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Die
Erfindung betrifft einen federbelasteten Rastbolzen nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Derartige federbelastete Rastbolzen werden
zur rastenden Verbindung von zwei einander zugeordneten Teilen für allgemeine
maschinenbautechnische Aufgaben und auch im Möbelbau eingesetzt. Im wesentlichen
besteht ein solcher Rastbolzen aus einem Betätigungsknopf, der fest mit
einem etwa zylindrischen Bolzen verbunden ist, der eine Hülse durchgreift,
an deren unterem Ende ein Einschraubgewinde angeordnet ist.
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Mit
diesem Einschraubgewinde wird die Hülse in eine Bohrung an einem
Möbel-
oder Maschinenteil eingeschraubt, wobei der mit dem Betätigungsknopf
verbundene Bolzen die Bohrung im Möbel- oder Maschinenteil durchgreift
und in eine weitere, hierzu fluchtende, Bohrung an einem gegenüber liegenden
Teil eingreift. Auf diese Weise werden mit dem Rastbolzen zwei einander
zugeordnete Teile miteinander verbunden.
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Die
Verbindung zwischen den beiden Teilen wird dadurch gelöst, dass
am Betätigungsknopf
gezogen wird. Damit wird der Bolzen entgegen der Federkraft aus
der zugeordneten Bohrung am gegenüberliegenden Teil ausgerückt.
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Hierbei
gibt es auch federbelastete Rastbolzen, deren Betätigungsknopf
eine Rastsperre zugeordnet ist. Die Rastsperre bewirkt, dass der
gezogene Betätigungsknopf
in der gezogenen Stellung verbleibt. Damit wird der mit dem Betätigungsbolzen
verbundene Bolzen dauerhaft außer
Eingriff mit der Bohrung im Maschinen- oder Möbelteil gebracht, und die Verbindung
zwischen den beiden Teilen ist aufgehoben.
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Es
ist eine Ausführung
bekannt, bei der die Rastsperre aus zwei an der Unterseite des Betätigungsknopfes
gegenüberliegenden
und in axialer Richtung vorstehenden Zapfen besteht. Die Zapfen legen
sich in der Raststellung an der oberen Stirnseite der federbelastet
geführten
Hülse an.
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Zur
Herstellung der Rastsperre wird der Betätigungsknopf entgegen der Federkraft
aus der Hülse
herausgezogen und gedreht, und zwar solange, bis die an der Unterseite
des Betätigungsknopfes
angeordneten Zapfen auf der oberen Stirnfläche der Hülse zur Anlage kommen. In dieser
Stellung ist der Betätigungsknopf
gesperrt, und der mit dem Betätigungsknopf
verbundene Zapfen ist dauerhaft außer Eingriff mit der Eingriffsbohrung
am Maschinen- oder Möbelteil
gebracht.
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In
der eingerasteten Stellung greifen die an der Unterseite des Betätigungsknopfes
angeordneten Zapfen hingegen in Schlitze ein, welche in der Wandung
der Hülse
angeordnet sind.
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Ein
solcher federbelasteter Rastbolzen hat den Nachteil, dass die beiden
am Betätigungsknopf befestigten
Zapfen nicht sehr stabil sind und leicht abbrechen können.
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Darüber hinaus
liegt die gesamte Rastung offen und ist für Schmutzbefall anfällig. Durch
die Anordnung der Schlitze in der Führungshülse wird auch die axiale Längsführung des
die Führungshülse durchsetzenden
Zapfens beeinträchtigt.
Aufgrund der die Wandung der Hülse
durchsetzenden Schlitze ist die Bohrung in der Führungshülse nicht mehr voll-rund (zylindrisch),
sondern durch die am Umfang verteilt angeordnete Schlitze unterbrochen.
Damit erhält
der Rastbolzen ein unerwünschtes
radiales Spiel und die Bohrung verschleißt schneller.
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Es
ergibt sich darüber
hinaus ein unschönes Aussehen,
weil die Zapfen an der Unterseite des Betätigungsknopfes von der Seite
her sichtbar sind. Überdies
sind Herstellungskosten für
einen Betätigungsknopf
relativ hoch, weil die Anformung von formstabilen Zapfen an der
Unterseite des Betätigungsknopfes
einen gewissen Aufwand bei spangebender Fertigung, aber auch hinsichtlich
eines Formwerkzeuges für
eine Kunststoff- oder Metalldruckgussausführung, erfordert.
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Nachdem
die an der Unterseite des Rastbolzens ansetzenden Zapfen seitlich
sichtbar sind, sind sie auch entsprechenden Beschädigungskräften ausgesetzt.
So kann es vorkommen, dass ein Zapfen abschert oder abbricht, wodurch
dann die Rastsperrenfunktion des federbelasteten Bolzens nicht mehr gegeben
ist.
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Es
ist im übrigen
eine einfachere Ausführung eines
federbelasteten Rastbolzens bekannt geworden, bei dem die erwähnte Rastsperre
zwischen der federbelastet verschiebbaren Hülse und dem Betätigungsknopf
fehlt.
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Bei
dieser einfacheren Ausführung
ist lediglich eine federbelastete Führung der Hülse auf dem mit dem Betätigungsknopf
verbundenen Bolzen gegeben.
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Diese
vereinfachte Ausführung
ist jedoch nicht auf eine zusätzliche
Rastsperre umrüstbar.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen federbelasteten
Rastbolzen der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass er
von einer einfachen Ausführung
ohne Rastsperre ohne wesentlichen Aufwand in eine Ausführung mit
Rastsperre umgerüstet
werden kann.
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Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre
des Anspruches 1 gekennzeichnet.
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Mit
dieser technischen Lehre ergibt sich der Vorteil, dass die Rastsperre
nicht mehr durch an der Unterseite des Betätigungsknopfes angeordnete
und dort angeformte Zapfen verwirklicht wird. Der Betätigungsknopf
ist (vorzugsweise) Werkstoff-einstückig mit einem in axialer Richtung
gerichteten Hülsenteil verbunden,
das eine zentrische, mittige Bohrung ausbildet, in welche die federbelastet
verschiebbare Hülse
einfahrbar ist, wobei der Innenumfang des knopfseitigen Hülsenteils
ein Mehrkantprofil aufweist, welches dem mehrkantigen Außenprofil
der dort längsverschiebbaren
Hülse angepasst
ist.
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Mit
dieser technischen Lehre wird – nach
Anspruch 1 – ein
Betätigungsknopf
beansprucht, der an seinem Hülsenteil
ein der Rastsperre zugeordnetes Mehrkantprofil trägt.
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Der
beanspruchte Betätigungsknopf
trägt in seiner
einfachsten Ausführung
(ohne Rastsperre) lediglich die zur Herstellung einer Rastsperre
notwendigen Funktionsmerkmale.
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Die
Umrüstung
eines solchen einfachen Betätigungsknopfes
ohne Rastsperre in einen mit Rastsperre ist besonders einfach, weil
nur die Formgebung der in das Hölsenteil
einfahrenden, federbelasteten Hülse
geändert
werden muss.
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Soll
keine Rastsperre vorhanden sein, dann wird die Hülse mit ihrem in die Innenbohrung
des Hülsenteils
einfahrenden Außenumfang über die
gesamte Auszugslänge
mehrkantig ausgebildet. Sie kann dann zwar aus dem knopfseitigen
Hülsenteil
heraus gezogen, nicht aber gedreht und eingerastet werden.
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Soll
hingegen eine Rastsperre verwirklicht werden, dann muss das Mehrkantprofil
nur über
eine bestimmte axiale Länge
am Außenumfang
der federbelastet verschiebbaren Hülse angeordnet sein. Über einen
Teil der axialen Auszugslänge
wird der Außenumfang
der Hülse
mit einem Rundprofil ausgestattet. Auf diese Weise kann die Hülse entgegen
der Federkraft aus dem knopfseitigen Hülsenteil herausgezogen, gedreht
und in der gedrehten Lage an der Stirnseite des Hülsenteils
verrastet werden.
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Die
erfindungsgemässe
Rastsperre hat gegenüber
dem Stand der Technik eine verkleinerte Bauhöhe und eine verbesserte Führung des
Bolzens, weil seitliche Schlitze nicht benötigt werden. Die Rastsperre
ist nicht sichtbar und gegen Verschmutzung und Beschädigungen
geschützt.
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Das
geringere radiale Spiel des Bolzens wird dadurch erreicht, dass
auf, die Seitenwand der Hülse schwächende,
Schlitze verzichtet wird und stattdessen die Rastsperre (in axialer
Richtung) an die vordere Stirnseite des Hülsenteils verlegt wird. Das
Hülsenteil
ist damit voll-rund und kann den Bolzen über seinen gesamten Umfang
längsverschieblich
führen. Durch
die Verlegung der Rastsperre an die vordere Stirnseite des Hülsenteils
wird somit auch die Bauhöhe
verkleinert.
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Mit
der gegebenen technischen Lehre ergibt sich also der Vorteil, dass
eine praktisch unsichtbare und gegen Beschädigungen geschützte Rastsperre zwischen
dem Rastbolzen und der federbelastet verschiebbaren Hülse dadurch
gegeben ist, dass die Rastsperre an der Stirnseite des Hülsenteils
des Betätigungsknopfes
angeformt ist.
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Die
vorliegende Erfindung sieht deshalb zwei verschiedene Ausführungsformen
eines federbelasteten Rastbolzens vor, nämlich eine einfachere Ausführungsform,
bei der die besagte Rastsperre fehlt und eine aufwendigere Ausführungsform,
bei der die federbelastete Rastsperre zwischen dem Betätigungsknopf
und der federbelasteten Hülse
vorhanden ist.
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Beiden
Ausführungsformen
ist gemeinsam, dass die federbelastet verschiebbare Hülse mit
ihrem in den Hülsenteil
des Betätigungsknopfes
hineinreichenden Umfang einen Mehrkantbund aufweist und dass ebenfalls
der Innenumfang des Hülsenteils
diesem Mehrkantbund angepasst ist. Auf diese Weise übergreift
der Innenumfang des Hülsenteils
den Mehrkantbund am Außenumfang
der Hülse,
und die beiden Teile sind verdrehungsgesichert, jedoch axial zueinander
verschiebbar, geführt.
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Damit
besteht der Vorteil, dass bei der einfachen Ausführungsform – bei der sich der Mehrkantbund über die
gesamte Länge
des Hülsenteils
erstreckt – der
Betätigungsknopf
leicht aus der Hülse herausziehbar
ist und eine Rastsperre entfällt.
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In
der Eingriffslage des Rastbolzens besteht stets eine Drehverbindung
zwischen der Hülse
und dem Betätigungsknopf,
und mit Hilfe der Drehung des Betätigungsknopfes (über eine
kopfseitig angeordnete Randrierung) kann das federbelastete Hülsenteil
mit seinem vorderen Gewindeansatz in eine zugeordnete Bohrung am
Möbelteil
oder Maschinenteil eingeschraubt werden.
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Nach
dem Einschrauben ist der Rastbolzen nun gebrauchsfertig, und durch
Ziehen des Betätigungsknopfes
wird somit der am Betätigungsknopf angeordnete
Bolzen außer
Eingriff mit einer zugeordneten möbel- oder maschinenfesten Bohrung
gebracht.
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Ein
besonderer Vorteil liegt darin, dass der Außenumfang der Hülse den
Mehrkantbund aufweist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, dass beim Herausziehen
des Betätigungsknopfes
entgegen der Kraft der Druckfeder nun teilweise der Außenumfang der
federbelastet geführten
Hülse frei
wird und damit der Mehrkantbund für den Einsatz eines Drehwerkzeuges
zugänglich
wird.
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Damit
ist es möglich,
den Bund mit seinem Gewindeansatz nicht nur über eine Drehung des Betätigungsknopfes
in eine zugeordnete Gewindebohrung am Maschinen- oder Möbelteil
einzudrehen, sondern es kann zusätzlich
noch ein Drehwerkzeug, wie z. B. ein Schraubenschlüssel, verwendet
werden, um den Bund mittels seiner Mehrkantfläche und dem Angriff dieses
Werkzeuges in die zugeordnete Gewindebohrung am Möbel- oder
Maschinenteil einzudrehen und hierbei fest anzuziehen.
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Vorteil
dieser einfachen Ausführung
ist also, dass man einen einfachen, federbelasteten Rastbolzen ohne
Rastsperre verwendet, bei dem knopfseitig alle Teile für eine Rastsperre
vorhanden sind, so dass mit einfachen Mitteln auch eine weitere
Ausführungsform
verwirklicht werden kann, mit der ein federbelasteter Rastbolzen
mit Rastsperre verwirklicht ist.
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Wie
bereits schon vorher ausgeführt,
ist die Innenbohrung des Hülsenteils
als Mehrkantbohrung ausgeführt,
welche z. B. eine Sechskantbohrung ausbildet und formschlüssig mit
entsprechendem Bewegungsspiel den Außenumfang der ebenfalls als Mehrkantbund
ausgebildeten, federbelasteten und darin verschiebbaren Hülse übergreift.
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Bei
dem federbelasteten Rastbolzen mit Rastsperre sind die gleichen
Verhältnisse
vorhanden. Zusätzlich
kommt hinzu, dass die Hülse
am Außenumfang
nun zweiteilig ist. Der Außenumfang
besteht aus einem in die Mehrkantbohrung des Hülsenteils des Betätigungsknopfes
hinein greifenden Rundbund, der somit nicht mehr formschlüssig in
der Mehrkantbohrung verschiebbar ist, sondern verdrehbar ist und
einen sich an den Rundbund anschließenden Mehrkantbund, der mit
dem zugeordneten Mehrkantprofil an der Stirnseite des Hülsenteils
zusammenwirkt.
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Zur
sicheren Fixierung der Rastsperre ist vorgesehen, dass dem Mehrkantprofil,
welches der drehenden Mitnahme der Hülse dient, versetzt hierzu ein
weiteres Mehrkantprofil zugeordnet ist, welches in der Stirnseite
des Hülsenteils
eingearbeitet ist. Es sind also zwei zueinander in Umfangsrichtung
versetzt angeordnete Mehrkantprofile vorgesehen, die in der Stirnseite
des Hülsenteils
eingearbeitet sind.
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Wenn
man als Beispiel ein Sechskantprofil verwendet, sind zwei im Winkel
zueinander versetzte Sechskantprofile vorhanden. Damit ergibt sich
in Umfangsrichtung eine jeweils um 30 Grad versetzte Rastsperre.
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Werden
hingegen andere Mehrkantprofile verwendet, wie z. B. 2-, 3-, 5-,
6-, 7-, 9-Mehrkantprofile, dann ergeben sich selbstverständlich andere Rastsperren-Winkel.
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Der
Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht
nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination
der einzelnen Patentansprüche
untereinander.
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Alle
in den Unterlagen, einschließlich
der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere
die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden
als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in
Kombination gegenüber
dem Stand der Technik neu sind.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege
darstellenden Zeichnungen näher
erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere
erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es
zeigen:
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1:
jeweils in zwei Halbschnitten einen Schnitt durch den federbelasteten
Rastbolzen ohne Rastsperre im eingezogenen oder gespannten Zustand,
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2:
die Seitenansicht der Anordnung nach 1 im entspannten
Zustand,
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3:
Unteransicht der Anordnung nach 2 in Richtung
des Pfeiles III,
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4:
jeweils ein Halbschnitt durch den federbelasteten Rastbolzen mit
Rastsperre,
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5:
eine Seitenansicht der Anordnung nach 4,
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6:
Unteransicht der Anordnung nach 5 in Pfeilrichtung
VI.
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In 1 bis 3 ist
ein Betätigungsknopf 1 dargestellt,
der aus einem zylindrischen Rundteil besteht, das bevorzugt aus
einem Kunststoffmaterial gebildet ist. Der Betätigungsknopf kann auch aus
einem Metallteil bestehen. Am Außenumfang des Betätigungsknopfes 1 ist
eine umlaufende Randrierung 2 als Handhabe für die Drehung
des Betätigungsknopfes 1a angeordnet.
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Der
Betätigungsknopf 1 ist
werkstoffeinstückig
mit einem daran ansetzenden, axialen Hülsenteil 3 verbunden,
dessen Innenbohrung eine Mehrkantprofil-Ausnehmung 5 ausbildet.
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In
der Mehrkantprofil-Ausnehmung 5 des Hülsenteils 3 ist ein
Bolzen 7 angeordnet, der mit seinem oberen Teil über einen
Nietkopf 8 fest mit dem Betätigungsknopf 1 verbunden
ist.
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Der
Bolzen 7 durchgreift somit die gesamte Innenbohrung des
Hülsenteils 3.
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Auf
dem Bolzen 7 ist eine Hülse 12 verschiebbar
angeordnet, deren Außenumfang
einen Mehrkantbund 14 aufweist. Die Länge des Mehrkantbundes gemäß 1 ist
so gewählt,
dass sie sich im wesentlichen über
die gesamte Länge
der Hülse
erstreckt.
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Der
Mehrkantbund 14 ist (mit gewissem radialen Spiel) formschlüssig in
der Mehrkantprofil-Ausnehmung 5 des Hülsenteils 3 verschiebbar
und somit drehfest gekoppelt. Auf diese Weise kann bei Drehung des
Betätigungsknopfes 1 die
Hülse 12 mit
verdreht werden.
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An
der Unterseite der Hülse
trägt diese
an einem Gewindeansatz 15 ein Gewinde 13, das
in eine zugeordnete Bohrung an einem Möbel- oder Maschinenteil eingeschraubt
wird.
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Die
obere Stirnseite der Hülse 12 bildet
einen Anschlag 16 in Richtung auf die Innenfläche 17 des Betätigungsknopfes 1.
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Zwischen
der Hülse 12 und
dem Bolzen 7 ist eine Druckfeder 9 angeordnet.
Diese legt sich mit ihrem einen Ende an den Ansatz 10 des
Bolzens 7 an, während
das obere Ende der Druckfeder 9 sich an einen Ansatz 11 der
Hülse 12 anlegt.
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Bei
Zug auf den Betätigungsknopf 1 wird
dieser somit nach oben gezogen und spannt die Feder, wie dies in 1 dargestellt
ist. Bei Entlastung des Betätigungsknopfes
schlägt
dann die Innenfläche 17 des
Betätigungsknopfes
an dem Anschlag 16 der Hülse 12 an.
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Es
handelt sich hierbei um den einfachen, federbelasteten Rastbolzen,
bei dem keine Rastsperre vorhanden ist.
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Aus
konstruktiven Vereinfachungsgründen trägt dieser
Betätigungsknopf 1 bereits
schon die notwendigen Voraussetzungen für die Herstellung einer Rastsperre,
wie sie anhand der 4 bis 6 näher beschrieben
werden.
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In
dem Ausführungsbeispiel
nach den 4 bis 6 wird der
Rastbolzen mit Rastsperre näher beschrieben.
Es gelten alle Erläuterungen,
wie sie anhand der 1 bis 3 gegeben
wurden. Im Unterschied zu dem vorher genannten Ausführungsbeispiel
ist die Hülse 22 jedoch
nun am Außenumfang zweiteilig
ausgebildet. Sie weist einen Rundbund 18 auf, der in das
Hülsenteil 3 hinein
greift. Das Hülsenteil 3 bildet
dort nach wie vor die Mehrkantprofil- Ausnehmung 5 aus.
Damit ist der Rundbund 18 frei drehbar in der Ausnehmung 5,
und es besteht im eingezogenen Zustand keine Drehverbindung zwischen dem
Betätigungsknopf 1 und
der Hülse 22.
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Unmittelbar
und werkstoffeinstückig
an den Rundbund 18 schließt sich ein Mehrkantbund 19 auf der
Hülse 22 an.
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Die
Stirnseite des Mehrkantbundes 19 ist demnach mit einer
entsprechenden mehrkantbundartigen Rastfläche 24 versehen, die
mit den vorher genannten Mehrkantprofilen 5, 6 an
dem Hülsenteil 3 des
Betätigungsknopfes
zusammenwirkt.
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Es
würde für die Herstellung
einer Rastsperre durchaus ausreichen, wenn nur das Mehrkantprofil 5 vorhanden
ist, weil dann der als Rastfläche 24 ausgebildete
Mehrkantbund 19 irgendwo (undefiniert) außerhalb
der Spitzen des Mehrkantprofils 5 sich im Sinne einer Rastsperre
an der Stirnseite 4 des Hülsenteils 3 anlegt.
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Um
jedoch diese Rastsperre stabil und gegen Drehung gesichert zu halten,
ist die zusätzliche Rastfläche als
Mehrkantprofil 6 in Drehrichtung versetzt zu dem Mehrkantprofil 5 an
der Stirnseite 4 des Hülsenteils 3 angeordnet.
Das Mehrkantprofil 6 ist mit einer Einlassung 23 vertieft
hinter der Stirnseite 4 gemäß 4 angeordnet.
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Zur
Drehsicherung dieser Rastsperre greift somit die mehrkantige Rastfläche 24 der
Hülse 22 in das
vertieft angeordnete Mehrkantprofil 6 hinein und ist dort
gegen weitere Verdrehung gesichert.
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Erst
wenn man den Betätigungsknopf 1 entgegen
der Kraft der Feder 9 vollständig herauszieht, kann man
die Rastfläche 24 außer Eingriff
mit dem Mehrkantprofil 6 bringen. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
die Rastfläche 24 mit
dem dahinter versetzt angeordneten Mehrkantprofil 5 zu
verrasten. Auf diese Weise ergeben sich jeweils um 30 Grad zueinander
versetzte Rastdrehschritte, wenn man einen Sechskant für die Profile 5, 6, 19, 24 verwendet.
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Die
Hublänge 20 zwischen
dem Betätigungsknopf 1 und
der Hülse 22 muss
größer sein
als vergleichsweise die Bundlänge 21 des
Mehrkantbundes 14, um zu gewährleisten, dass man den Betätigungsknopf 1 mit
seinen unteren Mehrkantprofilen 5, 6 außer Eingriff
mit der hülsenseitigen
Rastfläche 24 bringt
und hierbei drehen kann.
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- 1
- Betätigungsknopf
- 2
- Randrierung
- 3
- Hülsenteil
- 4
- Stirnseite
- 5
- Mehrkantprofil–Ausnehmung
(Mitnahme)
- 6
- Mehrkantprofil
(Rastung)
- 7
- Bolzen
- 8
- Nietkopf
- 9
- Druckfeder
- 10
- Ansatz
- 11
- Ansatz
(Hülse 12)
- 12
- Hülse
- 13
- Gewinde
- 14
- Mehrkantbund
- 15
- Gewindeansatz
- 16
- Anschlag
- 17
- Innenfläche (Betätigungsknopf 1)
- 18
- Rundbund
- 19
- Mehrkantbund
- 20
- Auszugslänge
- 21
- Bundlänge
- 22
- Hülse
- 23
- Einlassung
- 24
- Rastfläche