DE202008013348U1 - Rastbolzen mit Verriegelungsmechanik - Google Patents
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Abstract
Rastbolzen (1) mit Verriegelungsmechanik (5, 18), mit einer an einem Maschinenteil festlegbaren Hülse (9) und einem mit einem Knopf (7) verbundenen Raststift (2), der in einer Durchgangsbohrung (10) der Hülse (9) axial entgegen und mittels der Kraft einer Feder (13) durch Betätigen des Knopfes (7) verschiebbar ist, wodurch der Raststift (2) mittels der Verriegelungsmechanik (5, 18) in zwei Rastpositionen (27, 30) bringbar ist, welche einer eingefahrenen Ruhe-/Entriegelungsposition (30) und einer ausgefahrenen Arbeits-/Verriegelungsposition (27) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmechanik (5, 18) eine Art Kugelschreibermechanik ist und ein Verriegelungselement (18) aufweist, welches in einer herzförmigen Kulissenführung (5) oder Herzkurve (5) aufgenommen ist und darin laufen kann und damit der Raststift (2) nur durch Druck in Verriegelungsrichtung (16) auf den Knopf (7) oder aber nur durch Zug in Entriegelungsrichtung (17) am Knopf (7) betätigt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft einen neuartigen Rastbolzen mit Verriegelungsmechanik nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
- Es existieren bereits zahlreiche Rastriegel mit Sperren in Arbeits- und Ruheposition.
- So ist ein derartiger Rastbolzen auch bereits durch die auf die gleiche Anmelderin zurückgehende
DE 20 2005 011 092 U1 bekannt geworden. Dort ist ein Rastriegel offenbart, mit mittels Drehbewegung axial antreibbarem Raststift, zur Ent- oder Verriegelung von mindestens zwei Bauteilen zueinander, und mit einer an mindestens einem der Bauteile befestigbaren Gehäusehülse, in deren Innenraum der Raststift drehbar und axial verschiebbar gelagert ist, wodurch dieser eine Ent- oder Verriegelung zu mindestens einem anderen Bauteil bewirkt, wobei für das Bewegen des Raststiftes mit oder entgegen der Kraft einer Feder in seine, die mindestens zwei Bauteile ver- oder entriegelnde Position, mindestens eine radiale Schraubschlitz-Radialstift-Führung zwischen dem Raststift und der Gehäusehülse vorgesehen ist, wobei die Schraubschlitz-Radialstift-Führung für das Halten und sichernde Rasten des Raststiftes in seiner, die mindestens zwei Bauteile ver- oder entriegelnden Position vorgesehen ist, für welche mindestens eine sich in axialer Richtung erstreckende Endnut vorgesehen ist, wobei der Radialstift in die mindestens eine axiale Endnut unter Verringerung der Kraft der Feder derart einrastbar ist, dass der Radialstift vor dem Zurückdrehen durch axiales Ziehen oder Drücken entgegen der Kraft der Feder axial verschoben und damit entriegelt werden muss. Auch hier ist es daher nötig, die Handhabe des Raststiftes in zwei entgegengesetzte Richtungen zu drehen, soll der Raststift von der entriegelten in die verriegelte Position axial verschoben werden und analog umgekehrt. - Auch ist ein derartiger Rastbolzen auch bereits durch die auf die gleiche Anmelderin zurückgehende
DE 10338621 A1 bekannt geworden. Dort ist ein federbelasteter Rastbolzen offenbart, mit einem Betätigungsknopf und einem mit diesem verbundenen Bolzen, der federbelastet in einer Hülse verschiebbar ist, die ein Gewinde aufweist und in eine zugeordnete Bohrung in einem Maschinen- oder Möbelteil einschraubbar ist, wobei der Bolzen in die Bohrung einrückbar ist und der Rastbolzen gegebenenfalls eine Rastsperre aufweist, die den gezogenen Bolzen in seiner angehobenen Stellung arretiert, wobei am Betätigungsknopf ein in axialer Richtung ausgerichtetes Hülsenteil mit einer Mehrkantprofil-Ausnehmung angeformt ist, in der die Hülse längsverschieblich federbelastet mit einem Mehrkantbund eingreift. Auch hier ist es nötig, den Betätigungsknopf des Rastbolzens in zwei entgegengesetzte Richtungen zu drehen, sowie in einer axialen Richtung entgegen der Federkraft zu verschieben, soll der Rastbolzen von der entriegelten in die verriegelte Position axial verschoben werden und analog umgekehrt. - Im Bereich der elektrischen Druckknopf-Schalter ebenso wie im Bereich von Druckknopf-Schreibgeräten (z. B. Kugelschreiber) gibt es Mechaniken, welche eine herzförmige Kulissenkurve aufweisen, in die ein Finger radial eingreift, und somit ein Sperren in Arbeits- und Ruheposition erfolgt, wobei eine Betätigung des Druckknopfes immer nur in einer Richtung erfolgt.
- Bekannt ist auch ein Kugelschreiber-Prinzip mit reiner Drehmechanik oder Drück-Drehmechanik, wobei wiederum ein Sperren in Arbeits- und Ruheposition erfolgt.
- Die bekannte „Swan-Fassung” bei Kfz-Glühbirnen ist mit einem radialen Stift der Glühbirne ausgeführt, der in eine axial-radial-axial verlaufende Nut in der Fassung eingreift, so dass wiederum ein Sperren in Arbeits- und Ruheposition erfolgt.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Rastbolzen mit Verriegelungsmechanik derart weiterzubilden, dass die Betätigung des Rastbolzens für das Verriegeln oder das Entriegeln immer nur in einer einzigen Betätigungsrichtung entweder durch Drücken oder aber durch Ziehen erfolgt.
- Zur Lösung dienen die Merkmale des unabhängigen Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Wesentliches Merkmal ist, dass der Rastbolzen im Wesentlichen als Verschiebe- und Arretiermechanik (Verriegelungsmechanik) für das Sperren in Arbeits- und Ruheposition eine Art „Kugelschreibermechanik” aufweist und damit der Raststift nur durch Druck (oder auch nur durch Zug) betätigt wird, entgegen oder mittels der Kraft einer Feder.
- Die Verschiebe- und Arretiermechanik stimmt im Wesentlichen mit der Verschiebekulisse einer Kugelschreiberführung überein. Es handelt sich also um eine herkömmliche Schaltmechanik, wie sie beispielsweise bei Kugelschreibern und dergleichen verwendet wird.
- Neu ist also, eine solche herkömmliche Schaltmechanik bei einem Rastbolzen, wie er für Maschinenteile verwendet wird, vorzusehen.
- Insbesondere ist dabei eine Kugel in einer axial geschlossenen aber umfänglich durchgängigen oberen endseitigen Innenringnut im Innenmantel der Bohrung in der Hülse aufgenommen und kann darin laufen, wobei die Kugel weiterhin in einer herzförmigen Kulissenführung (Herzkurve) im Außenmantel des Raststiftes aufgenommen ist und kann darin laufen.
- Der Unterschied zu den Kugelschreiberführungen ist, dass der erfindungsgemäße Rastbolzen eine insbesondere gehärtete Kugel hat, die in einer insbesondere gehärteten Laufbahn des Raststiftes entlang läuft, wobei die Kugel in einer zugeordneten Ringnut am Innenumfang der Rasthülse angeordnet ist.
- Auch ist vorgesehen, dass der Knopf einen Innensechskant aufweist, der mit dem zugeordneten Außensechskant der Hülse übereinstimmt, so dass eine verdrehgesicherte Lagerung des Knopfes gegeben ist. Der Knopf ist also außen auf der Hülse verschiebbar gelagert und verdrehgesichert verschiebbar auf dem Außenumfang der Hülse angeordnet.
- Die Sechskantführung zwischen dem Betätigungsknopf und der Metallhülse sichert den Zustand, dass die Kugel immer in der richtigen Bahn läuft.
- Wesentlich ist also, dass der Bolzen mit der Kulissenführung gegenüber der Metallhülse mit der darin gelagerten Kugel verdrehsicher gemacht ist. Dies gewährleistet eine Schaltfunktion, die weniger störungsanfällig ist. Dies wird erzielt, indem der Bolzen über den Knopf in einem Sechskant der Metallhülse geführt und damit gegen Verdrehung gesichert ist. Statt des Sechskantes kann natürlich jede andere Art des Formschlusses gewählt werden.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beispielhaft näher erläutert, aus welchen weitere Merkmale und Vorteile hervorgehen und welche nur eine Ausführungsform darstellen.
- Es zeigt:
-
1 : Den erfindungsgemäßen Rastbolzen in ausgefahrener Verriegelungsstellung, in einer perspektivischen Darstellung von unten her gesehen; -
2 : Den Rastbolzen nach1 in einer radialen Vorderansicht; -
3 : Den Rastbolzen nach2 im axialen Längsschnitt; -
4 : Den Rastbolzen nach1 –3 in Schaltstellung, d. h. Zwischenstellung zwischen1 –3 und5 ; -
5 : Den Rastbolzen nach1 –3 im eingefahrenen Zustand; -
6 : Draufsicht auf den Rastbolzen nach1 –5 ; -
7 : Radiale Vorderansicht auf die Führungshülse; -
8 : Schnitt durch die Führungshülse nach7 ; -
9 : Draufsicht auf die Führungshülse nach7 ; -
10 : Radiale Vorderansicht auf den Raststift; -
11 : Herzkurve im Raststift nach10 ; -
12 : Längsschnitt durch den oberen Teil des Raststifts nach10 . - Die
1 –6 zeigen den erfindungsgemäßen Rastbolzen1 in verschiedenen Ansichten und Zuständen, nämlich mit ausgefahrenem oder eingefahrenem Raststift2 . - Der Raststift
2 , der in10 bis12 näher dargestellt ist, beinhaltet einen durchmesserkleineren Verriegelungsteil3 und einen durchmessergrößeren Rastteil4 , in dem sich die herzförmige Kulisse5 befindet, sowie eine Bohrung6 für die Aufnahme eines Stiftes des Knopfes7 . - Anstatt einer Bohrung
6 kann auch ein Stift vorgesehen sein, der in eine Ausnehmung des Knopfes7 eingreift. - Beide Varianten des Knopfes
7 sind topfförmig ausgebildet, wobei im Zentrum des Bodens des Topfes der Stift oder die Ausnehmung zur Verbindung mit dem Raststift2 vorhanden ist. Auf dem Innenmantel des Topfes ist ein Innensechskant8 eingebracht, der mit einem Außensechskant12 auf dem Mantel der Hülse9 als Verdrehsicherung zwischen Raststift2 und Hülse9 zusammen wirkt. - Der Raststift
2 durchgreift eine zentrale Durchgangsbohrung10 einer Hülse9 , die in7 –9 näher gezeigt ist. An dem unteren Ende der Hülse9 ist ein Außengewinde11 über 50% bis 75% der axialen Länge eingebracht, wobei am oberen Ende der Hülse9 der Außensechskant12 vorhanden ist, welcher durch den Innensechskant8 des Knopfes7 übergriffen wird und somit eine Verdrehsicherung zwischen Raststift2 und Hülse9 erzeugt. - Zwischen dem durchmesserkleineren Verriegelungsteil
3 des Raststiftes2 und der Bohrung10 ist eine Druckfeder13 eingesetzt, welche sich an dem Außenringbund14 zwischen Verriegelungsteil3 und Rastteil4 abstützt, sowie an der Innenseite des Innenringbundes15 an der Unterseite der Hülse9 . - Der Raststift
2 ist mit seinem Rastteil4 oben in der Bohrung10 der Hülse9 geführt, sowie mit seinem Verriegelungsteil3 unten in der Bohrung10 im Ringbund15 der Hülse9 , so dass der gesamte Raststift2 mitsamt Knopf7 entgegen der Kraft der Feder13 in axialer Rastrichtung16 verschoben werden kann, da die Hülse9 selbst mit ihrem Außengewinde. - Drückt man also in Verriegelungsrichtung
16 auf den Knopf7 , dann wird der Raststift2 in dieser Richtung axial aus der Ruhestellung nach5 verschoben in die Schaltstellung nach4 und weiter in die Raststellung nach den1 –3 . Der Raststift2 ist dabei in der Schaltstellung am weitesten aus der Hülse9 ausgefahren, fährt aber nach Loslassen des Knopfes7 selbsttätig wieder ein kleines Stück in die Hülse9 zurück. Dies ist bedingt durch die herzförmige Kurvenform der Kulisse17 (siehe11 ). - Drückt man den Knopf
7 erneut in Verriegelungsrichtung16 , fährt damit der Raststift2 in Entriegelungsrichtung17 wieder von Raststellung nach den1 –3 über die Schaltstellung nach4 in die Ruhestellung nach5 . - Für diese Mechanik zuständig ist eine Kugel
18 (siehe3 ), welche zum einen in einer axial geschlossenen und umfänglich durchgängigen oberen endseitigen Innenringnut19 im Innenmantel der Bohrung10 in der Hülse9 liegt und darin laufen kann, und zum andern in der Herzkurve5 liegt und darin laufen kann. - Mit dem Bezugszeichen
20 in2 und3 ist der Überstand des Raststifts2 über die untere Stirnseite der Hülse9 bezeichnet, wenn der Raststift2 in Funktionsstellung (Verriegelungsstellung) aus der Hülse9 ausgefahren ist. - Diese Herzkurve
5 ist in11 näher dargestellt und besteht im Wesentlichen aus sechs Teilnuten21 –26 . Die randoffene axiale erste Teilnut21 verläuft ein kleines Stück axial vom obersten Ende des Rastteils4 aus bis zu einer linksbogenförmigen zweiten Teilnut22 , welche sich axial etwa dreimal so weit erstreckt, als die erste Teilnut21 . An diese zweite Teilnut22 schließt sich wiederum eine axiale dritte Teilnut23 an, die etwa die gleiche axiale Erstreckung hat, als die erste axiale Teilnut21 . An diese axiale dritte Teilnut23 schließt sich dann eine rechtsbogenförmige vierte Teilnut24 an, mit etwa der gleichen Axialerstreckung als die zweite Teilnut22 . An diese vierte Teilnut24 schließt sich eine linksbogenförmige fünfte Teilnut25 an mit einer Axialerstreckung wie die axiale erste und dritte Teilnut21 und23 . An fünfte diese Teilnut25 schließt sich schließlich eine linksbogenförmige sechste Teilnut26 an, wieder etwa mit der gleichen axialen Erstreckung wie schon die erste, dritte und fünfte Teilnut21 ,23 ,25 . - Die Kugel
18 selbst wird bei der Erstmontage über die axial randoffene erste Teilnut21 in die Herzkurve5 eingefädelt und rastet im Punkt27 bei ausgefahrenem Raststift2 . - Sobald der Knopf
7 gedrückt wird, fährt die Kugel18 die Teilnuten22 –26 in einer ersten Ausführungsform in Gegenuhrzeigerrichtung ab: Bei Drücken des Knopfes7 fährt die Kugel18 zunächst vom Punkt27 des Anfangs der sechsten Teilnut26 in den Punkt28 des Anfangs der zweiten Teilnut22 , um bei Entlastung des Knopfes7 am Punkt29 vorbei zu gleiten und im Punkt30 des Endes der dritten Teilnut23 zu rasten. - Bei erneutem Drücken des Knopfes
7 fährt die Kugel18 vom Punkt30 des Endes der dritten Teilnut23 zurück am Punkt29 des Anfangs der vierten Teilnut24 vorbei in die vierte Teilnut24 in den Punkt31 des Endes der vierten Teilnut24 , um bei Entlastung des Knopfes7 im Punkt27 des Anfangs der sechsten Teilnut26 zu rasten. - Bei erneutem Drücken des Knopfes
7 wird dann der erste Halb-Zyklus wiederholt – bei erneutem Drücken des Knopfes7 wird dann der zweite Halb-Zyklus wiederholt usw.. - Es gibt daher im Betrieb zwei Bewegungsabläufe der Kugel
18 in der Kulisse5 :
Erstens vom eingefahrenen in den ausgefahrenen Zustand des Raststiftes2 : die Kugel18 läuft vom unteren Rastpunkt30 über den Kreuzungspunkt29 und den rechten oberen Totpunkt31 zum oberen Rastpunkt27 . - Zweitens vom ausgefahrenen in den eingefahrenen Zustand des Raststiftes
2 : die Kugel18 läuft vom oberen Rastpunkt27 über den linken oberen Totpunkt28 und den Kreuzungspunkt29 in den unteren Rastpunkt30 . - In einer zweiten Ausführungsform fährt die Kugel
18 die Teilnuten22 –26 analog umgekehrt zur ersten Ausführungsform in Gegenuhrzeigerrichtung ab. Vom eingefahrenen Zustand des Raststiftes2 aus über die Positionen30 ,29 ,28 und27 und vom ausgefahrenen Zustand des Raststiftes2 aus über die Positionen27 ,31 ,29 und30 . - Der axiale Abstand
32 (siehe11 ) zwischen den beiden Rastpunkten27 und30 der Kugel18 in der Kulisse5 entspricht dem Überstand20 des Raststiftes2 über die untere Stirnseite der Hülse9 . -
- 1
- Rastbolzen
- 2
- Raststift
- 3
- Verriegelungsteil
von
2 - 4
- Rastteil
von
2 - 5
- herzförmige Kulisse
- 6
- Bohrung
in
4 - 7
- Knopf
- 8
- Innensechskant
in
7 - 9
- Hülse
- 10
- Durchgangsbohrung
in
9 - 11
- Außengewinde
auf
9 - 12
- Außensechskant
auf
9 - 13
- Druckfeder
- 14
- Außenringbund
zwischen
3 und4 - 15
- Innenringbund
in
9 bzw.10 - 16
- Verriegelungsrichtung
von
2 und Drückrichtung von7 - 17
- Entriegelungsrichtung
von
2 - 18
- Kugel
- 19
- Innenringnut
für
18 - 20
- Überstand
von
3 - 21
- erste
Teilnut von
5 - 22
- zweite
Teilnut von
5 - 23
- dritte
Teilnut von
5 - 24
- vierte
Teilnut von
5 - 25
- fünfte
Teilnut von
5 - 26
- sechste
Teilnut von
5 - 27
- oberer
Rastpunkt für
18 bei ausgefahrenem Raststift2 - 28
- oberer Lagepunkt
- 29
- unterer Lagepunkt
- 30
- unterer
Rastpunkt für
18 bei eingefahrenem Raststift2 - 31
- oberer Lagepunkt
- 32
- Abstand
zwischen Rastpunkten
27 und30 - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 202005011092 U1 [0003]
- - DE 10338621 A1 [0004]
Claims (7)
- Rastbolzen (
1 ) mit Verriegelungsmechanik (5 ,18 ), mit einer an einem Maschinenteil festlegbaren Hülse (9 ) und einem mit einem Knopf (7 ) verbundenen Raststift (2 ), der in einer Durchgangsbohrung (10 ) der Hülse (9 ) axial entgegen und mittels der Kraft einer Feder (13 ) durch Betätigen des Knopfes (7 ) verschiebbar ist, wodurch der Raststift (2 ) mittels der Verriegelungsmechanik (5 ,18 ) in zwei Rastpositionen (27 ,30 ) bringbar ist, welche einer eingefahrenen Ruhe-/Entriegelungsposition (30 ) und einer ausgefahrenen Arbeits-/Verriegelungsposition (27 ) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmechanik (5 ,18 ) eine Art Kugelschreibermechanik ist und ein Verriegelungselement (18 ) aufweist, welches in einer herzförmigen Kulissenführung (5 ) oder Herzkurve (5 ) aufgenommen ist und darin laufen kann und damit der Raststift (2 ) nur durch Druck in Verriegelungsrichtung (16 ) auf den Knopf (7 ) oder aber nur durch Zug in Entriegelungsrichtung (17 ) am Knopf (7 ) betätigt wird. - Rastbolzen (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (18 ) eine Kugel (18 ) ist, welche in einer axial geschlossenen aber umfänglich durchgängigen oberen endseitigen Innenringnut (19 ) im Innenmantel der Bohrung (10 ) in der Hülse (9 ) aufgenommen ist und darin laufen kann, wobei die herzförmige Kulissenführung (5 ) oder Herzkurve (5 ) sich im Außenmantel des Raststiftes (2 ) befindet. - Rastbolzen (
1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die herzförmige Kulissenführung (5 ) oder Herzkurve (5 ) in einem Rastteil (4 ) des Raststiftes (2 ) eingebracht ist, an welchem auch der Knopf (7 ) befestigt ist, wobei sich axial an das Rastteil (4 ) ein durchmessergrößeres Verriegelungsteil (3 ) des Raststiftes (2 ) anschließt. - Rastbolzen (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (9 ) in ihrer Durchgangsbohrung (10 ) einen Innenringbund (15 ) aufweist, an dem sich die Feder (13 ) mit ihrem einen Ende abstützt, wobei sich die Feder (13 ) mit ihrem anderen Ende auf einem Ringbund (14 ) zwischen Verriegelungsteil (3 ) und Rastteil (4 ) des Raststiftes (2 ) abstützt. - Rastbolzen (
1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (18 ) und die herzförmige Kulissenführung (5 ) oder Herzkurve (5 ) insbesondere mittels Nitrierung gehärtet sind. - Rastbolzen (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mit dem Raststift (2 ) verbundenen Knopf (5 ) und der Hülse (9 ), welche den Raststift (2 ) in ihrer Durchgangsbohrung (10 ) axial führend aufnimmt, eine verdrehsichernde formschlüssige Führung (8 ,12 ) vorhanden ist, welche eine axiale Relativbewegung zwischen Knopf (5 ) und Hülse (9 ) gestattet, jedoch eine drehende Relativbewegung zwischen Knopf (5 ) und Hülse (9 ) unterbindet. - Rastbolzen (
1 ) nach einem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die verdrehsichernde Führung (8 ,12 ) zwischen Knopf (5 ) und Hülse (9 ) durch eine Sechskantführung bewerkstelligt ist, und der Knopf (5 ) einen Innensechskant (8 ) aufweist, der mit einem zugeordneten Außensechskant (12 ) der Hülse (9 ) etwa übereinstimmt und der Innensechskant (8 ) des Knopfes (5 ) den Außensechskant (12 ) der Hülse (9 ) mindestens teilweise überdeckt, sowohl in der eingefahrenen Ruhe-/Entriegelungsposition (30 ) und auch in der ausgefahrenen Arbeits-/Verriegelungsposition (27 ) des Raststiftes (2 ).
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