-
Die
Erfindung bezieht sich auf einen Falten- oder Wellenbalg zur Ausbildung
eines tunnelförmigen Übergangsschutzes zwischen
zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeuggliedern, wobei der Falten-/Wellenbalg
entweder einteilig oder mehrteilig in Form von zwei miteinander
verbindbaren Falten-/Wellenbalgelementen ausgeführt ist,
wobei der Falten-/Wellenbalg einen Endrahmen aufweist, der an einem
der beiden Fahrzeugglieder angebrachten zweiten Endrahmen befestigbar
ist bzw. eines der beiden Falten-/Wellenbalgelemente einen Endrahmen
aufweist, welcher mit einem dazu gegenüberliegenden, am
zweiten Falten-/Wellenbalgelement angeordneten Endrahmen verbindbar
ist und mehrere über den Umfang der Endrahmen verteilte,
Verriegelungselemente vorgesehen sind, welche jeweils mit korrespondierenden,
am gegenüberliegenden Endrahmen angeordneten und von den
Verriegelungselementen formschlüssig kontaktierbaren Widerlagerelementen
zusammenwirken, um die Endrahmen in einer definierten Endposition
relativ zueinander zu fixieren, wobei jedes am Endrahmen angeordnete Verriegelungselement
unabhängig von allen anderen Verriegelungselementen bewegbar
und selektiv betätigbar ist, gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Derartige
Faltenbälge sind an den einander zugekehrten Frontseiten
zweier gelenkig miteinander verbundener Fahrzeugglieder z. B. eines
Schienenfahrzeugs befestigt, um einen tunnelförmigen Durchgangsraum
zwischen den Fahrzeuggliedern zu schaffen, welcher durchgehende
Personen beim Passieren einer zwischen den Fahrzeuggliedern angeordneten Übergangsbrücke
vor Witterungseinflüssen, Fahrtwind und Lärm schützt.
-
Zumeist
sind derartige Faltenbälge zweiteilig ausgeführt,
bestehen also aus einem mit einem ersten Endrahmen versehenen ersten
Falten-/Wellenbalgelement und einem mit diesem über eine
Verriegelungsvorrichtung verbindbaren, mit einem zweiten Endrahmen
versehenen zweiten Falten-/Wellenbalgelement.
-
Aus
der
EP 0 329 031 31 ist
es bekannt, derartige Falten-/Wellenbalgelemente mittels eines Kniehebelmechanismus
miteinander zu verbinden, wobei in einem U-förmigen Profil
der Endrahmen zwei Schubstangen geführt sind, welche über
die gesamte Höhe des Endrahmens verlaufen und jeweils mehrere
hakenförmige Verriegelungselemente aufweisen. Die hakenförmigen
Verriegelungselemente sind zum Eingriff mit im jeweils gegenüberliegenden Endrahmen
angeordneten Widerlagerelementen bzw. Halteösen bestimmt.
Wird nun eine der Schubstangen mittels eines Kniehebels betätigt,
dann vollziehen sämtliche an der Schubstange angeordneten Verriegelungselemente
in synchroner Weise eine Verriegelungs- oder eine Entriegelungsbewegung, indem
die Verriegelungselemente jeweils in die ihnen zugeordneten Halteösen
eingreifen oder sich von diesen lösen.
-
Als
kritisch erweist sich bei diesem System der Sicherheitsaspekt, da
im Falle eines Versagens bzw. Brechens einer der Schubstangen während
des Fahrzeugbetriebs plötzlich sämtliche an der
Schubstange angeordneten Verriegelungselemente entriegelt werden
bzw. außer Eingriff mit der Halteöse gelangen.
Der von den Falten-/Wellenbalgelementen gebildete Tunnel könnte
daher aufreißen und zwischen den Fahrzeugglieder wechselnden
Fahrzeugpassagieren keinen Schutz mehr bieten, was ein bedeutendes
Sicherheitsrisiko darstellt.
-
Ein
weiterer Nachteil der beschriebenen Verriegelungsvorrichtung ist
die aufwändige Anbindung von einem Falten-/Wellenbalgelement
an das andere. Erfahrungen aus der Praxis haben gezeigt, dass zur
Verbindung der beiden Falten-/Wellenbalgelemente vier Personen eingesetzt
werden müssen, um die Endrahmen der Falten-/Wellenbalgelemente
jeweils in eine kupplungsfähige Position zu bringen und gleichzeitig
die beiden Schubstangen-Kniehebel zu betätigen. Aufgrund
der Reibung jedes einzelnen Verriegelungselementes an den zugeordneten
Halteösen ergibt sich eine beträchtlich hohe Betätigungskraft,
welche zur Bedienung einer solchen Verriegelungsvorrichtung erforderlich
ist.
-
Es
sind weiters diverse Faltenbalg-Verriegelungssysteme bekannt, bei
welchen mehrere an den Endrahmen angeordnete Verriegelungselemente
jeweils selektiv betätigbar sind, so etwa aus der
US 289 437 und der
EP 1 182 110 .
-
Es
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die genannten Nachteile
zu vermeiden und einen Falten-/Wellenbalg mit einer Verriegelungsvorrichtung bereitzustellen,
welcher eine erhöhte Sicherheit bietet.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, dass eine solche
Verriegelungsvorrichtung einfach und leicht zu betätigen
ist. Insbesondere soll auch eine einzelne Person ohne weitere Hilfe
in der Lage sein, die Endrahmen zweier Falten-/Wellenbalgelemente
miteinander zu verbinden.
-
Diese
Ziele werden durch einen Falten- oder Wellenbalg mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 erreicht. Ein gattungsgemäßer
Falten-/Wellenbalg zur Ausbildung eines tunnelförmigen Übergangsschutzes
zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeuggliedern
ist vorzugsweise geteilt in Form eines ersten Falten-/Wellenbalgelementes
und eines mit diesem verbindbaren zweiten Falten-/Wellenbalgelementes
ausgeführt, wobei das erste Falten-/Wellenbalgelement einen
ersten Endrahmen aufweist, welcher mit einem dazu gegenüberliegenden, entweder
am zweiten Falten-/Wellenbalgelement oder an einem der Fahrzeugglieder
angebrachten zweiten Endrahmen verbindbar ist und mehrere über
den Umfang der Endrahmen verteilte, vorzugsweise hakenförmig
ausgebildete Verriegelungselemente vorgesehen sind, welche jeweils
mit korrespondierenden, am gegenüberliegenden Endrahmen angeordneten
und von den Verriegelungselementen formschlüssig kontaktierbaren
Widerlagerelementen zusammenwirken, um die Endrahmen in einer definierten
Endposition relativ zueinander zu fixieren. Jedes am Endrahmen angeordnete
Verriegelungselement ist unabhängig von allen anderen Verriegelungselementen
bewegbar und selektiv betätigbar.
-
Erfindungsgemäß ist
jedes Verriegelungselement mit einem Ansatzelement versehen, mittels welchem
das Verriegelungselement um eine Drehachse drehbar ist, wobei das
vom Verriegelungselement formschlüssig kontaktierbare Widerlagerelement
mittels einer Drehbewegung des Verriegelungselementes relativ zur
Drehachse des Verriegelungselementes bewegbar ist, bis die beiden
dadurch relativ zueinander bewegbaren Endrahmen in einer definierten
Endposition zum Liegen kommen.
-
Als
Endposition kann etwa definiert sein, dass die beiden Endrahmen
einander abdichtend kontaktieren. Die Endrahmen müssen
sich hierbei jedoch nicht unmittelbar kontaktieren, da diese nämlich auch
mit geeigneten Zusatzelementen wie etwa Dichtungsbahnen oder Anschlagelementen
bestückt sein können, sodass der gegenständliche
Kontakt auch zwischen solchen den Endrahmen zugeordneten Zusatzelementen
bzw. zwischen Zusatzelementen und einem der Endrahmen stattfinden
kann.
-
Die
Verriegelungselemente können solcherart auf einfache Weise
betätigt werden. Falten-/Wellenbalgelemente können
sicher miteinander verbunden werden, ohne dass das Versagen einer
der Verriegelungsvorrichtungen ein Sicherheitsrisiko für
die in den Fahrzeuggliedern beförderten Fahrzeugpassagiere
bedeutete. Denn selbst bei einem Brechen oder Auslenken eines der
Verriegelungselemente üben die dazu benachbarten, autonom
verriegelten Verriegelungselemente immer noch ihre die Falten-/Wellenbalgelemente
verbindende Funktion aus.
-
Aufgrund
des zur Betätigung eines einzelnen Verriegelungselementes
erforderlichen, geringen Kraftaufwandes – es muss nur ein
vergleichsweise kleiner Reibungswiderstand überwunden werden – wird
eine einfache und leichte Verbindung der Endrahmen der Falten-/Wellenbalgelemente
ermöglicht. Da fortan nur noch eine einzelne Person erforderlich ist,
um die Endrahmen zweier Falten-/Wellenbalgelemente miteinander zu
verbinden, wird der Personalaufwand zur Falten-/Wellenbalgmontage
verringert.
-
Einzelne
Verriegelungselemente können des Weiteren flexibel nachjustiert
werden, falls sich die Endrahmen im Laufe deren Einsatzes verformen bzw.
verwerfen.
-
Selbstverständlich
kann das Falten-/Wellenbalgelement an beiden Stirnseiten mit beschriebenen Endrahmen
versehen sein kann, wobei ein Endrahmen jeweils eine beliebige Anzahl
an Verriegelungselementen als auch an Widerlagerelementen aufweisen
kann. Auf diese Weise wird auch eine vereinfachte Anbindung eines
Falten-/Wellenbalgelementes an ein Fahrzeuglied ermöglicht.
-
Gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2 handelt es sich beim Ansatzelement um
eine Aufnahme für ein Betätigungswerkzeug, vorzugsweise
für einen Dreikantschlüssel. Auf diese Weise können
die Verriegelungselemente flexibel betätigt werden, ohne
dass ein abstehendes Griffelement vorgesehen sein müsste.
Da üblicherweise nur der Fachmann über ein geeignetes
Betätigungswerkzeug zur Bedienung der Verriegelungselemente
verfügt, ist ein unbefugtes Öffnen der Verriegelungselemente
bzw. Vandalismus weitgehend verhindert.
-
Indem
die Drehachse des Verriegelungselementes gemäß Anspruch
3 im Wesentlichen normal zu einer Durchgangsrichtung durch die Falten-/Wellenbalgelemente
angeordnet ist, wird eine einfache und direkt zu betätigende
Verriegelungsvorrichtung ermöglicht.
-
In
einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Verriegelungsvorrichtung gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 4 weist das Verriegelungselement einen Kulissenabschnitt
mit einer konkav gekrümmten Kontaktfläche auf,
während das Widerlagerelement eine konvex gekrümmte
Führungsfläche aufweist, wobei die Führungsfläche
des Widerlagerelementes zum Entlanggleiten der Kontaktfläche
des Kulissenabschnitts während der Drehbewegung des Verriegelungselementes
vorgesehen ist und das Widerlagerelement in einer Verriegelungsstellung
des Verriegelungselementes formschlüssig vom Kulissenabschnitt
gehalten ist. Auf diese Weise wird ein profundes Ineinandergreifen
von Verriegelungselement und Widerlagerelement ermöglicht.
-
Um
ein sicheres Arretieren des Verriegelungselementes bzw. des Widerlagerelementes
in der Verriegelungsstellung zu ermöglichen, ist es gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 vorgesehen, dass der Krümmungsverlauf der
Führungsfläche des Widerlagerelementes zumindest
abschnittsweise dem Krümmungsverlauf der Kontaktfläche
des Kulissenabschnitts des Verriegelungselementes im Wesentlichen
entspricht, wobei vorzugsweise – in der Verriegelungsstellung
des Verriegelungselementes betrachtet – zur Kontaktfläche des
Kulissenabschnitts benachbarte Endbereiche der Führungsfläche des
Widerlagerelementes eine stärkere Krümmung aufweisen
als die Kontaktfläche des Kulissenabschnitts bzw. zur Kontaktfläche
des Kulissenabschnitts distanziert sind.
-
Ein
besonders sicheres Eingreifen des Verriegelungselementes am Widerlagerelement
ergibt sich, wenn die Kontaktfläche des Kulissenabschnitts sowie
die Führungsfläche des Widerlagerelementes gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 6 jeweils einen im Wesentlichen
parabolischen oder elliptischen Krümmungsverlauf aufweisen.
-
Um
zu verhindern, dass das Verriegelungselement während seiner
Betätigung überdreht bzw. über seine
vorgesehene Verriegelungsstellung hinausbewegt wird, ist zufolge
der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 7 mindestens ein Anschlagelement
vorgesehen, an welcher das Verriegelungselement in seiner Verriegelungsstellung
einen Anschlag findet.
-
Insbesondere,
wenn sich der Kulissenabschnitt gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 8 über einen – relativ
zur Drehachse des Verriegelungselementes betrachteten – Winkelbereich
von > 45°,
vorzugsweise über einen Winkelbereich von annähernd
90° erstreckt, kann eine solide Arretierung von Widerlagerelement
und Verriegelungselement erzielt, wobei die Gefahr eines Lösens des
Verriegelungselementes aus seiner Verriegelungsstellung entschärft
ist.
-
Gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 9 ist es vorgesehen, dass
sich im Falle einer Fehlbetätigung des Verriegelungselementes bzw.
eines Drehens des Verriegelungselementes in seine Verriegelungsstellung,
ohne dass das Widerlagerelement vom Kulissenabschnitt ergriffen wurde, zwischen
den beiden zueinandergeführten Endrahmen ein visuell sichtbarer
Spalt ausbildet, welcher zufolge des Kontaktiertwerdens des Widerlagerelementes
durch eine Außenseite des Kulissenabschnitts zustande kommt.
Indem also das Verriegelungselement in seiner Verriegelungsstellung
so weit aus dem ihm zugeordneten Endrahmen bzw. aus einem zugeordneten
Gehäuse hinausragt, dass die zwei zueinandergeführten
Endrahmen einander im Falle einer Fehlbetätigung des Verriegelungselementes
nicht kontaktieren können, sondern sich in jenem Bereich
ein sofort erkennbarer Spalt ausbildet, kann ein irrtümlich
betätigtes Verriegelungselement sofort erkannt und mit
dem Widerlagerelement in Eingriff gebracht werden.
-
Die
Gefahr eines Lösens des Verriegelungselementes aus seiner
Verriegelungsstellung ist weiterhin durch eine Ausgestaltung der
Verriegelungsvorrichtung gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 10 sicher verhindert, wonach die Kontaktfläche
des Verriegelungselementes eine größere, längs
einer Bewegungsrichtung um die Drehachse gemessene Längenerstreckung
gegenüber der Führungsfläche des Widerlagerelementes
aufweist, wobei die Längenerstreckung der Führungsfläche
des Widerlagerelementes in der Endposition der Endrahmen bzw. in
einer Verriegelungsstellung des Verriegelungselementes von der Längenerstreckung der
Kontaktfläche – wiederum in Betätigungsrichtung betrachtet – überragt
wird, vorzugsweise um mindestens das Maß der Längenerstreckung
der Führungsfläche des Widerlagerelementes überragt
wird.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsvariante gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 11 ist das Widerlagerelement
geteilt ausgeführt und weist einen ersten Widerlagerschenkel
sowie einen zweiten Widerlagerschenkel auf, wobei zwischen erstem
und zweitem Widerlagerschenkel eine Aufnahmebahn ausgebildet ist,
durch welche ein an den Kulissenabschnitt angrenzender Basisabschnitt
des Verriegelungselementes während der Drehbewegung des
Verriegelungselementes hindurchführbar ist. Auf diese Weise
wird eine optimale Führung des Verriegelungselementes bzw.
ein zentrisches Eingreifen des Verriegelungselementes in das Widerlagerelement
ermöglicht.
-
Um
hierbei einen sicheren Kontakt zwischen dem Kulissenabschnitt und
den Widerlagerschenkeln zu gewährleisten, ist es gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 12 vorgesehen, dass der
Basisabschnitt des Verriegelungselementes eine geringere Breite
aufweist als die zwischen den beiden Widerlagerschenkeln ausgebildete
Aufnahmebahn, während der Kulissenabschnitt des Verriegelungselementes
zumindest abschnittsweise eine größere Breite
aufweist als die Aufnahmebahn.
-
Alternativ
zur ersten Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung
gemäß der Ansprüche 4–12 kann
das Widerlagerelement zufolge der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
13 auch als ein im Wesentlichen normal zu einer Durchgangsrichtung
durch die Falten-/Wellenbalgelemente abstehender Arretierbolzen
ausgeführt ist, welcher von einem Endabschnitt eines hakenförmigen
Verriegelungselementes formschlüssig kontaktierbar und
in Richtung der Drehachse des Verriegelungselementes beförderbar
ist. Ein derartiges Ineinandergreifen von Haken und Arretierbolzen
gewährleistet ebenfalls ein sicheres Arretieren des Verriegelungselementes
in seiner Verriegelungsstellung.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsvariante gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 14 ist es vorgesehen, dass
das Verriegelungselement Teil einer Exzenterhebel-Vorrichtung ist
und das Widerlagerelement vom Verriegelungselement in einer Übertotpunktstellung
arretierbar ist, wobei sich die beiden Endrahmen beim Erreichen dieser Übertotpunktstellung
des Verriegelungselementes in ihrer verbundenen Endposition befinden. Auf
diese Weise wird ein unerwünschtes Lösen des Verriegelungselementes
aus seiner arretierenden Endlage verhindert und eine erhöhte
Sicherheit gewährleistet. Durch die drehbare Lagerung des
Verriegelungselementes ergibt sich somit eine Ausführung der
Exzenterhebel-Vorrichtung als Drehexzenter.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 15 sind die Verriegelungsvorrichtungen
in Modulbauweise mit einem zweiteiligen Gehäuse hergestellt,
wobei ein am ersten Endrahmen anbringbares erstes Gehäuseteil
das Verriegelungselement samt seiner Lagerung in sich birgt und
ein am zweiten Endrahmen anbringbares zweites Gehäuseteil
das Widerlagerelement samt seiner (vorzugsweise starren) Lagerung
in sich birgt. Auf diese Weise können erfindungsgemäße
Verriegelungsvorrichtungen flexibel und schnell an den Endrahmen
montiert und ausgetauscht werden. Die in den Gehäuseteilen angeordneten
Verriegelungs- und Widerlagerelemente sind sicher vor Beschädigungen
geschützt, die während des Transports oder der
Lagerung einzelner Falten-/Wellenbalgelemente auftreten können.
-
Zur
besseren und hinsichtlich ihrer verbundenen Endposition exakt definierten
Verbindung der Gehäuseteile weisen diese gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 16 flanschförmige
Anschlagabschnitte auf, wobei die Anschlagabschnitte einander in
der Endposition der Endrahmen kontaktieren.
-
Zufolge
der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 17 weisen die Gehäuseteile
eine dem jeweils anderen Gehäuseteil zugewandte Gehäusestirnseite
auf, welche Gehäusestirnseite in Montageposition der Gehäuseteile
im Wesentlichen bündig mit ebenfalls einander zugewandten
Stirnseiten der Endrahmen abschließt. Auf diese Weise wird
eine ideale Integration der Verriegelungsvorrichtungen in den Endrahmen
der Falten-/Wellenbalgelemente ermöglicht.
-
Während
einer Kurvenfahrt und einer damit einhergehenden Auslenkung der
Falten-/Wellenbalgelemente ist es möglich, dass an den
aneinander befestigten Endrahmen relevante Querkräfte auftreten. Um
solche Querkräfte aufzunehmen bzw. zu kompensieren, ist
es in einer Fortbildung der Erfindung gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 18 vorgesehen, dass an einem
der Gehäuseteile mindestens ein vorzugsweise bolzenförmig ausgebildeter
Formkörper angebracht ist, welcher in Verriegelungsstellung
des Verriegelungselementes bzw. in der Endposition der zueinandergeführten Endrahmen
in eine korrespondierende Aufnahmeöffnung des jeweils gegenüberliegenden
Gehäuseteils eingreift.
-
Als
zusätzliche Maßnahme zur Sicherung des Verriegelungselementes
in seiner Verriegelungsstellung ist der Betätigungswerkzeugs-Aufnahme
gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
19 ein vorzugsweise am Endrahmen befestigtes Schablonenelement mit
einer Durchgangsöffnung vorgelagert. Das Schablonenelement
bzw. die Durchgangsöffnung lässt in Verriegelungsstellung des
Verriegelungselementes ein Einführen eines Sicherungselementes
in die Betätigungswerkzeugs-Aufnahme zu, um das Verriegelungselement in
seiner Verriegelungsstellung zu arretieren. Hingegen ist ein solches
Einführen des Sicherungselementes in einer nicht-verriegelten
Stellung des Verriegelungselementes verhindert.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsweise gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 20 weist das Schablonenelement
mit Arretieröffnungen versehene Halterungsabschnitte auf, während
das Sicherungselement einen Basiskörper samt darin gelagerter
und mittels Federelementen vorgespannter Arretierelemente aufweist,
welche mit den Arretieröffnungen verrastbar sind. Um Vandalismus
vorzubeugen, kann hierbei ein dem Fachmann verfügbares,
zangenförmiges Spezialwerkzeug vorgesehen sein, mittels
welchem ein Eingriff in die Arretieröffnungen erfolgen
kann, um die Arretierelemente entgegen deren Vorspannung in den
Basiskörper zurückzudrücken und dadurch
den Basiskörper samt dem Sicherungselement aus seiner Verrastung
an den Halterungsabschnitten zu lösen.
-
Um
zu verhindern, dass das um die Drehachse gelagerte Verriegelungselement
durch äußere Krafteinwirkungen unkontrolliert
herumschwenkt und um einen gesicherten Sitz des Verriegelungselementes
sowohl in seiner Ausgangs- bzw. Offenstellung als auch in seiner
Verriegelungsstellung zu sichern, ist gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 21 zwischen dem Verriegelungselement
und einem Bauteil des ersten Gehäuseteils mindestens ein
Kompressionselement geklemmt. Indem das Kompressionselement ständig
einen definierten Anpressdruck an das Verriegelungselement bewirkt, kann
dieses nur unter Widerstand und somit kontrolliert weiterbewegt
werden.
-
Vorzugsweise
handelt es sich bei diesem Kompressionselement um einen O-Ring,
welcher in einer konzentrisch zur Drehachse des Verriegelungselementes
verlaufenden Aufnahmenut des Verriegelungselemente-Lagerungsabschnitts
gehalten ist. Die konzentrisch zur Drehachse angeordneten, elastischen
O-Ringe ermöglichen einen idealen Halt des Verriegelungselementes
in seiner jeweils gewünschten Stellung sowie einen geringen
Verschleiß.
-
Zur
Anordnung der Verriegelungsvorrichtungen bzw. der Verriegelungselement-/Widerlagerelement-Paarungen
an den Endrahmen bestehen mehrere Möglichkeiten. In einer
bevorzugten Ausführungsvariante gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 22 sind mehr als zwei, vorzugsweise
vier über den Umfang der Endrahmen verteilte Verriegelungsvorrichtungen
vorgesehen. Selbst wenn im Falle einer Minimalausstattung von drei
Verriegelungsvorrichtungen eine Verriegelungsvorrichtung versagen
würde, so sind die beiden aufgrund ihrer Selbständigkeit
intakt verbleibenden Verriegelungsvorrichtungen immer noch ausreichend,
um die beiden Falten-/Wellenbalgelemente sicher zusammenzuhalten.
-
Die
Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Dabei zeigt:
-
1 ein
erfindungsgemäßes Falten-/Wellenbalgelement in
Schrägansicht
-
2 ein
erfindungsgemäßes Verriegelungselement gemäß Detail „A"
aus 1
-
3 eine
schematische Darstellung zweier durch einen geteilten Falten-/Wellenbalg
verbundener Fahrzeugglieder
-
4 eine
Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung
in einer ersten Ausführungsform bei Verriegelungsstellung
des Verriegelungselementes, jedoch ohne Eingreifen in das Widerlagerelement
-
5 eine
partiell geschnittene Schrägansicht einer erfindungsgemäßen
Verriegelungsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform
bei Ausgangsstellung des Verriegelungselementes
-
6 eine
Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung
in einer ersten Ausführungsform bei fortschreitender Betätigung
des Verriegelungselementes
-
7 eine
Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung
in einer ersten Ausführungsform bei Verriegelungsstellung
des Verriegelungselementes
-
8 eine
partiell geschnittene Schrägansicht durch eine erfindungsgemäße
Verriegelungsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform
bei Verriegelungsstellung des Verriegelungselementes
-
9 eine
Schrägansicht eines modular aufgebauten Gehäuses
einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung
-
10 eine
Schrägansicht einer in Falten-/Wellenbalg-Endrahmenabschnitten
integrierten erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung
gemäß einer ersten Ausführungsform
-
11 eine
Detailansicht eines erfindungsgemäßen Verriegelungselementes
in einer ersten Ausführungsform gemäß Blickrichtung „A"
aus 10
-
12 eine
Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung
in einer zweiten Ausführungsform bei Ausgangsstellung des Verriegelungselementes
-
13 eine
Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung
in einer zweiten Ausführungsform bei fortschreitender Betätigung
des Verriegelungselementes
-
14 eine
Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung
in einer zweiten Ausführungsform bei Verriegelungsstellung des
Verriegelungselementes
-
15 eine
Schrägansicht eines modular aufgebauten Gehäuses
einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung
bei Verriegelungsstellung des Verriegelungselementes
-
16 eine
Schnittansicht einer an Endrahmen zweier Falten-/Wellenbalgelemente
befestigten Verriegelungsvorrichtung mit modular aufgebautem Gehäuse
gemäß einer zweiten Ausführungsform
-
17 eine
Schnittansicht durch eine fortgebildete erfindungsgemäße
Verriegelungsvorrichtung mit einem Querkräfte aufnehmenden
Formkörper bei beginnender Betätigung des Verriegelungselementes
-
18 eine
Schnittansicht durch eine fortgebildete erfindungsgemäße
Verriegelungsvorrichtung mit einem Querkräfte aufnehmenden
Formkörper bei Verriegelungsstellung des Verriegelungselementes
-
19 eine
Frontansicht auf die Gehäusestirnseite des den Formkörper
tragenden Gehäuseteils
-
20 eine
durch die Drehachse geführte Vertikalschnittdarstellung
eines gemäß 7 in Verriegelungsstellung
befindlichen Verriegelungselementes
-
21 ein
erfindungsgemäßes Spezialwerkzeug in Schrägansicht
-
22 ein
erfindungsgemäßes Schablonenelement samt zugeordnetem
Sicherungselement in Explosionsansicht
-
23 ein
erfindungsgemäßes Schablonenelement samt zugeordnetem
Sicherungselement in verrasteter Stellung
-
23a einen Horizontalschnitt durch das Rahmenelement
gemäß 23
-
24 ein
aus Halterungsabschnitten des Schablonenelementes mittels des Spezialwerkzeuges
gelöstes Sicherungselement
-
25 ein
als Verriegelungselement-Betätigungswerkzeug eingesetztes
erfindungsgemäßes Spezialwerkzeug
-
26 ein
mit kerbförmigen Markierungen versehenes Schablonenelement
bei Verriegelungsstellung des Verriegelungselementes
-
27 ein
Detail „A" aus 26
-
1 zeigt
ein erstes Falten-/Wellenbalgelement 1a eines zweiteiligen
Falten-/Wellenbalges 1, welcher dazu dient, eine Übergangspassage
zwischen den Innenräumen zweier Fahrzeuglieder 17, 18,
welche von Fahrzeugpassagieren in einer Durchgangsrichtung 11 durchquert
wird, umhüllend gegen Außeneinflüsse
zu schützen.
-
Gemäß einer
schematischen Darstellung in 3 sind hierbei
ein erstes Fahrzeuglied 17 und ein mit diesem über
eine Kupplungsvorrichtung 20 gelenkig verbundenes zweites
Fahrzeuglied 18 eines Schienenfahrzeugs ersichtlich, wobei
die an Frontflächen 17a, 18a der Fahrzeuglieder 17, 18 angebrachten
Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b auch eine zwischen
den Fahrzeugliedern 17, 18 angeordnete Übergangsbrücke 19 tunnelförmig
umgeben.
-
Das
in 1 dargestellte erste Falten-/Wellenbalgelement 1a weist
einen ersten Endrahmen 2a auf, welcher mit einem dazu gegenüberliegenden,
in Montageposition auf gleicher Höhe befindlichen zweiten
Endrahmen 2b des zweiten Falten-/Wellenbalgelementes 1b mittels
mehrerer über den Umfang der Endrahmen 2a, 2b verteilter
erfindungsgemäßer Verriegelungsvorrichtungen 3 verbindbar
ist, sodass die beiden z. B. aus Gummi gefertigten Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b einen
gegenüber Staub und Witterungseinflüssen dichten
Falten-/Wellenbalg 1 ausbilden.
-
Es
sei angemerkt, dass die Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b auch
beiderseits, also z. B. auch auf der in 1 nicht
sichtbaren Stirnseite des ersten Falten-/Wellenbalgelementes 1a mit
beschriebenen Endrahmen 2a, 2b versehen sein können,
um die Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b auf diese
Weise an die Fahrzeuglieder 17, 18 anbinden zu
können. Zu diesem Zweck können im Bereich der
Frontflächen 17a, 18a der Fahrzeugglieder 17, 18 ebenfalls
korrespondierende Endrahmen 2a, 2b angebracht
sein (nicht näher detailliert). Das vorliegende Ausführungsbeispiel
ist zwar anhand der Zusammenführung und Anbindung zweier
Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b aneinander beschrieben,
sämtliche erfindungsgemäßen Merkmale
können jedoch auch auf eine Anbindung eines Falten-/Wellenbalgelementes 1a, 1b an
ein Fahrzeuglied 17, 18 umgelegt werden. Dessen
ungeachtet können die Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b auch
in konventioneller Weise mittels Schrauben, Nieten oder Spannseilsystemen
an den Fahrzeuggliedern 17, 18 befestigt sein.
-
Selbstverständlich
kann der Falten-/Wellenbalg 1 auch einheitlich, d. h. ungeteilt
ausgeführt sein und würde diesfalls in seinem
Aufbau der Darstellung des Falten-/Wellenbalgelementes 1a in 1 entsprechen.
-
Die
bereits erwähnten, über den Umfang der Endrahmen 2a, 2b verteilten
Verriegelungsvorrichtungen 3 weisen gemäß 4 jeweils
zwei Hauptbestandteile auf, nämlich ein kulissenförmig
ausgebildetes Verriegelungselement 4 und ein dazu korrespondierendes
Widerlagerelement 5. Jedes am Endrahmen 2a, 2b angeordnete
Verriegelungselement 4 unabhängig von allen anderen
Verriegelungselementen 4 bewegbar und selektiv betätigbar.
-
Erfindungsgemäß ist
jedes Verriegelungselement 4 ist mit einem unten noch näher
beschriebenen Ansatzelement 8 versehen, mittels welchem
das Verriegelungselement 4 um eine Drehachse 32 drehbar
ist, wobei das vom Verriegelungselement 4 formschlüssig
kontaktierbare und vorzugsweise starr am Endrahmen 2a, 2b befestigte
Widerlagerelement 5 mittels einer Drehbewegung des Verriegelungselementes 4 relativ
zur Drehachse 32 des Verriegelungselementes 4 bewegbar
ist, bis die beiden dadurch relativ zueinander bewegbaren Endrahmen 2a, 2b in
einer definierten Endposition zum Liegen kommen.
-
Wie
in 4 erkennbar, ist das Verriegelungselement 4 sichelförmig
ausgebildet und weist einen Lagerungsabschnitt 25 und einen
Basisabschnitt 27 auf, wobei diese mittels eines Verbindungselementes 7 verbunden
oder auch einstückig ausgeführt sein können.
An den Basisabschnitt 27 des Verriegelungselementes 4 grenzt
ein Kulissenabschnitt 26 an, wobei dieser eine größere
Bauteildicke aufweist als der Basisabschnitt 27 und mit
einer konkav gekrümmten Kontaktfläche 26a versehen
ist.
-
Demgegenüber
weist das Widerlagerelement 5 eine konvex gekrümmte,
hinsichtlich ihres Krümmungsverlaufs zumindest abschnittsweise
dem Krömmungsverlauf der Kontaktfläche 26a des
Kulissenabschnitts 26 im Wesentlichen entsprechende Führungsfläche 5c auf.
Insbesondere korrespondieren die mit den Bezugspfeilen 36 und 37 bezeichneten
Abschnitte der Widerlagerelement-Führungsfläche 5c bzw.
der Kulissenabschnitt-Kontaktfläche 26a hinsichtlich
ihres Krümmungsverlaufs miteinander.
-
Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt das Widerlagerelement 5 einen
länglichen, ellipsenähnlichen Querschnitt, wobei
die Kontaktfläche 26a des Kulissenabschnitts 26 des
Verriegelungselementes 4 einen annähernd gleichen
parabolischen bzw. elliptischen Krümmungsverlauf aufweist
wie die Führungsfläche 5c des Widerlagerelementes 5.
-
Unabhängig
von der konkreten Ausführung ist die Führungsfläche 5c des
Verriegelungselementes 4 von der Kontaktfläche 26a des
um eine Drehachse 32 schwenkbaren Kulissenabschnitts 26 formschlüssig
kontaktierbar.
-
Gemäß 4 sind
Verriegelungselement 4 und Widerlagerelement 5 in
einem modular aufgebauten, zweiteiligen Gehäuse 6a, 6b untergebracht, wobei
ein am ersten Endrahmen 2a anbringbares erstes Gehäuseteil 6a das
Verriegelungselement 4 samt seiner Lagerung in sich birgt
und ein am zweiten Endrahmen 2b anbringbares zweites Gehäuseteil 6b das
Widerlagerelement 5 samt seiner Lagerung in sich birgt.
-
Die
beiden Gehäuseteile 6a, 6b sind lediglich an
ihren einander zugewandten Stirnseiten 13a, 13b offen
und weisen flanschförmige Anschlagabschnitte 10a, 10b mit
z. B. als Schrauben, Nieten oder Bolzen ausgeführten Befestigungselementen 16 auf,
um die Gehäuseteile 6a, 6b jeweils an
einem zugeordneten Endrahmen 2a, 2b zu befestigen
(siehe auch 9). Solche, rein beispielhaft
mittels Schraubelementen 16 an den Endrahmen 2a, 2b der
Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b montierte Gehäuseteile 6a, 6b sind in 16 dargestellt,
wobei in dieser Darstellung allerdings eine noch unten näher
beschriebene alternative Ausführungsform von Verriegelungselement 4 und
Widerlagerelement 5 ersichtlich ist. Anhand von 16 ist
jedenfalls gut erkennbar, dass die Gehäuseteile 6a, 6b jeweils
in den Endrahmen 2a, 2b bzw. in daran angrenzenden
Abschnitten der Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b versenkt
sind. Auf diese Weise schließen die dem jeweils anderen
Gehäuseteil 6a, 6b zugewandten Gehäusestirnseiten 13a, 13b der
Gehäuseteile 6a, 6b im Wesentlichen bündig
mit den ebenfalls einander zugewandten Stirnseiten 12a, 12b der
Endrahmen 2a, 2b ab.
-
In
einer Alternative zur Anordnungsvariante gemäß 16 ist
es jedoch auch möglich, dass die flanschförmigen
Anschlagabschnitte 10a, 10b der Gehäuseteile 6a, 6b über
die Stirnseiten 12a, 12b der ihnen zugeordneten
Endrahmen 2a, 2b in Richtung der jeweils gegenüberliegenden
Endrahmen 2a, 2b hinausstehen und solchermaßen
nur die Gehäusestirnseiten 13a, 13b einander
in der Endposition der Endrahmen 2a, 2b kontaktieren,
nicht jedoch die Endrahmen 2a, 2b.
-
Sowohl
zwischen den Endrahmen 2a, 2b als auch zwischen
den Gehäuseteilen 6a, 6b können
beliebige Abdichtelemente, z. B. Abdichtbahnen aus Gummi vorgesehen
sein. Gemäß 4 sind etwa
an den Anschlagabschnitten 10a, 10b der Gehäuseteile 6a, 6b einander
zugewandte Aufnahmerillen 21a, 21b vorgesehen,
welche mit geeigneten Dichtelementen versehen werden können.
-
In
den Gehäuseteilen 6a, 6b sind noch weitere
Durchbrüche 15 vorgesehen, welche in einer normal
zur zum Verlauf der an den Anschlagabschnitten 10a, 10b vorgesehenen
Befestigungselemente 16 bzw. normal zu allfällig
zum Hindurchführen der Befestigungselemente 16 vorgesehenen,
z. B. in 15 ersichtlichen Durchbrüche 14 verlaufen
und ebenfalls einer stabilen Befestigung der Gehäuseteile 6a, 6b an
bzw. in den Endrahmen 2a, 2b mit nicht dargestellten
weiteren Befestigungselementen dienen. Das Profil der Endrahmen 2a, 2b muss
hierbei eine geeignete Geometrie zur Aufnahme der Gehäuseteile 6a, 6b aufweisen
und kann gegebenenfalls auch mehrteilig aufgebaut sein.
-
Die
Funktionsweise der Verriegelungsvorrichtung 3 ist anhand
der 5–8 nachzuvollziehen.
Das gemäß 5 in einer
Ausgangsstellung befindliche kulissenförmige Verriegelungselement 4 ist um
eine z. B. durch einen Bolzen ausgebildete, im Lagerungsabschnitt 25 angeordnete
Drehachse 32 drehbar im ersten Gehäuseteil 6a gelagert.
Bei Betätigung des Verriegelungselementes 4 kann
eine Drehbewegung in Richtung des Uhrzeigersinns vollzogen werden,
sodass der Kulissenabschnitt 26 bzw. dessen konkav gekrümmte
Kontaktfläche 26a mit dem starr im gegenüberliegenden
zweiten Gehäuseteil 6b angebrachten, z. B. angeschweißten
Widerlagerelement 5 bzw. mit dessen konvex gekrümmter Führungsfläche 5c formschlüssig
in Eingriff kommt (6). Durch eine fortgesetzte
Drehbewegung in Betätigungsrichtung 28 wird das
Widerlagerelement 5 sukzessive in Richtung der Drehachse 32 des
Verriegelungselementes 4 befördert bzw. herangezogen,
bis schließlich die Gehäuseteile 6a, 6b und
somit die Endrahmen 2a, 2b in einer definierten
Endposition relativ zueinander fixiert sind. Die an den Endrahmen 2a, 2b befestigten
Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b sind somit sicher
miteinander verbunden. Ein in beschriebener Weise in eine Verriegelungsstellung
befördertes Verriegelungselement 4 ist in den 7 und 8 ersichtlich.
In dieser Verriegelungsstellung kontaktieren die Führungsfläche 5c des
Widerlagerelementes 5 und die Kontaktfläche 26a des
Verriegelungselementes 4 einander in annähernd
kongruenter Stellung. Genauer gesagt, kontaktieren Widerlagerelement 5 und
Verriegelungselement 4 einander im Bereich des Abschnitts 36 der Widerlagerelement-Führungsfläche 5c und
des Abschnitts 37 der Kulissenabschnitt-Kontaktfläche 26a, wobei
der Abschnitt 36 der Widerlagerelement-Führungsfläche 5c ungefähr
in der Mitte der Widerlagerelement-Führungsfläche 5c angeordnet
ist, während der Abschnitt 37 der Kulissenabschnitt-Kontaktfläche 26a – relativ
zur Betätigungsrichtung 28 betrachtet – im
hinteren Drittel der Kulissenabschnitt-Kontaktfläche 26a angeordnet
ist. Hierbei weisen – in der Verriegelungsstellung des
Verriegelungselementes gemäß 7 betrachtet – zur
Kulissenabschnitt-Kontaktfläche 26a benachbarte
Endbereiche 35 der Widerlagerelement-Führungsfläche 5c eine
stärkere Krümmung auf als die zu den Endbereichen 35 benachbarte
Kulissenabschnitt-Kontaktfläche 26a, befinden
sich also zu dieser (in der Verriegelungsstellung) in einer geringfügig
distanzierten Position.
-
Zusammenfassend
kann also gesagt werden, dass durch speziell gewählte Geometrie
von Kulissenabschnitt 26 und Widerlagerelement 5 eine
Sicherung der Verriegelungsstellung des Verriegelungselementes 4 erzielt
wird. Erwähnt sei weiterhin, dass die (nicht dargestellten)
in den Aufnahmerillen 21b, 21b eingelegten Dichtungsbahnen
bzw. an den Endrahmen 2a, 2b angebrachte (ebenfalls
nicht dargestellte) Dichtungselemente während der Beförderung
des Verriegelungselementes 4 in seine Verriegelungsstellung
kurzfristig komprimiert werden und sich die Gehäusestirnseiten 13a, 13b vorübergehend kontaktieren,
während sich diese Dichtungsbahnen bzw. Dichtungselemente
in weiterer Folge, nämlich nach Erreichen der in 7 abgebildeten
Verriegelungsstellung bzw. nachdem der Abschnitt 37 der
Kulissenabschnitt-Kontaktfläche 26a an dem ihm
zugeordneten Abschnitt 36 der Widerlagerelement-Führungsfläche 5c seinen
Platz gefunden hat, wieder ausdehnen und die Gehäusestirnseiten 13a, 13b somit
wieder geringfügig voneinander distanziert bzw. auseinandergedrückt
werden.
-
Da
sich der Kulissenabschnitt 26 über einen – relativ
zur Drehachse 32 betrachteten – Winkelbereich
von mindestens 45°, im vorliegenden Ausführungsbeispiel über
einen Winkelbereich von annähernd 90° erstreckt,
während die Kontaktfläche 26a des Verriegelungselementes 4 eine
gemäß 7 etwa zwei- bis dreifache Längenerstreckung 26a' gegenüber
der Längenerstreckung 5c' der Führungsfläche 5c des
Widerlagerelementes 5 aufweist und diese in der Verriegelungsstellung
des Verriegelungselementes 4 (betrachtet in Betätigungsrichtung 28)
somit deutlich überragt, ist das Widerlagerelement 5 sicher
durch das Verriegelungselement 4 gehalten. Im Ausführungsbeispiel
gemäß 7 wird die Längenerstreckung 26a' der
Verriegelungselemente-Kontaktfläche 26a von der
Längenerstreckung 5c' der Widerlagerelemente-Führungsfläche 5c somit
um ein Übermaß 33 überragt,
welches größer ist als das Maß der Längenerstreckung 5c' der
Widerlagerelemente-Führungsfläche 5c.
-
In
umgekehrter Weise wie vorangehend beschrieben, können das
Widerlagerelement 5 und das Verriegelungselement 4 und
somit die beiden Endrahmen 2a, 2b wieder voneinander
gelöst werden, indem das kulissenförmige Verriegelungselement 4 entgegen
der Richtung des Uhrzeigersinns bzw. entgegen der Betätigungsrichtung 28 um
die Drehachse 32 in seine Ausgangsstellung gemäß 5 befördert wird.
-
Wenn
das Verriegelungselement 4 in seine Verriegelungsstellung
befördert wurde, ohne dass das Widerlagerelement 5 vom
Kulissenabschnitt 26 des Verriegelungselementes 4 ergriffen
wurde, so kann eine solche Fehlbetätigung des Verriegelungselementes 4 sofort
erkannt werden, da sich zwischen den Stirnseiten 12a, 12b der
beiden zueinandergeführten Endrahmen 2a, 2b bzw.
zwischen den Gehäusestirnseiten 13a, 13b ein
deutlich sichtbarer Spalt 38 ausbildet, welcher durch das
Kontaktiertwerden einer Außenseite 5b des Widerlagerelementes 5 durch
eine Außenseite 26b des Kulissenabschnitts 26 zustande
kommt (siehe 4). Mit anderen Worten ragt
das Verriegelungselement 4 in seiner Verriegelungsstellung
so weit aus dem ihm zugeordneten Endrahmen 2a bzw. aus
dem ersten Gehäuseteil 6a hinaus, dass sich die
Stirnseiten 12a, 12b der Endrahmen 2a, 2b bzw.
die Gehäusestirnseiten 13a, 13b im Falle
einer Fehlbetätigung des Verriegelungselementes nicht kontaktieren
können.
-
Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist
das Widerlagerelement 5 geteilt ausgeführt und
weist einen ersten Widerlagerschenkel 5a sowie einen von
diesem distanzierten zweiten Widerlagerschenkel 5b auf,
wobei zwischen erstem und zweitem Widerlagerschenkel 5a, 5b eine
Aufnahmebahn 24 ausgebildet ist, durch welche ein an den
Kulissenabschnitt 26 angrenzender Basisabschnitt 27 des Verriegelungselementes 4 während
der Drehbewegung des Verriegelungselementes 4 hindurchführbar ist.
Um diese Anordnung zu realisieren, sind die Widerlagerschenkel 5a, 5b z.
B. jeweils separat an einer Seitenwand des zweiten Gehäuseteils 2b angeschweißt.
-
Wie
in 8 erkennbar, weist der Basisabschnitt 27 eine
der Aufnahmebahn 24 entsprechende, wesentlich geringere
breite bzw. Querschnittsdicke auf als der während der Drehbewegung
des Verriegelungselementes 4 am Widerlagerelement 5 entlanggleitende
Kulissenabschnitt 26. Hingegen weist der in seinem Verbindungsbereich
zum Basisabschnitt 27 keilförmig verjüngte
Kulissenabschnitt 26 des Verriegelungselementes 4 zumindest
abschnittsweise eine größere Breite auf als die
Aufnahmebahn 24.
-
Wie
ebenfalls in 5 erkennbar, weist das Widerlagerelement 5 zwei
Führungsflächen 5c auf, nämlich
eine am ersten Widerlagerschenkel 5a angeordnete erste
Führungsfläche 5c und eine dazu koplanare,
am zweiten Widerlagerschenkel 5b angeordnete zweite Führungsfläche 5c.
Durch die beschriebene konstruktive Ausführungsweise von
Verriegelungselement 4 und Widerlagerelement 5 wird eine
sichere Führung sowie eine zuverlässige Arretierung
der genannten Bauteile der Verriegelungsvorrichtung 3 ermöglicht.
-
Um
die Ausgangsstellung sowie die Verriegelungsstellung des Verriegelungselementes 4 exakt zu
definieren, ist im ersten Gehäuseteil 6a ein Anschlagelement 29 angeordnet
bzw. eingeschweißt. Das Anschlagelement 29 weist
eine erste Anschlagfläche 29a und eine dazu um
im Wesentlichen 90° versetzte zweite Anschlagfläche 29b auf,
wobei die erste Anschlagfläche 29a von einem ersten
Anschlagabschnitt 30a des Verriegelungselementes 4 kontaktierbar
ist (= Ausgangsstellung) und die zweite Anschlagfläche 29b von
einem zum ersten Anschlagabschnitt 30a im Wesentlichen
um 90° versetzten zweiten Anschlagabschnitt 30b des
Verriegelungselementes 4 kontaktierbar ist (= Verriegelungsstellung).
Alternativ oder unterstützend zum Anschlagelement 29 kann
das Verriegelungselement 4 auch an im ersten Gehäuseteil 6a vorhandenen
Formelementen 31 einen Anschlag finden, welche einer Ausbildung
der bereits erwähnten Durchbrüche 15 dienen.
-
Um
das Verriegelungselementes 4 zu betätigen, ist
dieses mit einem bereits erwähnten Ansatzelement 8 versehen.
Beim Ansatzelement 8 kann es sich um ein vom Verriegelungselement 4 abstehendes
Griffelement oder auch um eine Aufnahme 8 für ein
darin formschlüssig einsetztbares Betätigungswerkzeug
wie etwa einem Dreikantschlüssel handeln. Die 4–10 zeigen
in rein beispielhafter Weise eine derartige Aufnahme 8,
in welche ein im Wesentlichen tetraederförmiger Schaft
eines korrespondierenden Betätigungswerkzeugs eingesetzt werden
kann.
-
Die
Achse des Ansatzelementes 8 bzw. der Aufnahme 8 kann
mit der Drehachse 32 des Verriegelungselementes 4 fluchten,
kann jedoch auch exzentrisch zu dieser angeordnet sein. Auf diese
Weise wird ein Exzenterhebel-Mechanismus realisiert, welcher eine
sicheres Arretieren der Verriegelungsvorrichtung 3 bzw.
ein Halten des Verriegelungselementes 4 in seiner Verriegelungsstellung
gemäß 8 ermöglicht.
-
In
den 12–16 ist
eine zweite Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung 3 abgebildet,
deren Funktionsweise im Wesentlichen analog zur gemäß der 4–9 beschriebenen
kulissenförmigen ersten Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung 3 nachzuvollziehen
ist. Hierbei weisen die entlang der Falten-/Wellenbalg-Endrahmen 2a, 2b verteilten,
selektiv betätigbaren Verriegelungsvorrichtungen 3 wiederum
jeweils zwei Hauptbestandteile auf, nämlich ein hakenförmig
ausgebildetes Verriegelungselement 4 und ein dazu korrespondierendes bolzenförmiges
Widerlagerelement 5.
-
Die
Funktionsweise dieser zweiten Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung 3 ist
anhand der 12–14 nachzuvollziehen.
Das Verriegelungselement 4 ist um eine Drehachse 32 drehbar
im ersten Gehäuseteil 6a gelagert. Bei Betätigung
des Verriegelungselementes 4 kann eine Drehbewegung in
Richtung des Uhrzeigersinns vollzogen werden, sodass das Verriegelungselement 4 mit
einem hakenförmig gekrümmten Endabschnitt 4a mit
einem starr im gegenüberliegenden zweiten Gehäuseteil 6b angebrachten,
z. B. angeschweißten Widerlagerelement 5 formschlüssig
in Eingriff kommt (13). Durch eine fortgesetzte
Drehbewegung wird das Widerlagerelement 5 fortschreitend
in Richtung der Drehachse 32 des Verriegelungselementes 4 befördert,
bis schließlich die Gehäuseteile 6a, 6b und
somit die Endrahmen 2a, 2b in einer definierten
Endposition relativ zueinander fixiert und die an den Endrahmen 2a, 2b befestigten
Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b miteinander
verbunden sind (siehe 14). Das Verriegelungselement 4 befindet
sich nun also analog zu 8 in einer Verriegelungsstellung.
-
In
umgekehrter Weise können das Widerlagerelement 5 und
das Verriegelungselement 4 und somit die beiden Endrahmen 2a, 2b wieder
voneinander gelöst werden, indem das Verriegelungselement 4 entgegen
der Richtung des Uhrzeigersinns um die Drehachse 32 in
seine Ausgangsstellung gemäß 12 befördert
wird.
-
Das
Widerlagerelement 5 ist in der zweiten Ausführungsform
der Verriegelungsvorrichtung 3 als ein im Wesentlichen
normal zur Durchgangsrichtung 11 durch die Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b abstehender
Arretierbolzen 5 ausgeführt, kann jedoch auch
andere geeignete Geometrien aufweisen und z. B. als Halteöse
oder als Halbschale, in welche ein kugelförmiger Endabschnitt 4a des
Verriegelungselementes 4 eingreift, ausgeführt
sein.
-
Um
einen geeigneten formschlüssigen Kontakt zwischen dem Verriegelungselement 4 und
dem Widerlagerelement 5 zu ermöglichen, weist
der Endabschnitt 4a des Verriegelungselementes 4 einen an
die Geometrie des Widerlagerelementes 5 bzw. des Arretierbolzens 5 angepassten
Kontaktbereich 4a' auf.
-
Das
im Zuge der Beschreibung der ersten Ausführungsform der
Verriegelungsvorrichtung 3 hinsichtlich der Betätigung
des Verriegelungselementes 4 mittels eines Ansatzelementes
bzw. einer Betätigungswerkzeug-Aufnahme 8 Gesagte
gilt analog auch für die zweite Ausführungsform
der Verriegelungsvorrichtung 3 gemäß der 12–16.
Auch der Aufbau der modularen, im Wesentlichen rechteckig ausgeführten
Gehäuseteile 6a, 6b entspricht mit Ausnahme
der Ausgestaltung der zugeordneten Befestigungselemente 16 im
Wesentlichen jener gemäß der ersten Ausführungsform
der Verriegelungsvorrichtung 3 beschriebenen Bauart.
-
Die
in den 12–14 gezeigte
Ausführungsvariante der Verriegelungsvorrichtung 3 weist ein
Verriegelungselement 4 mit einer exzentrisch zur (nicht
näher detaillierten) Achse des Ansatzelementes 8 angeordnete
Drehachse 32 auf, ist also als (Dreh-)Exzenterhebel-Vorrichtung
ausgeführt.
-
Anhand
der Darstellungen in 13 und 14 ist
ersichtlich, wie ein zufolge der exzentrischen Kraftausübung
mittels eines nicht dargestellten Betätigungswerkzeugs
ein Totpunkt überwunden wird, bevor das Verriegelungselement 4 seine
das Widerlagerelement 5 arretierende Verriegelungsstellung
einnimmt.
-
Sowohl
in der ersten als auch in der zweiten vorgestellten Ausführungsform
der Verriegelungsvorrichtung 3 ist die Drehachse 32 des
Verriegelungselementes 4 im Wesentlichen normal zur Durchgangsrichtung 11 durch
die Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b angeordnet,
jene kann jedoch ebenso wie das Widerlagerelement/der Arretierbolzen 5 auch
in anderer Weise bzw. unter einer beliebigen Neigung am jeweiligen
Endrahmen 2a, 2b angebracht sein.
-
Um
einen ausreichend gesicherten Halt der Endrahmen 2a, 2b bzw.
der Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b aneinander
zu gewährleisten, empfiehlt es sich, mindestens drei, vorzugsweise
vier über den Umfang der Endrahmen 2a, 2b verteilte
erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtungen 3 vorzusehen.
-
Um
die beiden Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b in
exakter Position zueinander auszurichten, sind die Endrahmen 2a, 2b mit
parallel zur Durchgangsrichtung 11 abstehenden Zentrierelementen 22 versehen,
welche in korrespondierende, am jeweils gegenüberliegenden
Endrahmen 2a, 2b vorgesehene Zentrieraufnahmen 23 eingreifen.
Die gemäß 1 zapfenförmig
ausgebildeten Zentrierelemente 22 sind gleich den Verriegelungsvorrichtungen 3 über den
Umfang der Endrahmen 2a, 2b verteilt, wobei ein Endrahmen 2a, 2b sowohl
Zentrieraufnahmen 23 als auch Zentrierelemente 22 aufweisen
kann.
-
Auch 10 zeigt
eine in Endrahmenabschnitten 2a, 2b integrierte
Verriegelungsvorrichtung 3, wobei die Endrahmenabschnitte 2a, 2b mit
Zentrierelementen 22 bzw. mit korrespondierenden Zentrieraufnahmen 23 ausgestattet
sind.
-
Während
in 2 eine in einem Endrahmen 2a integrierte
Verriegelungsvorrichtung 3 mit einem hakenförmigen
Verriegelungselement 4 gemäß der zweiten
Ausführungsform abgebildet ist, zeigt 11 eine
in einem Endrahmen 2a versenkte Verriegelungsvorrichtung 3 mit
einem kulissenförmigen Verriegelungselement 4 gemäß der
ersten Ausführungsform Verriegelungsvorrichtung 3.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsvariante ist es vorgesehen,
dass die Endrahmen 2a, 2b, in einer Frontansicht
betrachtet, im Wesentlichen rechteckig ausgestaltet sind und jede
Seite dieser rechteckigen Endrahmen 2a, 2b mit
mindestens zwei Verriegelungsvorrichtungen 3 versehen ist.
Die Ecken der rechteckigen Endrahmen 2a, 2b sind
unter ca. 45° abgeschrägt, wobei in jeder der
dadurch ausgebildeten Eckrundungen 9 oder Eckschrägen 9 zumindest eine
erfindungsgemäß unabhängig von allen
anderen betätigbare Verriegelungsvorrichtung 3 und/oder ein
Zentrierelement 22 bzw. eine zugeordnete Zentrieraufnahme 23 angeordnet
ist (siehe 1). Auf diese Weise wird eine
hinsichtlich ihrer Sicherheitseigenschaften optimierte Verbindung
der Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b erzielt.
-
Ein
Endrahmen 2a, 2b kann beliebige Verriegelungselement-/Widerlagerelement-Paarungen, also
sowohl mit Verriegelungselementen 4 bestückte erste
Gehäuseteile 6a als auch mit Widerlagerelementen 5 bestückte
zweite Gehäuseteile 6b aufweisen, welche etwa
in abwechselnder Folge und in regelmäßigen Abständen
zueinander über den Umfang des Endrahmens 2a, 2b verteilt
sein können (1).
-
Um
eventuell während einer Kurvenfahrt entstehende Querkräfte
aufzunehmen, ist es in einer Fortbildung der Erfindung gemäß den 17–19 vorgesehen,
dass an einem der Gehäuseteile 6a, 6b (im
vorliegenden Ausführungsbeispiel: am zweiten Gehäuseteil 6b)
ein z. B. bolzenförmig ausgebildeter Formkörper 39 angebracht
ist, welcher zumindest in der Verriegelungsstellung des Verriegelungselementes 4 bzw.
in der Endposition der zueinandergeführten Endrahmen 2a, 2b in
eine korrespondierende Aufnahmeöffnung 40 des
jeweils gegenüberliegenden Gehäuseteils 6a, 6b (im
vorliegenden Ausführungsbeispiel: am ersten Gehäuseteil 6a angeordnet)
eingreift.
-
Wie
in 17 und 18 ersichtlich,
weist der bolzenförmige Formkörper 39 einen
Stegabschnitt 55 auf, welcher in einem im Gehäuseteil 6b vorgesehenen
Langloch 54 gehalten ist (siehe auch eine Frontalansicht
auf die Gehäusestirnseite 13b gemäß 19).
Von der gegenüberliegenden Seite des Gehäuseteils 6b wird
der Formkörper 39 mit einer Sicherungsscheibe 53 und
einer auf einen Gewindeabschnitt 39a des Formkörpers 39 aufgeschraubten
Sechskant-Mutter 52 am Gehäuseteil 6b befestigt.
-
Die 22 und 23 zeigen
eine zusätzliche Maßnahme zur Sicherung des Verriegelungselementes 4 in
seiner Verriegelungsstellung, wobei der Betätigungswerkzeugs-Aufnahme 8 ein
Schablonenelement 41 mit einer Durchgangsöffnung 42 vorgelagert
ist. Das Schablonenelement 41 bzw. die Durchgangsöffnung 42 lässt
in Verriegelungsstellung des Verriegelungselementes 4 ein
Einführen eines Sicherungselementes 43 in die
Betätigungswerkzeugs-Aufnahme 8 zu, um das Verriegelungselement 4 in
seiner Verriegelungsstellung zu fixieren. Hingegen ist ein solches
Einführen des Sicherungselementes 43 in einer
nicht-verriegelten Stellung des Verriegelungselementes 4 verhindert.
Das Sicherungselement 43 weist einen zur Geometrie der
Aufnahme 8 korresponierenden Querschnitt auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das Sicherungselement 43 gleich dem Betätigungswerkzeug 59 als
Schaft mit im Wesentlichen dreiecksförmigem Querschnitt
ausgeführt.
-
Das
Schablonenelement 41 ist vorliegenden Ausführungsbeispiel
als separates Bauteil ausgeführt und weist Senkbohrungen 48 auf,
durch welche Schraubelemente hindurchgeführt werden können, um
das Schablonenelement 41 am Endrahmen 2a zu befestigen.
Es versteht sich jedoch, dass das Schablonenelement 41 auch
als integraler Teil des Endrahmens 2a oder des Gehäuseteils 6a ausgeführt
sein kann.
-
Wie
in 22 ersichtlich, weist das Schablonenelement 41 zwei
laterale Halterungsabschnitte 49a, 49b auf, welche
jeweils mit einer Arretieröffnung 44a, 44b versehen
sind. Das Sicherungselement 43 besitzt einen im Wesentlichen
quaderförmigen Basiskörper 46 samt darin
gelagerter und mittels (nicht dargestellter) Federelemente vorgespannter
Arretierelemente 45a, 45b. Die in einer Schnittdarstellung gemäß 23a näher ersichtlichen stiftförmig
ausgebildeten Arretierelemente 45a, 45b sind mit
den Arretieröffnungen 44a, 44b der Halterungsabschnitte 49a, 49b verrastbar
und können aus dieser Position nicht ohne Zuhilfenahme
eines z. B. zangenförmigen Spezialwerkzeugs 60 gelöst
werden.
-
In 23a ist des Weiteren ersichtlich, dass der Basiskörper 46 des
Sicherungselementes 43 gegenüber der Drehachse 32 bzw.
der Längsachse des Sicherungselementes 43 asymmetrisch
ausgebildet ist. Mit anderen Worten gesagt, ist die ab der Längsachse
des Sicherungselementes 43 bzw. der Drehachse 32 in
Richtung der lateralen Halterungsabschnitte 49a, 49b gemessene
Erstreckung des Basiskörpers 46 unterschiedlich
groß. Diese asymmetrische Ausgestaltung des Basiskörpers 46 verhindert ein
Einführen des dreikantförmigen Sicherungselementes 43 in
die Schablonenöffnung 42 bzw. in die Aufnahme 8 bei
Ausgangs-/Offenstellung des Verriegelungselementes 4. Somit
ist gewährleistet, dass das Sicherungselement 43 nur
in der Verriegelungsstellung des Verriegelungselementes 4 an
den Halterungsabschnitten 49a, 49b des Schablonenelementes 41 verrastet
werden kann.
-
Ein
erwähntes, in 21 ersichtliches Spezialwerkzeug 60 ist
stangenförmig ausgebildet und weist einen Führungsabschnitt 60a und
einen dazu um 90° umgebogenen Griffabschnitt 60b auf.
Am Führungsabschnitt 60a sind ein unbeweglicher
erster Klemmschenkel 61 und ein beweglicher zweiter Klemmschenkel 62 gelagert,
wobei an den zueinander weisenden Seiten der Klemmschenkel 61, 62 jeweils
ein Klemmzapfen 61a, 61b angeordnet ist.
-
Ein
Lösen eines bereits an den Halterungsabschnitten 49a, 49b des
Schablonenelementes 41 verrasteten Basiskörpers 46 bzw.
des einstückig mit diesem gefertigten Sicherungselement 43 wird
in folgender Weise durchgeführt: Zunächst wird
das Spezialwerkzeug 60 gemäß 24 an
das Schablonenelement 41 herangeführt, wobei der
Klemmzapfen 61a des (unbeweglichen) ersten Klemmschenkels 61 in
die Arretieröffnung 44b des Halterungsabschnitts 49b eingeführt
wird. Nun wird der zweite Klemmschenkel 62 auf manuelle
Weise entlang des Führungsabschnitts 60a verschoben,
bis auch der Klemmzapfen 62a des zweiten Klemmschenkels 62 in
die dafür vorgesehene Arretieröffnung 44a des Halterungsabschnitts 49a eingreift.
In dieser Position, in welcher die stiftförmigen Arretierelemente 45a, 45b von
den Klemmzapfen 61a, 61b entgegen der auf sie
wirkenden Federkraft aus den Arretieröffnungen 44a, 44b verdrängt
bzw. in den Basiskörper 46 zurückgedrängt
sind, wird der zweite Klemmschenkel 62 mittels einer Feststellschraube 63 fixiert.
Nun kann der Basiskörper 46 bzw. das einstückig
mit diesem gefertigte Sicherungselement 43 mittels eines einfachen
Handgriffs aus den Halterungsabschnitten 49a, 49b des
Schablonenelementes 41 entfernt werden.
-
Sofern
das Verriegelungselement 4 nun wieder in seine Ausgangsposition
befördert wird, kann der Basiskörper 46 bzw.
das Sicherungselement 43 um 180° gewendet und
wiederum an den Halterungsabschnitten 49a, 49b des
Schablonenelementes 41 zu Aufbewahrungszwecken arretiert
werden (nicht dargestellt).
-
Um
schnell feststellen zu können, ob sich das Verriegelungselement 4 in
seiner korrekten Verriegelungsstellung befindet, weist der durch
den Gehäuseteil 6a hindurchragende Lagerungsabschnitt 25 des
Verriegelungselementes 4 eine erste Markierung 57 auf,
während am Schablonenelement 41 eine zweite Markierung 58 angebracht
ist (siehe 27). Wenn die Markierungen 57 und 58,
welche z. B. als Kerben oder Einfräsungen ausgeführt
sein können, miteinander fluchten, ist das vollständige
Erreichen der Verriegelungsstellung durch das Verriegelungselement 4 indiziert
und das Sicherungselement 43 bzw. der Basiskörper 46 kann
in die Halterungsabschnitte 49a, 49b des Schablonenelementes 41 eingesetzt
werden.
-
Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das zur Verdrehung
des Verriegelungselementes 4 erforderliche Betätigungswerkzeug 59 und
das zur Lösung des Sicherungselementes 43 bzw.
des Basiskörpers 46 als einheitliches Werkzeug
ausgeführt (21). Hierbei ist der Endbereich
des Führungsabschnitts 60a als Betätigungswerkzeug 59 bzw.
als Dreikantschaft ausgeführt, welcher gemäß der
Darstellung in 25 in die Aufnahme 8 des
Verriegelungselementes 4 eingesetzt werden kann.
-
In 21 ist
ersichtlich, dass der Schaft des Betätigungswerkzeugs 59 einen
Führungszapfen 64 aufweist. Der Führungszapfen 64 korrespondiert
mit in 27 ersichtlichen Nuten 65,
welche an die Schablonenöffnung 42 angrenzen und
ist in diese Nuten 65 einführbar. Auf diese Weise
wird ein Einführen des Betätigungswerkzeugs 59 in
die Schablonenöffnung 42 bzw. in die Aufnahme 8 entweder
in der Ausgangs- bzw. Offenstellung oder in der Verriegelungsstellung
zugelassen, nicht jedoch in einer Zwischenstellung.
-
20 zeigt
eine Vertikalschnittdarstellung durch die Drehachse 32 eines
gemäß 7 in Verriegelungsstellung befindlichen
Verriegelungselementes. Um einen gesicherten Sitz des Verriegelungselementes 4 sowohl
in seiner Ausgangsstellung als auch in seiner Verriegelungsstellung
zu ermöglichen, sind zwischen dem zylindrischen Lagerungsabschnitt 25 des
Verriegelungselementes 4 und den Innenwandungen des ersten
Gehäuseteils 6a zwei z. B. aus Gummi gefertigte
Kompressionselemente 50 geklemmt gehalten. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Kompressionselementen 50 um
O-Ringe, welche jeweils in einer konzentrisch zur Drehachse 32 des
Verriegelungselementes 4 verlaufenden Aufnahmenut 51 des
Verriegelungselemente-Lagerungsabschnitts 25 gehalten sind.
Da das Verriegelungselement 4 somit nur unter Widerstand
bewegt werden kann, ist ein unkontrolliertes Herumschwenken des
Verriegelungselementes 4 verhindert.
-
Es
sei angemerkt, dass die Kompressionselemente 50 in der
vorliegenden 20 lediglich schematisch eingezeichnet
sind. Im montierten Zustand weisen die Kompressionselemente 50 verständlicherweise
keinen kreisrunden, sondern einen gequetschten Querschnitt auf und
schmiegen sich an die Innenwandung des Gehäuseteils 6a an.
-
Zu
den bisher beschriebenen Bauweisen der erfindungsgemäßen
Verriegelungsvorrichtungen 3 sind vielfache Abwandlungen
denkbar. So müssen etwa das Verriegelungselement 4 und
das jeweils dazu korrespondierende Widerlagerelement 5 nicht unbedingt
in modular aufgebauten Gehäuseteilen untergebracht sein,
sondern können selbstverständlich auch unmittelbar
oder unter Vorsehung geeigneter Beschläge an den Endrahmen 2a, 2b der
Falten-/Wellenbalgelemente 1a, 1b angebracht bzw.
gelagert sein.
-
Die
Verriegelungselemente 4 können des Weiteren mit
geeigneten Feder- oder Kompressionselementen versehen sein, um eine
erleichterte Betätigung zu ermöglichen. Auch ist
eine Betätigung der Verriegelungsvorrichtungen 3 bzw.
der Verriegelungselemente 4 mittels hydraulischer oder
pneumatischer Vorrichtungen oder durch elektrische Stellmotoren
denkbar.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 032903131 [0004]
- - US 289437 [0007]
- - EP 1182110 [0007]