eine vorteilhafte Kraftübertragung zwischen dem Riegelbolzen und dem ersten Bauteil erzielt. Beispielhaft ist vorgesehen, dass eine Montage des Riegelbolzens am ersten Bauteil durch ein Einschieben des Riegelbolzens in die erste Bolzenausnehmung längs der Mittelachse erfolgt, wobei davon ausgegangen wird, das sich hierbei der Steuerkörper in einer Axialposition befindet, in der eine Freigabe des wenigstens einen Riegelkörpers gewährleistet ist. Vorzugsweise sind eine Geometrie der ersten Bolzenausnehmung und eine Geometrie des Bolzenkörpers derart aufeinander abgestimmt, dass der Riegelbolzen in der ersten Bolzenausnehmung lediglich einen längs der Mittelachse ausgerichteten Freiheitsgrad der Bewegung aufweist. Durch die anschließende axiale Verlagerung des Steuerkörpers aus der Freigabeposition in die Riegelposition und die damit einhergehende Verdrängung des Riegelkörpers in radialer Richtung nach außen, die durch den Steuerkörper bewirkt wird, wird die gewünschte formschlüssige Wechselwirkung zwischen dem Riegelkörper und dem ersten Bauteil gewährleistet, so dass der Riegelbolzen anschließend keinen linearen Freiheitsgrad der Bewegung aufweist.
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Dementsprechend ist aufgrund der formschlüssigen Wechselwirkung zwischen dem Riegelkörper und dem ersten Bauteil gewährleistet, dass der in der Bolzenausnehmung aufgenommene Riegelbolzen gegenüber Krafteinwirkungen aus allen Raumrichtungen am ersten Bauteil festgelegt ist.
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Zweckmäßig ist es, wenn an einer Innenwand der ersten Bolzenausnehmung eine radial nach außen erstreckte Riegelausnehmung, insbesondere eine rotationssymmetrisch zur Mittelachse umlaufende Nut, für einen formschlüssigen Eingriff des Riegelkörpers ausgebildet ist und/oder dass das erste Bauteil als Gabelkopf ausgebildet ist. Die Riegelausnehmung dient zur Aufnahme des Riegelkörpers in der Riegelposition, so dass eine unmittelbare mechanische Kopplung zwischen dem Riegelbolzen und dem zugehörigen Riegelkörper sowie dem ersten Bauteil gewährleistet ist. Vorzugsweise ist die Riegelausnehmung als koaxial zur Mittelachse ausgerichtete umlaufende Nut in die Innenwand der ersten Bolzenausnehmung eingebracht, so dass der Riegelbolzen in einer beliebigen rotatorischen Stellung mit dem ersten Bauteil verriegelt werden kann. Ergänzend oder alternativ ist vorgesehen, dass das erste Bauteil als Gabelkopf ausgebildet ist, der einen U-förmig profilierten Koppelbereich und einen sich daran anschließenden Übertragungsabschnitt umfasst. Beispielsweise ist der Übertragungsabschnitt, der zur Kraftübertragung zwischen dem Gabelkopf und einem anderen Bauteil dient, zumindest bereichsweise als Gewindestange mit einem längs einer Stangenachse erstreckten Außengewinde ausgebildet, mit dem der Gabelkopf beispielsweise mit einem Verbindungsrohr gekoppelt werden kann. Die einander gegenüberliegenden U-Schenkel des Koppelbereichs sind von der ersten Bolzenausnehmung durchsetzt. Vorzugsweise ist in einem der U-Schenkel die Riegelausnehmung in die Innenwand der ersten Bolzenausnehmung eingebracht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Riegelbolzen eine zweite Bolzenausnehmung durchsetzt, die in ein Befestigungsauge eines mit dem ersten Bauteil gekoppelten zweiten Bauteils eingebracht ist und die koaxial zur ersten Bolzenausnehmung des ersten Bauteils ausgerichtet ist. Hierdurch ist eine Kopplung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil mit Hilfe des Riegelbolzens gewährleistet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Bauteil als Gabelkopf ausgebildet ist und wenn das Befestigungsauge des zweiten Bauteils spielarm zwischen den beiden U-Schenkeln des Gabelkopfs aufgenommen wird, wodurch bereits ein linearer Freiheitsgrad der Bewegung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil verschwindet. Durch die Montage des Riegelbolzens in die erste und die zweite Bolzenausnehmung verschwinden auch die verbleibenden, quer zur Mittelachse des Riegelbolzens ausgerichteten linearen Freiheitsgrade der Bewegung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Längenerstreckung der Steuerausnehmung längs der Mittelachse weniger als 40 Prozent, vorzugweise weniger als 30 Prozent, insbesondere weniger als 20 Prozent, einer Längenerstreckung des Bolzenkörpers längs der Mittelachse beträgt und dass der Bolzenkörper abseits der Steuerausnehmung als Vollmaterialkörper ausgebildet ist. Für die Riegelfunktion des Riegelkörpers ist es ausreichend, wenn sich die Steuerausnehmung nur über einen geringen Teil einer Gesamtlänge des Riegelbolzens erstreckt, da auch der Riegelkörper benachbart zur Stirnseite des Riegelbolzens angeordnet ist. Aus Stabilitätsgründen ist der Bolzenkörper abseits der Steuerausnehmung aus Vollmaterial hergestellt. vorzugsweise ist der Bolzenkörper kreiszylindrisch ausgebildet und die Steuerausnehmung sowie der gegebenenfalls vorgesehene Ringbund sind einer der beiden Stirnseiten des Bolzenkörpers zugeordnet. Die Montage des Riegelbolzens in die erste Bolzenausnehmung des ersten Bauteils und in die zweite Bolzenausnehmung des zweiten Bauteils erfolgt dementsprechend mit demjenigen Endbereich, der der Steuerausnehmung abgewandt ist. Die Verriegelung des Riegelbolzens kann vorgenommen werden, wenn der mit der Steuerausnehmung und dem Riegelkörper versehende Endbereich des Bolzenkörpers an die Riegelausnehmung oder an das am ersten Bauteil festgelegt Riegelteil angenähert wird und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Riegelkörper und der Riegelausnehmung bzw. dem am Riegelteil ausgebildeten Hinterschnitt hergestellt wird.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
- 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Koppelanordnung mit einem Riegelbolzen und einem als Gabelkopf ausgeführten ersten Bauteil,
- 2 eine geschnittene Vorderansicht der montierten Koppelanordnung gemäß der 1,
- 3 eine geschnittene Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform einer Koppelanordnung mit dem Riegelbolzen gemäß der 1,
- 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer dritten Ausführungsform einer Koppelanordnung mit dem Riegelbolzen gemäß der 1, einem als Gabelkopf ausgeführten ersten Bauteil sowie einem Riegelteil,
- 5 eine geschnittene Vorderansicht der montierten Koppelanordnung gemäß der 4, und
- 6 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Riegelteils.
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Die in den 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsform einer Koppelanordnung 1 umfasst einen Riegelbolzen 2 sowie ein erstes Bauteil 3, das mit Hilfe des Riegelbolzens 2 mit dem in der 2 schematisch angedeuteten zweiten Bauteil 4 verbunden wird.
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Beispielhaft ist das erste Bauteil 3 als Gabelkopf ausgebildet, der einen U-förmig profilierten Gabelkörper 5 und einen Verbindungsschaft 6 aufweist, der an einem dem Gabelkörper 5 abgewandten Endbereich mit einem Außengewinde 7 versehen ist, mit dem das erste Bauteil 3 abschnittsweise in einem nicht näher dargestelltes Zugrohr eingeschraubt werden kann. Freie Endbereiche 10, 11 von U-Schenkeln 8, 9 des Gabelkörpers 5 sind längs einer Bohrungsachse 12 von einer ersten Bolzenausnehmung 15 durchsetzt, die zur Aufnahme des Riegelbolzens 2 ausgebildet ist. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Bohrungsachse 12 quer zu einer Längsachse 16 des Verbindungsschafts 7 ausgerichtet ist. Ferner ist vorgesehen, dass in einem Abschnitt der ersten Bolzenausnehmung 15, die den Endbereich 10 des U-Schenkels 8 durchsetzt, eine Riegelausnehmung 17 vorgesehen ist, die rein exemplarisch als rotationssymmetrisch umlaufend zur Bohrungsachse 12 ausgebildete und mit in radialer Richtung nach außen verjüngter V-förmiger Profilierung verwirklicht ist.
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Der Riegelbolzen 2 umfasst rein exemplarisch einen längs einer Mittelachse 22 erstreckten, kreiszylindrisch ausgebildeten Bolzenkörper 23, der aus einem Vollmaterial hergestellt ist und der an einer ersten Stirnfläche 24 mit einer rein exemplarisch kreiszylindrisch ausgebildeten und koaxial zur Mittelachse 22 ausgerichteten Steuerausnehmung 25 versehen ist. Angrenzend an die erste Stirnfläche 24 erstreckt sich ein umlaufender Ringbund 28, der in einer quer zur Mittelachse 22 ausgerichteten, nicht dargestellten Projektionsebene einen kreisrunden Querschnitt aufweist, dessen Durchmesser 29 größer als ein Durchmesser 30 des Bolzenkörpers 23 ist.
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Wie aus der Darstellung der 2 entnommen werden kann, ist eine axiale Erstreckung des Ringbunds 28 längs der Mittelachse 22 kleiner als der Durchmesser 30 des Bolzenkörpers 23 gewählt. Ferner ist aus der Darstellung der 2 zu entnehmen, dass in unmittelbarer Nachbarschaft zu einer Unterseite 31 des Ringbunds 28 eine Querbohrung 32 den Bolzenkörper 23 durchsetzt, wobei eine Bohrungsachse 33 der Querbohrung 32 die Mittelachse 22 und einen Winkel von 90 Grad schneidet, wobei durch diese Anordnung der Querbohrung 32 auch eine unmittelbare Verbindung zwischen der Querbohrung 32 und der Steuerausnehmung 25 vorliegt.
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In der Steuerausnehmung 25 ist ein rein exemplarisch rotationssymmetrisch zur Mittelachse 22 ausgebildeter Steuerkörper 36 angeordnet, der einen längs der Mittelachse 22 erstreckten Riegelabschnitt 37, einen daran angrenzenden Freigabeabschnitt 38, einen daran angrenzenden Führungsabschnitt 39 sowie einen daran angrenzenden Verbindungsabschnitt 40 umfasst. Dabei ist rein exemplarisch vorgesehen, dass der Riegelabschnitt 37 und der Führungsabschnitt 39 jeweils einen Außendurchmesser 41 aufweisen, der nur geringfügig kleiner als der nicht eingezeichnete Innendurchmesser der Steuerausnehmung 25 ist. Hingegen weist der Freigabeabschnitt 38 einen Außendurchmesser 42 auf, der kleiner als der Außendurchmesser 41 des Riegelabschnitts 37 ist. Sowohl eine axiale Erstreckung des Riegelabschnitts 37 als auch eine axiale Erstreckung des Freigabeabschnitts 38 entspricht zumindest im Wesentlichen einem Durchmesser 43 der Querbohrung 32.
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In der Querbohrung 32 sind rein exemplarisch zwei kugelförmig ausgebildete Riegelkörper 44 beweglich aufgenommen, deren nicht näher dargestellter Außendurchmesser zumindest im Wesentlichen dem Durchmesser 43 der Querbohrung entspricht. Ferner sind der Außendurchmesser 41 des Riegelabschnitts 37, der Durchmesser 30 des Bolzenkörpers 23 sowie die nicht eingezeichneten Durchmesser der Riegelkörper 44 derart aufeinander abgestimmt, dass der Riegelabschnitt 37 die Riegelkörper 44 in radialer Richtung nach außen verdrängt und die Riegelkörper 44 über den Durchmesser 30 des Bolzenkörpers 23 radial abragen, wie dies in der 2 gezeigt ist. Ferner sind der Durchmesser 42 des Freigabeabschnitts 38 sowie die nicht eingezeichneten Durchmesser der Riegelkörper 44 derart aufeinander abgestimmt, dass die Riegelkörper 44 aus der Riegelposition gemäß der 2 in eine nicht näher dargestellte Freigabeposition bewegt werden können, in der ein Abstand 45 zwischen der Mittelachse 22 und dem jeweiligen Riegelkörper 44 kleiner als in der Riegelposition ist und die Riegelkörper 44 nicht über den Durchmesser 30 des Bolzenkörpers 23 hinaus ragen. Um diese Freigabe der Riegelkörper 44 zu ermöglichen, ist eine axiale Bewegung des Steuerkörpers 36 längs der Mittelachse 22 erforderlich, was durch eine Krafteinleitung auf den Steuerkörper 36 bewirkt werden kann, wobei diese Krafteinleitung gemäß der Darstellung der 2 in vertikaler Richtung nach unten zu erfolgen hat.
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Im Zuge dieser Krafteinleitung, die von einem nicht dargestellten Benutzer manuell erbracht werden kann, muss für die Axialbewegung des Steuerkörpers 36 längs der Mittelachse 22 zunächst eine elastische Deformation einer Federeinrichtung 50 bewirkt werden, die gemäß der Schnittdarstellung der 2 eine im Wesentlichen ovale Profilierung aufweist und in rein exemplarisch als Biegeteil aus einem Federstahlblech hergestellt ist. Durch die ovale Profilierung ergibt sich, dass freie Endbereiche 51, 52 der Federeinrichtung 50 einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die freien Endbereiche 51, 52 jeweils mit einer halbkreisförmig ausgebildeten Ausklinkung 53, 54 versehen sind, wodurch sich eine kreisförmige Ausnehmung 55 ergibt.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass die freien Endbereiche 51, 52 den Ringbund 28 des Bolzenkörpers 23 umgreifen und die Ausnehmung 55 vom Bolzenkörper 23 durchsetzt sind. Ferner ist vorgesehen, dass gegenüberliegend zur Ausnehmung 55 an einem Mittenbereich 56 der Federeinrichtung 50 eine Aufnahmebohrung 57 ausgebildet ist, die vom Verbindungsabschnitt 40 des Steuerkörpers 36 durchsetzt ist. Hierdurch wird eine vorteilhafte Abstützung der Federeinrichtung 50 am Steuerkörper 36 ermöglicht.
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Sofern die vom nicht dargestellten Benutzer aufgebrachte Betätigungskraft ausreichend groß ist, um die Federeinrichtung 50 so stark zu deformieren, dass der Freigabeabschnitt 38 gegenüberliegend zu den Riegelkörpern 44 angeordnet ist, können diese in radialer Richtung nach innen ausweichen, womit die in Richtung der Mittelachse 22 wirksame formschlüssige Kopplung zwischen dem Riegelbolzen 2 und der im ersten Bauteil 3 eingebrachten Riegelausnehmung 17 aufgehoben werden kann. Anschließend kann der Riegelbolzen 2 gemäß der Darstellung der 2 in vertikaler Richtung nach oben aus dem ersten Bauteil 3 und den damit verbundenen zweiten Bauteil 4 herausgezogen werden, um eine Kopplung zwischen dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 4 zu lösen.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass das zweite Bauteil 4 ein an die Geometrie des als Gabelkopf ausgebildeten ersten Bauteils 3 angepasstes Befestigungsauge 18 aufweist, dessen Breite 19 zumindest nahezu identisch mit einem nicht eingezeichneten Abstand zwischen den beiden U-Schenkeln 8, 9 ist, so dass bei einer Aufnahme des Befestigungsauges 18 zwischen den beiden U-Schenkeln 8, 9 ein längs der Mittelachse 22 ausgerichteter linearer Freiheitsgrad verschwindet, also nicht mehr zur Verfügung steht. Eine Blockierung einer Relativbeweglichkeit zwischen dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 4 in Bewegungsrichtungen, die quer zur Mittelachse 22 ausgerichtet sind, findet anschließend durch die Montage des Riegelbolzens 2 statt, der den Gabelkörper 5 des ersten Bauteils 3 sowie das Befestigungsauge 18 des zweiten Bauteils 4 durchsetzt.
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Die in der 3 dargestellte zweite Ausführungsform einer Koppelanordnung 61 unterscheidet sich von der Koppelanordnung 1 gemäß den 1 und 2 dadurch, dass die erste Bolzenausnehmung 62 in einer Hülse 63 ausgebildet ist, die in einen U-Schenkel 64 eines als Gabelkopf ausgebildeten ersten Bauteils 65 eingepresst ist. Hierbei ist vorgesehen, dass eine Riegelausnehmung 67 als umlaufende Nut mit einer V-förmigen Profilierung rotationssymmetrisch zur Bohrungsachse 68 der ersten Bolzenausnehmung 62 ausgebildet ist.
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Die Verriegelung des Riegelbolzens 2 am ersten Bauteil 65 sowie die Entriegelung des Riegelbolzens 2 vom ersten Bauteil 65 erfolgt in gleicher Weise wie dies im Zusammenhang mit der ersten Koppelanordnung 1 beschrieben wurde. Da bei der zweiten Ausführungsform der Koppelanordnung 61 der gleiche Riegelbolzen 2 wie bei der ersten Ausführungsform der Koppelanordnung 1 eingesetzt wird, erübrigt sich eine neuerliche Beschreibung der Einzelkomponenten des Riegelbolzens 2.
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Bei einer dritten Ausführungsform einer Koppelanordnung 81, wie sie in den 4 und 5 dargestellt ist, ist die erste Bolzenausnehmung 82 kreiszylindrisch ohne eine Riegelausnehmung ausgebildet. Rein exemplarisch durchsetzt die erste Bolzenausnehmung 82 zwei Hülsen 83, die in freie Endbereiche 86, 87 von U-Schenkeln 84, 85 eingepresst sind. Eine Verriegelung des Riegelbolzens 2 erfolgt bei dieser Ausführungsform der Koppelanordnung 81 über ein Riegelteil 88, das rein exemplarisch aus einem Blechstreifen, insbesondere einem Federstahlstreifen, hergestellt ist und das zur Kraftübertragung zwischen den Riegelkörpern 44 und dem rein exemplarisch als Gabelkopf ausgebildeten ersten Bauteil 89 eingesetzt wird. Hierzu weist das Riegelteil 88 in einer Raumrichtung, die quer zur Mittelachse 22 des Riegelbolzens 2 ausgerichtet ist, jeweils randseitig C-förmige Profilierungen 96, 97 auf, die es ermöglichen, einen der beiden U-Schenkel 84, 85 des ersten Bauteils 89 zu hintergreifen, um dadurch eine Einleitung von längs der Bohrungsachse 90 der ersten Bolzenausnehmung 82 ausgerichteten Axialkräften vom Riegelteil 88 auf das erste Bauteil 89 zu ermöglichen.
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Rein exemplarisch sind die beiden C-förmigen Profilierungen 96, 97 des Riegelteils 88 derart auf den U-Schenkel 84 angepasst, dass das Riegelteil 88 parallel zu einer längsten Kante des U-Schenkels 84 auf den U-Schenkel 84 aufgeschoben werden kann und eine Ausnehmung 92 im Riegelteil 88 in Überdeckung mit der ersten Bolzenausnehmung 82 gebracht werden kann. Um nun eine Verriegelung des Riegelbolzens 2 mit dem ersten Bauteil 89 zu ermöglichen, ist das Riegelteil 88 im Bereich der Ausnehmung 92 mit einer gemäß der Darstellung der 4 und 5 nach oben ausgewölbten Erhebung 93 versehen. Durch diese Erhebung 93 wird, wie dies insbesondere in der Darstellung der 5 erkennbar ist, ein kreisringförmiger Riegelraum 94 begrenzt, der zur Aufnahme der Riegelkörper 44 des Riegelbolzens 2 dient. Hierbei wird durch einen unmittelbar an die Ausnehmung 92 angrenzenden Ringbereich 95 des Riegelteils 88 ein Hinterschnitt gebildet, der auch bei Einleitung von Zugkräften in vertikaler Richtung nach oben auf den Riegelbolzen 2 verhindert, dass die in der Riegelposition befindlichen Riegelkörper 44 die Ausnehmung 92 passieren können, so dass die gewünschte axiale Verriegelung zwischen dem Riegelbolzen 2, der in gleicher Weise wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform der Koppelanordnung 1, 61 ausgebildet ist, und dem ersten Bauteil 89 unter Zuhilfenahme des Riegelteils 88 bewirkt werden kann.
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Das in der 6 gezeigte Riegelteil 98 unterscheidet sich vom Riegelteil 88 dadurch, dass insgesamt drei C-förmige Profilierungen 99, 100, 101 vorgesehen sind, mit denen das Riegelteil 98 beispielsweise am U-Schenkel 84 des in der 4 gezeigten ersten Bauteils 89 geregelt werden kann. Im Übrigen ist die Funktion des Riegelteil 98 identisch mit der Funktion des Riegelteils 88.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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