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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehverschluss zum Straffen und zur lösbaren Fixierung einer Schnur oder Bandes eines Schnürsystems, insbesondere eines Schuhs, Beutels oder Sacks, einer Sportbekleidung, Schutzausrüstung, und anderen Artikeln.
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Bekannt sind Straff- und Fixierungsvorrichtungen für Schnürsysteme mit einem Drehverschluss und einer mit Sperrklinken gebremsten Spule, die eine Aufnahme und Straffung einer Schnur oder eines Senkels ermöglicht. Dabei wird der Senkel auf eine Spule aufgewickelt und dadurch fixiert, dass die Spule aufgrund der damit zusammenwirkenden Sperrklinken in eine erste Richtung gedreht wird, während die Drehung in eine entgegengesetzte zweite Richtung durch die Sperrklinken gesperrt ist. Das Lösen des Senkels wird durch eine Entriegelung der Spule erreicht, aufgrund der sich die Spule in die zweite Richtung drehen kann. Allerdings kann der Sperrmechanismus mit Sperrklinken beim Straffen des Senkels nicht stufenlos verstellt werden und verursacht unerwünschte Geräusche.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Drehverschluss zum Straffen und Fixieren einer Schnur eines Schnürsystems eines Artikels bereitzustellen, mit dem die Schnur stufenlos und geräuscharm gestrafft und fixiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Drehverschluss mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1.
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Erfindungsgemäß wird ein Drehverschluss für ein Schnürsystem zum Festziehen eines Artikels bereitgestellt, der ein Gehäuse, eine Trommel, die am Gehäuses gehalten ist, und eine Haltevorrichtung für zumindest eine Schnur aufweist, wobei die Trommel um eine Achse relativ zum Gehäuse drehbar und dazu konfiguriert ist, die zumindest eine Schnur einzuholen, wenn die Trommel in eine erste Richtung um die Achse relativ zum Gehäuse gedreht wird und die zumindest eine Schnur abzugeben, wenn die Trommel in eine zweite Richtung um die Achse relativ zum Gehäuse gedreht wird. Der Drehverschluss weist zudem einen Knopf, beispielsweise einen Drehknopf, der mit der Trommel verbunden und so konfiguriert ist, dass er die Trommel in die erste Richtung antreiben kann, um die zumindest eine Schnur einzuholen, und einen mit der Trommel koppelbaren oder gekoppelten oder verbundenen Sperrmechanismus mit einem oder mehreren Klemmkörpern auf, der konfiguriert ist, eine Drehung der Trommel in die erste Richtung im Wesentlichen ungehindert bzw. reibungslos zuzulassen und eine Drehung der Trommel in die zweite Richtung zu hemmen.
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Der erfindungsgemäße Drehverschluss kann zum Straffen und zur lösbaren Fixierung von einem oder mehreren Schnüren, Bändern, Drähten, Schnallen, Senkeln von Schnür- Fixier-, oder Verschlusssystemen insbesondere bei Schuhen, aber auch bei Beuteln und Säcken, Sportbekleidung, Schutzausrüstung, und anderen Artikeln verwendet werden. Die zumindest eine Schnur kann stufenlos über die Trommel des Drehverschlusses, welche über den Knopf angetrieben wird, eingeholt, gestrafft und fixiert werden, da der Sperrmechanismus die Drehung der Trommel in zumindest eine Richtung im Wesentlichen ohne Widerstand zulässt. Sobald die gewünschte Straffung durch Drehen des Knopfes erreicht ist, kann der Knopf losgelassen werden, wobei der Sperrmechanismus mit einem oder mehreren Klemmkörpern verhindert, dass sich die Trommel unbeabsichtigt zurückdreht und die zumindest eine Schnur abgibt. Der Sperrmechanismus bewirkt, dass die zumindest eine Schnur nach dem Straffen unmittelbar fixiert ist.
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Es ist denkbar, den Sperrmechanismus so zu konfigurieren, dass die zumindest eine Schnur auch wieder abgegeben werden kann. Beispielsweise kann der Sperrmechanismus so konfiguriert sein, dass er entriegelt oder entsperrt werden kann, sodass die Trommel im Wesentlichen frei oder frei drehbar ist und die Schnur abgewickelt werden kann.
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Der Drehverschluss kann in Schnürsystemen bei unterschiedlichen Artikeln für unterschiedliche Anwendungsbereiche Verwendung finden. Vorteilhafter Weise kann die zumindest eine Schnur stufenlos mit einer einzigen Hand gestrafft und fixiert und auch gelöst werden. Zudem weist der erfindungsgemäße Drehverschluss eine kompakte Form und Bauweise auf.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Sperrmechanismus zwischen dem Gehäuse und dem Knopf angeordnet und so konfiguriert, dass eine Drehung des Knopfes in der ersten Richtung zugelassen und eine Drehung des Knopfes in die zweite Richtung gehemmt oder gesperrt ist, und der Knopf zwischen zumindest zwei Positionen verstellbar und so konfiguriert ist, dass er in einer ersten Position der zumindest zwei Positionen mit der Trommel gekoppelt ist und die Trommel in die erste Richtung antreiben kann, und in einer zweiten Position der zumindest zwei Positionen von der Trommel entkoppelt ist, so dass die Trommel in die zweite Richtung drehbar ist und die zumindest eine Schnur gelöst werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Trommel mehrere Zähne auf und weist der Knopf mehrere Zähne auf, die, wenn sich der Knopf in der ersten Position der zumindest zwei Positionen befindet, in die Zähne der Trommel eingreifen, so dass der Knopf und die Trommel gekoppelt sind und der Knopf die Trommel in die erste Richtung antreiben kann, und, wenn der Knopf in die zweiten Position der zumindest zwei Positionen verstellt ist, die Zähne am Knopf von den Zähnen an der Trommel entkoppelt sind, so dass der Knopf und die Trommel entkoppelt sind und die Trommel in die zweite Richtung drehbar ist, um die zumindest eine Schnur abzugeben.
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Dabei ist denkbar, dass der Knopf beim Verstellen zwischen den zumindest zwei Positionen entweder zum Gehäuse oder Artikel, an dem der Drehverschluss angeordnet ist, hin gedrückt wird oder nach außen gezogen wird. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann der Knopf über eine Spannvorrichtung, wie beispielsweise eine Spiral- oder Blattfeder, in einer der zumindest zwei Positionen gehalten werden, sodass der Knopf sich im Normalzustand in einer der zumindest zwei Positionen befindet und beim Verstellen des Knopfes in die zweite der zumindest zwei Positionen entgegen der Wirkung der Spannvorrichtung Kraft aufgewendet werden muss.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Sperrmechanismus zwischen dem Gehäuse und der Trommel angeordnet und so konfiguriert, dass eine Drehung der Trommel in der ersten Richtung zugelassen und eine Drehung der Trommel in die zweite Richtung gehemmt ist, wobei der Knopf mit der Trommel verbunden ist, so dass er die Trommel in die erste Richtung antreiben kann, um die zumindest eine Schnur einzuholen und zu straffen, und die Trommel zwischen zumindest zwei Positionen verstellbar und so konfiguriert ist, dass sie in einer ersten Position der zumindest zwei Positionen an den Sperrmechanismus gekoppelt ist und in die zweite Richtung gehemmt ist, und in einer zweiten Position der zumindest zwei Positionen vom Sperrmechanismus entkoppelt ist, so dass die Trommel in die zweite Richtung drehbar ist und die zumindest eine Schnur gelöst werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform sind der Knopf und die Trommel um eine Drehachse des Gehäuses drehbar angeordnet und der eine oder die mehreren Klemmkörper so zwischen dem Gehäuse und dem Knopf oder der Trommel angeordnet, dass eine Drehung des Knopfes oder der Trommel relativ zum Gehäuse in die erste Richtung zugelassen ist, während eine Drehung des Knopfes oder der Trommel relativ zum Gehäuse in die zweite Richtung durch den einen oder die mehreren Klemmkörper gehemmt oder gesperrt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der eine oder die mehreren Klemmkörper jeweils zumindest drehbar oder verschiebbar und optional drehbar und verschiebbar in einem oder mehreren entsprechenden zwischen dem Gehäuse und dem Knopf oder der Trommel gebildeten sich verjüngenden Spalten angeordnet, so dass bei einer Drehung des Knopfes in der ersten Richtung eine Drehmomentübertragung auf den einen oder die mehreren Klemmkörper erfolgt, mittels der der eine oder die mehreren Klemmkörper in eine Verbreiterungsrichtung des einen oder der mehreren entsprechenden sich verjüngenden Spalte bewegt werden, und dass bei einer Drehung des Knopfes in der zweiten Richtung eine Drehmomentübertragung auf den einen oder die mehreren Klemmkörper erfolgt, mittels der der eine oder die mehreren Klemmkörper in eine Verjüngungsrichtung des einen oder der mehreren entsprechenden sich verjüngenden Spalte bewegt werden, so dass die Drehung des Knopfes in die zweite Richtung gehemmt oder gesperrt ist.
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Der eine oder die mehreren Klemmkörper besitzen eine selbsthemmende oder selbstsperrende Funktion, die unmittelbar nach dem Loslassen des Knopfes eintritt, und zudem den Sperrmechanismus schlupfsicher macht. Ferner tritt an dem einen oder den mehreren Klemmkörpern Rollreibung und gegebenenfalls auch Gleitreibung auf, sodass der Sperrmechanismus verbesserte Verschleißeigenschaften aufweist und das Drehen sowohl in die erste Richtung als auch in die zweite Richtung geräuscharm erfolgen kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist eine erste Wand des einen oder der mehreren entsprechenden sich verjüngenden Spalte an dem Gehäuse und eine zweite Wand des einem oder der mehreren entsprechenden sich verjüngenden Spalte an dem Knopf oder der Trommel ausgebildet. Der Verjüngungswinkel zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand (bei einer runden Wand wird auf die Richtung der Tangente der Wand Bezug genommen) kann je nach den gewünschten Eigenschaften des Sperrmechanismus in einem Bereich zwischen 30° - 90°, 40°- 80°, oder 50°- 70° liegen.
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Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform weist der Drehverschluss ferner jeweils eine dem einen oder den mehreren Klemmkörpern zugeordnete Spannvorrichtung auf, die so angeordnet und konfiguriert ist, dass der eine oder die mehreren Klemmkörper mit der ersten Wand des einen oder der mehreren entsprechenden sich verjüngenden Spalte an dem Gehäuse und der zweiten Wand des einen oder der mehreren entsprechenden sich verjüngenden Spalte an dem Knopf oder der Trommel durch Beaufschlagung mit der Spannkraft der Spannvorrichtung in Kontakt gebracht werden.
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Dadurch kann die Drehmomentübertragung auf den einen oder die mehreren Klemmkörper stattfinden, so dass eine Drehung des Knopfes in die erste Richtung ungehemmt möglich ist und ein eine Drehung des Knopfes in die zweite Richtung blockiert wird. Denkbar ist auch, dass der eine oder die mehreren Klemmkörper durch die Drehmomentübertragung beim Drehen des Knopfes in die erste Richtung auf die Spannvorrichtung aufgeschoben werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Spannvorrichtung zumindest eine Klemmzunge auf. Gemäß einer Ausführungsform ist die zumindest eine Klemmenzunge aus einem Stück mit der Ringscheibe gefertigt. Diesbezüglich ist es denkbar, dass die Ringscheibe mit einer oder mehreren integrierten Klemmzungen mit Hilfe von 3D Druckverfahren hergestellt wird, wie zum Beispiel Stereolithographie, FDM, oder Lasersintering. Gemäß anderen Ausführungsformen kann die zumindest eine Spannvorrichtung aus einer oder mehrerer abnehmbaren oder eingesetzten Federn, z.B. Spiral- oder Blattfedern bestehen.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Gehäuse zumindest eine Ringscheibe auf, an der eine oder mehrere dem einen oder den mehreren Klemmkörpern jeweils zugeordnete erste Wände eines oder mehrerer sich verjüngender Spalte ausgebildet sind und in der der eine oder die mehreren Klemmkörper gehalten sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ringscheibe über einen Schaft des Gehäuses an das Gehäuse gekoppelt und eine zweite Wand des einen oder der mehreren sich verjüngenden Spalte ist durch eine ringförmige Innenwand des Knopfes oder der Trommel gebildet, welche die Ringscheibe umgibt und welche konfiguriert ist, um in Kontakt mit dem einen oder den mehreren Klemmkörpern zu stehen.
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Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Wand des einen oder der mehreren sich verjüngenden Spalte durch eine ringförmige Außenwand des Knopfes gebildet sein, welche von der Ringscheibe umgeben ist und welche konfiguriert ist, um in Kontakt mit dem einen oder den mehreren Klemmkörpern zu stehen. Dabei kann die ringförmige Innenwand oder die ringförmige Außenwand des Knopfes glatt sein, sodass die Schleifreibung und Rollreibung zwischen dem einen oder den mehreren Klemmkörpern und der ringförmigen Innenwand oder der ringförmigen Außenwand des Knopfes verringert ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine zweite Wand des einen oder der mehreren sich verjüngenden Spalte durch eine ringförmige Außenwand des Knopfes oder der Trommel gebildet, welche von der Ringscheibe umgeben und konfiguriert ist, um in Kontakt mit dem einen oder den mehreren Klemmkörpern zu stehen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen der eine oder die mehreren Klemmkörper eine rotationssymmetrische Form auf und sind durch zylindrische Klemmrollen oder Kugeln gebildet. Denkbar sind auch andere Formen, wie zum Beispiel elliptische Scheiben, eiförmige Körper, oder anisotrope Formen. Der eine oder die mehreren Klemmkörper können nicht verformbar, geringfügig verformbar oder elastisch verformbar sein. Die Verschleißeigenschaften des Sperrmechanismus und der Klemmkörper können über die Form und die Materialeigenschaften bestimmt werden. So können die Klemmkörper aus metallischem Material, oder aus hartem, nicht verformbaren Kunststoff oder elastisch verformbaren Kunststoff sein oder dieses Material aufweisen. Eine rundliche Form der Klemmkörper kann ermöglichen, dass die Klemmkörper geringen Reibungskräften ausgesetzt sind. Zum Beispiel tritt verstärkt Rollreibung anstelle von Gleitreibung auf.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen können die Materialeigenschaften des einen oder der mehreren Klemmkörper so gewählt sein, dass der eine oder die mehreren Klemmkörper besonders schwer bzw. kaum verformbar oder nicht verformbar sind, was dazu genutzt werden kann, dass der Sperrmechanismus mit dem einen oder den mehreren Klemmkörpern besonders schlupfsicher ist oder eine gute Sperrwirkung aufweisen.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen kann eine Verformbarkeit der Klemmkörper dazu genutzt werden, den Sperrmechanismus so zu konfigurieren, dass der Sperreffekt gedämpft eintritt. Gemäß weiteren Ausführungsformen können die Klemmkörper Hohlkörper aufweisen oder massiv gefertigt sein, um bestimmte Eigenschaften bezüglich der Verformbarkeit zu konfigurieren. Gemäß noch weiteren Ausführungsformen können die Klemmkörper aus verschiedenartigen Materialien zusammengesetzt sein, um bestimmte Eigenschaften bezüglich der Verformbarkeit, des Reibungskoeffizienten der Oberflächen, und des Verschleißes zu erhalten. Denkbar ist auch, dass einen Satz aus Klemmkörpern mit verschiedenen Formen oder Materialeigenschaften einzusetzen, um bestimmte Funktion in dem Sperrmechanismus zu erzielen, wie zum Beispiel einen gedämpft einsetzenden Sperreffekt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Trommel über einen Schaft an das Gehäuse gekoppelt. Alternativ kann die Trommel auch über ein Getriebe an das Gehäuse oder den Schaft gekoppelt sein, so dass die Trommel, wenn sie vom Knopf entkoppelt ist, gegen einen Reibungswiderstand des Getriebes in die zweite Richtung gedreht werden kann und die zumindest eine Schnur abgibt.
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Dabei ist denkbar, dass das Getriebe zum Beispiel ein Schneckengetriebe ist. Dabei kann beispielsweise entweder ein Schneckenrad oder eine Schneckenwelle des Schneckengetriebes mit dem Schaft verbunden oder durch diesen gebildet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Getriebe und damit die Trommel über eine Kurbel angetrieben werden, sodass die zumindest eine Schnur durch Kurbeln eingeholt und abgegeben werden kann.
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Erfindungsgemäß wird darüber hinaus ein Schuh mit dem Drehverschluss der zuvor beschriebenen Art bereitgestellt, wobei der Drehverschluss so an dem Schuh angebracht ist, dass eine Schnur, ein Band, ein Draht, eine Schnalle oder ein Senkel eines Schnürsystem am Schuh gespannt, festgezogen und lösbar fixiert werden kann.
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Gemäß anderen Ausführungsformen kann der Drehverschluss auch an anderen Gegenständen angebracht und verwendet werden. Dabei ist denkbar, dass der Drehverschluss zum Beispiel am Gehäuse Vorrichtungen für Befestigungselemente aufweist, wie beispielsweise Öffnungen, Ösen oder Stifte, damit der Drehverschluss an einem Schuh oder einem Artikel oder Ausrüstungsgegenständen befestigt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird ebenfalls ein Verfahren zum Straffen und Fixieren zumindest einer Schnur eines Schnürsystems eines Artikels, insbesondere Schuhs, mit einem Drehverschluss, wie er vorstehend gemäß Ausführungsformen beschrieben wurde, bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Drehen eines Knopfes des Drehverschlusses in eine erste Richtung, sodass eine mit dem Knopf verbundene Trommel des Drehverschlusses angetrieben wird, um die zumindest eine Schnur des Schnürsystems einzuholen und zu straffen, Fixieren der zumindest einen Schnur durch einen Sperrmechanismus des Drehverschlusses mit einem oder mehreren Klemmkörpern, durch welchen eine Drehung der Trommel in die erste Richtung im Wesentlichen ungehindert zugelassen und eine Drehung der Trommel in eine zweite Richtung gehemmt ist, und Entkoppeln der Trommel von dem Sperrmechanismus und Drehen der Trommel in die zweite Richtung, um die zumindest eine Schnur abzugeben.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die zumindest eine Schnur dann über den Sperrmechanismus mit einem oder mehreren Klemmkörpern fixiert.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Verstellen des Knopfes in eine erste von zumindest zwei Positionen, um den Knopf mit der Trommel zu koppeln und antreiben der Trommel in die erste Richtung, um die zumindest eine Schnur zu straffen, wobei eine Drehung der Trommel in die zweite Richtung durch den zwischen dem Gehäuse und dem Knopf angeordneten Sperrmechanismus mit einem oder mehreren Klemmkörpern gehemmt wird.
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Der eine oder die mehreren Klemmkörper besitzen eine selbsthemmende oder selbstsperrende Funktion, die unmittelbar eintritt und zudem den Sperrmechanismus besonders schlupfsicher macht. Ferner tritt an den einen oder die mehreren Klemmkörper sowohl Rollreibung als auch Gleitreibung auf, sodass der Sperrmechanismus verbesserte Verschleißeigenschaften aufweist und das Drehen in die erste Richtung stufenlos und geräuschlos erfolgen kann.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Verstellen des Knopfes in eine zweite von zumindest zwei Positionen, um den Knopf von der Trommel zu entkoppeln und drehen der Trommel in die zweite Richtung, um die zumindest eine Schnur abzugeben.
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Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform, die anhand der beigefügten Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt
- 1. den erfindungsgemäßen Drehverschluss gemäß einer Ausführungsform in einer seitlichen Explosionsansicht;
- 2. die in 1 gezeigte Ausführungsform in einer Explosionsansicht seitlich von vorne;
- 3. die in 1 gezeigte Ausführungsform in Ansicht von oben; und
- 4. die in 1 gezeigte erfindungsgemäße Ausführungsform in Ansicht von oben, wobei der Deckel zur Veranschaulichung des Sperrmechanismus mit einem oder mehreren Klemmkörpern nicht gezeigt ist.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehverschlusses wird im Folgenden anhand von 1 bis 4 beschrieben. Der Drehverschluss 100 gemäß der gezeigten Ausführungsform weist ein zylindrisches Gehäuse 110 mit einer Bodenplatte, einer ringförmigen Seitenwand auf der Bodenplatte und einem Schaft 111 auf, sowie eine Ringscheibe 140 und einen Deckel 160. Der Schaft 111 befindet sich zentral im Inneren des Gehäuses 110 senkrecht auf der Bodenplatte. Über den Schaft 111 ist entlang einer Längsachse des Schaftes 111 eine Trommel 120 an das Gehäuse 110 gekoppelt. Die Trommel 120 ist um die Längsachse relativ zum Gehäuse 110 drehbar. Das Gehäuse 110 weist zwei Kanäle 113 auf, durch die zumindest eine Schnur, Band, Senkel etc. in das Gehäuse 110 geführt werden kann.
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Die Trommel 120 weist einen Spulenring 123 und einen Zahnring 121 auf, die über eine Reihe von nach außen gerichteten Zähnen am Spulenring 123b und eine Reihe von nach innen gerichteten Zähnen 121b am Zahnring 121 fest miteinander verbunden sind. Diese zweiteilige Konfiguration der Trommel 120 ermöglicht eine einfache Herstellung des Spulenrings 123 sowie auch des Zahnrings 121, wie beispielsweise mit einem 3D-Druckverfahren. Am Spulenring 123 weist die Trommel 120 eine Haltevorrichtung 123c, wie beispielsweise eine Bohrung oder Öffnung auf, an der die Schnur oder das Band befestigt werden kann. Zwischen dem Spulenring 123 und dem Schaft 111 des Gehäuses 110 ist zudem ein Lagerring 122 angeordnet.
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Der Zahnring 121 weist auf seinem äußeren Umfang eine Reihe von Zähnen 121a auf, mit welchen der Zahnring 121 und der damit verbundene Spulenring 123, welche zur Trommel 120 zusammengesetzt werden, mit einem Drehknopf 130 lösbar gekoppelt werden können. Der Knopf 130 ist so relativ zum Gehäuse 110 angeordnet, dass seine Querschnittsfläche in der Ebene orthogonal zur Längsachse eine ringförmige Fläche bildet.
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Der Knopf 130 hat eine zylindrische Innenwand, deren Durchmesser dem Außendurchmesser des Zahnrings 121 entspricht, so dass die Trommel 120 zumindest teilweise und insbesondere der Teil der Trommel 120, an dem sich der Zahnring 121 befindet, im Inneren des Drehknopfs 130 angeordnet und in Richtung der Längsachse des Knopfes 130 verschoben werden kann. Am der Trommel 120 zugewandten offenen Ende weist der Knopf 130 eine Reihe von zur Innenseite gerichteten Zähnen 131a auf, die mit den Zähnen 121a auf dem äußeren Umfang des Zahnrings 121 in Eingriff gebracht werden, wenn sich die zur Innenseite gerichteten Zähne 131a des Drehknopfs 130 hinsichtlich der Längsachse auf gleicher Höhe bzw. an der gleichen Position mit den Zähnen 121a auf dem äußeren Umfang des Zahnrings 121 befinden.
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Die im Inneren des Drehknopfs 130 angeordnete Trommel 120 bzw. der daran befestigte Zahnring 121 kann in Richtung der Längsachse des Knopfes 130 zwischen zumindest zwei Positionen verschoben werden, wobei in einer ersten der zwei Positionen die Zähne der Trommel 121a in die Zähne 131a des Drehknopfs 130 eingreifen, so dass der Knopf 130 an die Trommel 120 gekoppelt ist und die Trommel 120 in eine erste Drehrichtung antreiben kann und in einer zweiten der zwei Positionen die Zähne der Trommel 121a relativ zu den Zähnen 131a des Drehknopfs 130 versetzt sind, so dass sie nicht in diese eingreifen.
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Gemäß der gezeigten Ausführungsform hat der Knopf 130 einen äußeren Rand mit Riffelstrukturen 133 und sechskantiger Außenseite, sodass der Knopf besser mit einer Hand gegriffen und gedreht werden kann.
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Zudem ist im Inneren des Drehknopfs 130 eine Ringscheibe 140 angeordnet, die über den Schaft 111 fest mit dem Gehäuse 110 verbunden ist, wobei sich die ringförmige Innenwand 132 des Knopfes 130 und die ringförmige Außenseite der Ringscheibe 140 gegenüberliegen. Die Ringscheibe 140 ist so an dem Gehäuse angebracht, dass ihre Querschnittsfläche in der Ebene orthogonal zur Längsachse eine kreisförmige Ringform aufweist. In der Ringscheibe 140 befindet sich zudem eine sechskantige/mehrkantige Öffnung 145, um darin zur Bildung einer Steckverbindung den sechskantigen Schaft 111 aufzunehmen.
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Die Ringscheibe 140 weist Aufnahmeräume für einzelne Klemmkörper 151 auf, die in der Außenseite und Oberseite der Ringscheibe 140 ausgebildet sind. Bei der gezeigten Ausführungsform ist eine Gruppe 150 von fünf Klemmkörpern 151 in fünf entsprechenden Aufnahmeräumen der Ringscheibe 140 angeordnet. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Klemmkörper 151 durch elastisch nicht verformbare zylindrische Klemmrollen gebildet.
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Eine gerade Wand 142 jedes Aufnahmeraums 141 in der Ringscheibe 140 bildet mit der ringförmigen Innenwand 132 des Knopfes 130 jeweils einen Spalt mit einer Verjüngungsrichtung aus. Der Öffnungswinkel zwischen der Wand 142 des Aufnahmeraums und der Innenwand 132 des Knopfes 130 beträgt ca. 60° (bezüglich der Tangente der ringförmigen Innenwand 132). Der Winkel kann aber je nach gewünschter Sperr- bzw. Schlupfwirkung variieren und zwischen 30 - 90 ° betragen. Am breiteren Ende jedes durch die ringförmige Innenwand 132 des Knopfes 130 und durch die Wand 142 des Aufnahmeraums 141 in der Ringscheibe 140 gebildeten Spalts ist jeweils eine durch eine Klemmzunge gebildete Spannvorrichtung 143 angeordnet, die dem Ende des Spalts in Verjüngungsrichtung gegenüberliegt, und ist so konfiguriert, dass der jeweilige Klemmkörper 151 mit einer Spannkraft beaufschlagt wird und mit der ringförmigen Innenwand 132 des Knopfes 130 und der jeweiligen Wandseite 142 der Aufnahmeräume 141 in Kontakt gebracht wird. Jede der Spannvorrichtungen 143 ist bei der gezeigten Ausführungsform durch eine Klemmzunge gebildet. Die Klemmzungen sind aus einem Teil mit der Ringscheibe 140 gefertigt. Mögliche Fertigungsverfahren für die Ringscheibe 140 sind zum Beispiel 3D Druckverfahren.
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Ferner ist am oberen Ende des Schaftes über der Ringscheibe 140 ein Deckel 160 des Gehäuses 110 angebracht. Der Deckel 165 und der Schaft 111 besitzt jeweils eine Bohrung 165 zur Aufnahme eines Befestigungselements, mittels der der Deckel 160 an dem Gehäuse 110 fixiert wird.
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In der in 1 gezeigten seitlichen Explosionsansicht der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehverschlusses 100 ist erkennbar, dass der Schaft ein sechskantiges Endstück besitzt, auf den die Ringscheibe 140 mit ihrer sechskantige Öffnung 145 zur Ausbildung einer Steckverbindung aufgesetzt werden kann. Die Trommel besitzt einen Vorsprung 123a zur Auflage an der Bodenplatte im Gehäuse 110, wodurch die Position und die Drehung der Trommel 120 stabilisiert ist.
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In den in 1. und in 2 gezeigten Ansichten ist erkennbar, dass das Gehäuse quer zur Seitenwand als Teil der Bodenplatte Vorsprünge 112 aufweist, die mit Bohrungen 112a zur Aufnahme von Befestigungselementen versehen sind, über die der Drehverschluss 100 an einem Artikel, wie zum Beispiel an einem Schuh, befestigt werden kann. Als Befestigungselemente können dann zum Beispiel Schrauben oder Nieten verwendet werden, die durch die Bohrungen 112a in den Schuh eingeführt sind.
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Die Funktionsweise des Drehverschlusses 100 gemäß der gezeigten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. Zunächst wird zumindest eine Schnur durch die Kanäle 113 an dem Gehäuse ins Innere des Gehäuses 110 geführt und mittels der Haltevorrichtung 123c an der Trommel 120, 123 befestigt. Der Knopf 130 befindet sich in der ersten Position, in der die Zähne 131a an dem Knopf 131 in die Zähne 121a an der Trommel 121 greifen.
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Durch Drehen des Knopfes 130 in die erste Richtung um die Längsachse relativ zum Gehäuse 110 wird die Trommel 120 angetrieben und die zumindest eine Schnur wird von der Trommel 120 eingeholt und gestrafft.
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Die Klemmkörper 151 sind dabei über die jeweiligen Spannvorrichtungen 143 mit den Klemmzungen in der Ringscheibe 140 mit der jeweiligen Wand 142 der Aufnahmeräume 141 in der Ringscheibe 140 und der ringförmigen Innenwand 132 des Knopfes 130 in Kontakt gebracht, sodass die Drehmomentübertragung ermöglicht ist.
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Dabei erfahren die durch Klemmrollen gebildeten Klemmkörper 151, welche jeweils drehbar und verschiebbar in den entsprechenden zwischen der ringförmigen Innenwand 132 des Knopfes 130 und der jeweiligen Wand 142 der Aufnahmeräume 141 in der Ringscheibe 140 ausgebildeten sich verjüngenden Spalten angeordnet sind, durch die Drehung des Knopfes 130 in der ersten Richtung eine Drehmomentübertragung, mittels der sie in die Verbreiterungsrichtung des entsprechenden sich verjüngenden Spaltes bewegt werden.
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Durch die Drehmomentübertragung beim Drehen des Knopfes 130 in die erste Richtung werden die Klemmkörper gegen die jeweiligen Spannvorrichtungen 143 geschoben. Bei der Drehung des Knopfes 130 in die erste Richtung wird die Trommel 120 stufenlos verstellt und eine Schnur gespannt. Die Wirkung des Sperrmechanismus tritt unmittelbar beim Loslassen des Knopfes 130 ein, wenn die schon gestraffte Schnur eine Drehung des Knopfes 130 in die zur ersten Richtung entgegengesetzte Richtung bewirkt und dabei eine Drehmomentübertragung auf den einen oder die mehreren Klemmkörper 151 in entgegengesetzter Richtung erfolgt, mittels der die Klemmkörper 151 in die Verjüngungsrichtung des jeweiligen ihnen zugeordneten sich verjüngenden Spalts bewegt werden, so dass sie zwischen der ringförmigen Innenwand 132 des Knopfes 130 und der jeweiligen Wand 142 des Aufnahmeraums 141 in der Ringscheibe 140 in dem sie angeordnet sind, festgeklemmt werden und ihre Drehung und damit auch die Drehung des Knopfes 130 in die zweite Richtung gesperrt ist.
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Das Lösen der zumindest einen Schnur erfolgt, indem der Knopf 130 in die zweite Position nach unten zum Gehäuse 110 hin gedrückt wird. Dabei entkoppeln sich die Zähne am Knopf 131a von den Zähnen der Trommel 121a. Die Trommel 120 wird dadurch in die zweite Richtung frei drehbar, die zumindest eine Schnur ist gelöst und kann abgegeben werden. Das Abgeben der zumindest einen Schnur kann dann zum Beispiel durch Ziehen an der Schnur erfolgen.
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An der erfindungsgemäßen Vorrichtung können zahlreiche Modifizierungen vorgenommen werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein oder die mehrere Klemmkörper alternativ oder zusätzlich in einer Ringscheibe am Gehäuse angeordnet sind, die den Knopf umfasst. Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Klemmkörper auch an einer ringförmigen Außenwand oder Innenwand im Knopf angeordnet sein, die dem Gehäuse gegenüberstehen. Alternativ können der eine oder die mehreren Klemmkörper verformbar sein, sodass ab einer bestimmten Zugkraft auf die zumindest eine Schnur der eine oder die mehreren Klemmkörper so komprimiert werden, dass im Sperrmechanismus ein kontrollierter Schlupf erfolgt, damit die zumindest eine Schnur und der eine oder die mehreren Klemmkörper keinen Schaden nehmen. Alternativ können die Spannvorrichtungen nicht aus Klemmzungen, sondern aus einer oder mehreren eingesetzten Spannfedern, insbesondere Spiralfedern bestehen. Es ist denkbar, dass in einer Ausführungsform die Trommel zusätzlich oder alternativ an ein Schneckengetriebe mit Kurbel am Gehäuse oder am Schaft gekoppelt ist und die zumindest eine Schnur durch Ziehen an der zumindest einen Schnur oder durch Kurbeln abgegeben wird. Darüber hinaus ist es denkbar, dass der Knopf von der ersten Position in die zweite Position über Ziehen nach außen verstellt wird. Ferner ist es denkbar, dass der Knopf von einer Spannvorrichtung ein einer der beiden Position im Normalzustand gehalten wird und durch den Deckel und durch das Gehäuse nach oben und nach unten hin in seiner Bewegung begrenzt ist. Die Zahl der Klemmkörper und der Klemmzungen kann kleiner oder größer als 5, entsprechend der gezeigten Ausführungsform, gewählt werden. Außerdem ist es denkbar, dass der Knopf zur besseren Griffigkeit andere Formen der Außenseite oder andere Strukturen am äußeren Rand aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Drehverschluss
- 110
- Gehäuse
- 111
- Schaft
- 112
- Vorsprung
- 112a
- Bohrung
- 113
- Kanal
- 120
- Trommel
- 121
- Zahnring
- 121a
- Zähne
- 121b
- Zähne
- 122
- Lagerring
- 123
- Spulenring
- 123a
- Vorsprung
- 123b
- Zähne
- 123c
- Haltevorrichtung
- 130
- Knopf
- 131a
- Zähne
- 132
- Innenwand
- 133
- Knopfrand mit Riffelstrukturen
- 140
- Ringscheibe
- 141
- Aufnahmeraum
- 142
- Wandseite
- 143
- Spannvorrichtung mit Spannzunge
- 145
- Öffnung
- 150
- Ensemble aus Klemmkörpern
- 151
- Klemmkörper
- 160
- Deckel
- 165
- Bohrung
