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VERRIEGELUNGSEI NRICHTUNO Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung
für eine Verbindung zwischen Einschubenin,SmL1#Oe#eC#cet#schen Steckern und einer
der Aufnahme solcher Einschübe dienenden Gesteilvorrichtung, die Steckergegenstücke
hat, mit einer Schwenkachse am Gestell, mit einer Schraubenspindel, deren eines
Ende um die Schwenkachse schwenkbar ist, mit einem nach vorn weisenden Haken am
Einschub, mit einem Drehgriff auf der Schraubenspindel, der sich je nach Drehrichtung
auf die Schwenkachse zu oder von ihr weg bewegt, und mit einem Konusring, der mit
seiner Innenbohrung koaxial um die Gewindespindel angeordnet ist, der einen zur
Schwenkachse hin offenen Innenkonus aufweist, der mit dem Haken in Eingriff bringbar
ist, der bei Drehung des Drehgriffs in Auszugsrichtung auf den Haken gedrückt wird
und der bei Drehung des Drehgriffs in Löserichtung vom Haken entfernbar ist, wenn
der Drehgriff genügend weit gelöst wurde, wobei der Drehgriff durch eine in Einschubrichturg
bei Überschreiten einer bestimmten Kraft einsinnig Uberrastbare, durch eine Federvorrichtung
vorgespannte Rastkupplung form- und kraftschlüssig mit einem auf der Schraubenspindel
sitzenden Innengewindeteil verbunden ist (nach Patentanmeldung P 21 12 587.1 - 34).
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Bei der Vorrichtung gemäß der Hauptanmeldung benötigt die einsinnig
wirkende Rastkupplung eine größere Anzahl von Teilen. Da die ganze Verriegelungseinrichtung
klein ist, z.B. einen größten Außrndurchmesser von 26 mm hat, müssen die Teile der
Rastkupplung selbst klein sein. Wenn man annimmt, daß das Überrasten zum Beispiel
bei Werten in der Größenordnung von 50 - 150 kp an Einschiebkräften auftritt und
die beim Lösen der Vorrichtung auftretenden Kräfte in der gleichen Größenordnung
liegen, so kann man sich leicht vorstellen, daß nur Teile aus sehr hochwertigem
Material, die zudem eng toleriert sind, solche Beanspruchungen aushalten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rastkupplung anzugeben, die mit
wesentlich weniger Teilen auskommt und trotzdem die auftretenden Beanspruchungen
wesentlich besser aushält, insbesondere wesentlich niedrigere spezifische Flächendrücke
aufweist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Drehgriff
und der Innengewindeteil auf den einander gegenüberliegenden Flächen eine Hirthverzahnung
aufweist, Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen: Fig.
1 einen Axialschnitt durch die Vorrichtung im festgeschraubten Zustand, Fig. 2 die
ungeschnittene Ansicht gemäß Fig. 1, jedoch kurz nachdem der Einschub ein wenig
gelöst worden ist, ohne ganz gelöst zu sein, Fig. 3 die Vordersicht des Mitnehmers,
Fig. 4 einen Axialschnitt durch den Innengewindeteil, Fig. 5 eine Ansicht gemäß
Pfeil A in Fig. 4,
Fig. 6 eine vergrößerte abgewickelte Ansicht
gerflaß dem Pfeil B in Fig. 4.
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Ein Gestell 31 ist ortsfest vorgesehen und hat in seinem rückwärtigen
Bereich Stecker- -hälften, Unteibaib seines Bodens 32 und vorne ist ein Gabe lauge
33 vorgesehen, das eine Querbohrung 34 trägt.
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Der Einschub, welcher im Gestell 31 gehaltert werden soll, umfasst
vorne einen Rahmen 36, auf dem eine Frontplatte 37 befestigt ist Unten und vorne
an der Frontplatte 37 ist ein Haken 38 starr befestigt, dessen Hakennase 39 etwa
horizontal verläuft und mit seiner Unterkante mit der Unterkante der Frontplatte
37 etwa fluchtet. Der Einschub kann auf dem Boden 32 gleiten und trägt in seinem
hinteren Bereich die üblichen Steckerhaiften, die mit den Steckerhölften des Gestells
31 sicher vereinigt sein müssen Die sichere Vereinigung ist dann gewährleistet,
wenn die Steckerhdlften mit einer bestimmten Kraft ineinander gepresst werden. Eine
zu geringe Kraft würde die S}eckerholften nicht richtig vereinigen und eine zu große
Kraft würde Beschädigungen zur Folge haben, In der Querbohrung 34 sitzt ein Querstift
41. der auch ein Vierkantauge 42 eines Gewinde bolzens 43 durchquert. Auf diese
Weise ist der Gewindebolzen 43 um die Langsachse des Querstifts 41 schwenkbar, kann
sich selbst jedoch nicht um seine Längsachse drehen.
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In seiner rechten Hälfte 44 ist der Gewindebolzen 43 glatt und in
seiner linken Hälfte trägt er ein Gewinde 46, das nach außen hin wegen einer Sicherungsscheibe
47 nicht überFahren werden kann. Auf ihrer Unterseite tragt die Hälfte 44 eine Ziehnut
48, die jedoch kurz vor dem Gewinde 46 aufhört. Eine Hülse 49 hat einen Innendurchmesser,
der
wenig größer als der Außendurchmesser des Gewindebolzens 43
ist, so daß sie auf diesem hin- und hergeschoben werden kann. An ihrem linken Ende
hat sie einen Außenbund 51, der eine linke Stirnfläche 52 und rechts davon eine
Umfangsschulter 53 definiert. In ihrem rechten unteren Endbereich ist mit der Ziehnut
48 fluchtend in die Wand ein Innengewinde 54 eingeschnitten, das vom Schaft einer
Schraube 56 durchquert wird, der mit seinem freien Ende ein Stuck weit in die Ziehnut
48 ragt und somit verhindert, daß sich die Hülse 49 zu weit nach links bewegen kann.
Außerdem erhält hierdurch die Hülse 49 eine Längsführung, so daß sie sich nur axial
bewegen, aber nicht drehen kann.
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Eine Mitnehmerplatte 57 hat die aus den Figuren ersichtliche Gestalt.
Mit ihrer Durchgangsbohrung 58 paßt sie exakt auf den rechten Endbereich der Hülse
49. Ihr Innengewinde 59 wird vom Schaft der Schraube 56 durchquert und die Mitnehmerplatte
57 ist somit starr mit der Hülse 49 verbunden.Wie Fig. 1 zeigt, ist der Gewindebolzen
43 im angezogenen Zustand um etwa 80 aus der Horizontalen herausgeschwenkt. Dementsprechend
hat die Mitnehmerplatte 57 in ihrem oberen Bereich eine gerade, ebene Fase 61, von
80, so daß die Mitnehmerplatte 57 beim Herausziehen des Einschubs sich eben und
großflächig hinter den unteren hinteren Rand der Frontplatte 37 legen kann. In Höhe
der Mittenachse der Durchgangsbohrung 58 sind rechts und links zwei Führungsstifte
62 eingeschraubt, Diese dienen als Abstandshalter zwischen einem Konusring 63 und
der Mitnehmerplatte 57, da sie der Dicke der Frontplatte 37 und des Hakens 38 entsprechen.
Dieser Konusring 63 ist rotationssymmetrisch und hat eine Zentralbohrung 64, die
wenige zehntel Millimeter größer ist als der Außendurchmesser der Hülse 49. Da die
Zentralbohrung 64 nur eine bestimmte Länge haben kann, könnte der Konusring 63 auf
der Hülse 49 verkanten, solange er unter Last steht. Hieran hindern ihn die Führungsstifte
62.
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Sie ragen in eine Kegelstumpföffnung 66, die so tief ist, daß sie
die Hakennase 39 genügend weit aufnehmen kann. Sie ist außerdem so bemessen, daß
sie in verriegeltem Zustand die Hakennase 39 zwischen sich und der Hülse 49 festklemmt.
Um nicht mit dem Haken 38 zu kollidieren, ist außerdem eine Außenfase 67 vorgesehen.
Auf seiner Rückseite ist der Konusring 63 hinterdreht, so daß sich eine innere Stirnfläche
68, eine Umfangsschulter 69 und eine äußere Stirnflache 71 ergibt, die natürlich
ringförmige Gestalt haben, Ein Zwischenring 72 hat rotationssymmetrische Gestalt
und ist mit seiner Zentralbohrung 73 auf der Hülse 49 axial beweglich sowie drehbar.
Er hat Z-förmigen Querschnitt. Die rechte Stirnfläche 74 seines inneren Schenkels
ist so groß wie die innere Stimfläche 68 des Konusring 63. Die linke Stirnfläche
76 kann an den Außenbund 51 der Hülse 49 anschlagen. Die Umfangsschulter 77 entspricht
im Durchmesser der Umfangsschulter 69. Beide dienen als Verankerung für die Enden
einer e)rqdcWendelfeder 78. Die linke äußere Stirnfläche 79 dient als einer Anschlag
für ein Tellerfederpaket 81, dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der Außendurchmesser
des Zwischenrings72 und dessen lnnendurchmesser den Außenbund 51 frei passieren
läßt. Die rechte äußere Stimfläche 82 dient als Anschlag für die innere Stimfläche
83 eines koaxial angeordneten Einpressringes 84.
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Dessen Innendurchmesser ist größer als der Außendurchmesser der Wendelfeder
78, so daß sich die Wendelfeder 78 in bestimmten Betriebslagen aus dem Einpreßring
84 herausbewegen kann. Die rechte Stirnfläche desElMpreí3rings 84 kann an der äußeren
Stirnfläche 71 des Konusrings 63 anschlagen, wenn die Verriegelung fast fertig ist.
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Der Einpreßring 84 gehört zum in Fig. 4 und 5 genauer dargestellten
Innengewindeteil 86.
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Wegen dessen Form - soweit sie nicht beschrieben ist - wird ausdrücklich
auf die Figuren verwiesen, die im Maßstab 2 : 1 den Riegel genau wiedergeben. Man
kann die Innengewindevorrichtung 86 in einen Nabenteil 87 und einen Becherteil 88
gliedern. In dessen kreiszylindrischem Innenraum 89 passt sowohl das Tellerfederpaket
81 als auch der Zwischenring 72. Der Innenraum 89 ist teilweise nach außen durch
den Einpreßring 84 abgeschlossen, für dessen definierten Sitz eine Ausdrehung 91
vorgesehen ist. Die Innenfläche des Bodens 92 bildet das andere Gegenlager für das
Tellerfederpaket 81, während auf der Außenfläche eine Hirthverzahnung 93 vorgesehen
ist, die bis zum Nabenteil 87 reicht und deren Zähne eine senkrechte Flanke 94 von
etwa 1 mm Höhe ein kleines waagrechtes Dach 96 und eine schräge Flanke 97 haben.
Innen im Boden 92 ist koaxial ein Einstich 98 vorgesehen, der sich bis in den Nabenteil
87 hinein erstreckt und als eines Lager und teilweise Führung für eine Wendelfeder
99 dient, die koaxial auf dem Gewindebolzen 43 und auf diesem verschieblich angeordnet
ist.
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Die Wendelfeder 99 drückt gegen den Außenbund 51 und drängt die Hülse
49 in Richtung auf die Querbohrung 34. Sie hält dadurch die Mitnehmerplatte 57 frei
von der Frontplatte 37. Wenn jedoch beim Lösen der Zwischenring 72 die Hülse 49
nach links mitnimmt, so wird die Wendelfeder 99 kommprimiert und nach einem kurzen
Kompressionsweg liegt die Fase 61 hinter der Frontplatte 37 an.
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In dem Nabenteil 87 ist ein Innengewinde 101 vorgesehen, das mit dem
Gewinde 46 zusammenwirkt. Auf einen glatten Zylinderumfang 102 folgt links ein Außengewinde
103.
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Ein im übrigen rotationssymmetrischer Handgriff 1 04 weist eine Zentralbohrung
106 auf,
deren Durchmesser größer ist als der Zylinderumfang 102.
Sein Außendurchmesser beträgt etwa 26 mm. Auf seiner rechten Stimfläche weist er
eine Hirthverzahnung 107 auf, die komplementarzur Hirthverzahnung 93 gestaltet ist
und mit dieser zusammenwirkt. ZurVerbesserung der Griffeigenschaften ist der Handgriff
104 außen gerändelt. Nach links sich öffnend besitzt er eine durchmessergrößere
Ausdrehung 108 und eine durchmesserkleinere Ausdrehung 109. Letztere beherbergt
ein Federkissen 111, welches zunächst wie ein Strumpf gewellt, aufgerollt aus dünnen
Metallfäden gestrickt,worden und dann in die aus der Zeichnung ersichtliche Gestalt
gepresst worden ist. An der linken Stirnseite des Federkissens 111 liegt eine Zwischenlogscheibe
112 an, Sie ist zwischen das Federkissen 111 und eine Mutter 113 geschaltet, die
auf das Außengewinde 103 aufgeschraubt ist und in der Ausdrehung 108 Platz findet.
Dreht man die Mutter 113 weiter in die Ausdrehung 1 08 hinein, so drückt sie das
Federkissen 111 mehr zusammen und dieses preßt dadurch die Hirthverzahnung 107 stärker
gegen die Hirthverzahnung 93. Da das Federkissen 111 definiert reproduzierbare Eigenschaften
hat, kann man mit ihm einstellen, wann die Hirthverzahnung 93, 107 überrastet. Der
Handgriff 104 kann aufgrund der beschriebenen Konstruktion nach links ausweichen,
wenn die Überrastung beginnt, d. h. wenn die Flanken 97 aneinander hochgleiten.
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Hat die Flanke 94 eine Höhe von 1 mm, so kann man beispielsweise einstellen,
daß das Federkissen 111 dann mit 70 kp drückt.
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Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Man hängt den Konusring 63 auf
die Hakennase 39.
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Die äußere Stirnfläche 71 hat dabei vom Einpreßring 84 einen erheblichen
Abstand, der durch die Länge der Wendelfeder 78 in ihrem ungespannten Zustand gegeben
ist. Dann dreht man am Handgriff 104 rechts herum, der die Innengewindevorrichtung
86 in der gleichen Richtung mitnimmt. Der Abstand zwischen den Stirnflächen 74 und
68 wird
immer kleiner, bis sie einander berühren. Ab-diesem Leitpunkt
wird der Zwischenring 72 nach links gedrückt und das Tellerfederpaket 81 wird komprimiert,
Dies geschieht solange, bis der Einpreßring 84 an der äußeren Stirnfläche 71 anstößt.
Es ist klar, daß der Konusring 63 diese Drehungen mitmacht. Die Frontplatte 37 und
damit der Einschub wird immer weiter in das Gestell 31 hineingeschoben. Dreht man
am Handgriff 104 weiter, so überrastet bei einer bestimmten Kraft die Hirthverzahnung
93 , 107 und der Handgriff 104 nimmt die Innengewindevorrichtung 86 nicht mehr mit.
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Zum Lösen dreht man den Handgriff 104 in die andere Richtung- und
die Flanken 94 der Hirthverzahnung 93, 107 liegen aneinander. Die Auszugbewegung
der Frontplatte 37 beginnt dann, wenn die Stirnfläche 82 an der Stirnfläche 83 anliegt
und wenn die Umfangsschulter 53 an der Stirnfläche 76 anliegt. Durch weitere Drehbewegungen
wird die Hülse 49 nach links mitgenommen und zieht so mit der Mitnehmerplatte 57
den Einschub heraus.
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Dabei bleibt der Konusring 73 immer noch auf der Hakennase 39, damit
die ganze Vorrichtung nicht nach unten schwenkt und dadurch die Mitnehmerplatte
57 außer Eingriff mit der Frontplatte 37 kommen würde.