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Abnehmbare Kugel stange mit Halterung
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Die Erfindung betrifft eine abnehmbare Kugelstange mit Halterung,
insbesondere für PKW, bestehend aus einer am Fahrzeugheck angebrachten Hülse in
die die Kugelstange mit ihrem Schaft einschiebbar und in der eingeschobenen Stellung
mittels eines die Kugel stange an einen Anschlag führenden längsverschiebbaren Schiebers
arretierbar ist.
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Die derartige Ausführung einer abnehmbaren Kugelstange mit Halterung
ist in der DE-OS 16 55 012 dargestellt und beschrieben. In die dort vorgesehene
vierkantige Hülse kann der ebenfalls vierkantige Kugelstangenschaft eingeführt werden,
solange bis eine in der Hülse vorgesehene Verstärkung in eine entsprechende Ausnehmung
im
Kugelstangenschaft eingreift. Diese Position wird sodann durch
Einführen eines Schiebers unter den Kugelstangenschaft gesichert. Der Nachteil bei
dieser Konstruktion ist der, daß eine spielfreie Verbindung der Kugelstange mit
der Hülse nicht möglich ist, und auch daß die Hülse verhältnismäßig lang sein muß
um einen korrekten Sitz der Kugelstange in der Hülse zu gewährleisten. Das Anbringen
der Hülse beispielsweise innerhalb des freien Raumes einer Stoßstange, so daß die
Hülse vollkommen unsicher ist, ist bei dieser Konstruktion nicht möglich.
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Dadurch aber auch werden sämtliche Konstruktionsteile, da sie unterhalb
des Wagenbodens angebracht werden müssen, sehr stark verschmutzt, so daß nicht nur
die Funktion, sondern unter Umständen auch die Betriebssicherheit dieser Anhängevorrichtung
nicht gewährleistet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine abnehmbare Kugelstange mit Halterung
anzugeben, die so ausgebildet ist, daß die Kugelstange in ihrer Halterung spielfrei
verankert werden kann, daß sie trotzdem leicht montierbar ist, daß die einzelnen
Teile also mit großen Spiel zusammengefügt werden können, daß die Halterung so kurz
ist, daß sie noch innerhalb des beengten Raumes zwischen Karosserie und Stoßstange
unterzubringen ist und daß ihre Funktion auch bei Verschmutzung gewährleistet ist.
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Eine derartige Konstruktion wäre dann nicht nur als Anhängevorrichtung
geeignet, sondern ganz allgemein dann, wenn eine leicht lösbare Verbindung mit spielfreiem
Sitz für hohe Beanspruchung durch Kräfte in wechselnder Richtung gewünscht ist.
Eine selbstverständliche Voraussetzung ist hierbei, daß die eingeführte Kugelstange
auf jeden Fall gegen ein unbeabsichtigtes Lösen oder öffnen gesichert sein muß.
Darüber hinaus muß auch eine einfache
und wirtschaftliche Herstellung
der einzelnen Teile möglich sein.
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Erreicht wird dies nach der Erfindung bei der beschriebenen abnehmbaren
Kugelstange mit Halterung dadurch, daß der Schieber längsverschiebbar und in der
Endstellung verriegelbar am Kugelstangenschaft angebracht ist und eine im Betriebszustand
in die Hülse eingreifende und an der einführungsseitigen Stirnkante der Hülse anschlagende
Verstärkung aufweist, daß endständig am Kugelstangenschaft ein sich im Betriebs
zustand an die hintere Hülsenstirnseite anlegender Nocken vorgesehen ist und daß
die seitlich den Kugelstangenschaft führende Hülse einführungsseitig die Höhe des
Schiebers zuzüglich der Schaftstärke, zuzüglich der Nockenhöhe aufweist und sich
auf der Schieberseite in einer Stufe endseitig verengt auf die Höhe des Schiebers
zuzüglich der Schaftstärke.
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Auch bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung wird demnach ein Schieber
zum Positionieren des Kugelstangenschaftes an einem Anschlag verwendet, jedoch ist
der Schieber längs verschiebbar mit dem Kugelstangenschaft verbunden und übernimmt
zusätzlich die Arretierung des Kugelstangenschaftes in seiner Längsrichtung. Dadurch
ist der Kugelstangenschaft in seiner Position einmal durch den an der Hinterseite
der Hülse angreifende Nocken und zum anderen durch den an der Vorderseite der Hülse
angreifenden Schieber in seine Betriebslage gesichert, wodurch es möglich ist nicht
nur eine sehr kurze Hülse zu verwenden, sondern die Arretierung der Kugelstange
in der Hülse auch noch spielfrei zu gestalten. Die Spielfreiheit wird bei einer
besonders zweckmäßigen Ausführung der Erfindung automatisch dadurch erreicht, daß
der Schieber durch eine, den Schieber in Richtung auf das Schaftende drückende Federkraft
belastet ist. Diese Federkraft
bewirkt, daß sowohl der Nocken des
Kugelstangenschaftes auf die rückseitige Stirnseite der Hülse aufgepreßt wird, wie
auch daß sich die Verstärkung des Schiebers fest an die Vorderkante der Hülse anlegt.
Hierdurch ergibt sich eine eindeutige Arretierung an vier Drucklinien, nämlich an
den Paarungen Nocken / hintere Stirnfläche der Hülse, Schieber / vordere Stirnseite
der Hülse, Schieber Endseite / rückseitige Innenkante der Hülse und Kugelstangenschaft
/ vordere Innenkante der Hülse. Trotz dieses im Betriebszustand äußerst festen und
sicheren Sitzes der Kugelstange in ihrer Hülse, kann der Kugelstangenschaft unschwer
in die Hülse eingeführt werden, da beim Einführen der Schieber zurückbleibt, also
ausreichend Raum zum Einführen der Kugelstange, auch bei verschmutzter Hülse bzw.
verschmutzter Kugelstange verbleibt. Erst dann, wenn sich der Nocken des Kugelstangenschaftes
an die hintere Stirnseite der Hülse angelegt hat, kann auch der Schieber in die
Verengung der Hülse vorgeschoben werden bzw. wird durch die Federkraft vorgeschoben
und auch erst dann verkeilt sich der Kugelstangenschaft in der beschriebenen Art
und Weise. Gleich einfach ist selbstverständlich das Herausnehmen der Kugelstange
aus der Hülse, indem lediglich der Schieber zurückzuziehen und sodann die Kugelstange
auch bei Verschmutzung herauszunehmen ist, Selbstverständlich wäre es auch möglich
die Hülse 1 rückseitig abzuschließen, so daß der Kugelstangenschaft 9 dadurch in
der Einführrichtung blockiert wäre.
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Dadurch ist jedoch die gewünschte absolut spielfreie Verbindung der
Kugelstange 2 bzw. des Kugelstangenschaftes 9 mit der Hülse 1 nicht möglich, obwohl
auch bei einer solchen Konstruktion eine gewisse Verkeilung dann stattfindet, wenn
die Anschlagflächen an der Hülse als Schrägflächen ausgeführt werden.
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Eine zusätzliche Sicherung; neben der den Schieber in seine Endlage
führenden Druckfeder, kann dadurch vorgesehen werden, daß am Kugelstangenschaft
zwei den Schieber zwischen sich aufnehmende Laschen angeordnet sind und ein die
Laschen und den Schieber in Betriebsstellung durchquerender Verriegelungsbolzen
vorgesehen ist.
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Dieser Verriegelungsbolzen kann auch federbelastet sein, so daß er
automatisch dann einschnappt, wenn sich der Schieber in seiner Endlage'befindet.
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Eine äußerst vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist dadurch gegeben,
daß die hintere und vordere Hülsenstirnkante im Bereich des Nockens und der Verstärkung
wie auch der Nocken und die an der vorderen Hülsenstirnkante anschlagende Schieber-Verstärkung
in das Innere der Hülse hinein abgeschrägt sind. Selbst wenn die eingeschobene Kugelstange
und der Schieber nicht satt an der Hülse anliegen sollten, ist bei dieser Ausführung
erreicht, daß bei geringfügigen Bewegungen der Kugelstange sich diese mehr und mehr,
durch den Druck der den Schieber belastenden Feder in die Betriebslage bewegt, bzw.
daß der Sitz von Kugelstange und Schieber durch diese geringfügigen Bewegungen stets
verbessert wird.
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Es ist also nicht nur ein unbeabsichtigtes Lösen der Kugelstange in
der Halterung vermieden, sondern es wird durch derartige Bewegungen der Sitz der
Kugelstange in der Halterung noch verbessert.
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Eine weitere Verbesserung ergibt sich dadurch, daß der Verriegelungsbolzen
ein verdrehbarer und in der Betriebsstellung festsetzbarer Exzenterbolzen ist. Mittels
dieses Exzenterbolzens kann der Kugelstangenschaft bzw.
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der Schieber so in der Hülse verspannt werden, daß diese Teile absolut
sicher und fest auf der Hülse aufgepreßt sind.
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Vorteilhafterweise greift der Exzenterbolzen in ein im Schieber geringfügig
quer verschiebbar geführtes Gleitstück ein, wobei das Gleitstück auch aus geringfügig
elastischem Material sein kann.
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Eine sehr zweckmäßige Ausführung des Gleitstückes ist dadurch gegeben,
daß es im Querschnitt quadratisch ist und seine Bohrung außermittig in unterschiedlichen
Abständen von den Außenflächen angebracht ist. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben
Fertigungstoleranzen auszugleichen, so daß die Kugelstange bzw. der Schieber stets
fest mit vorgegebener Spannung an die Hülse angepreßt wird.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt und zwar zeigen: Fig. 1 die Kugelstange mit Schieber in
der Hülse, im Betriebszustand und Fig. 2 in Teildarstellung die Kugelstange mit
Schieber beim Einführen in die Hülse.
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Die Hülse 1 einer Kugelstangenhalterung ist mittels Befestigungselementen
12 (strichpunktiert eingezeichnet) am Heck eines Fahrzeugs, beispielsweise im freien
Raum zwischen der Karosserie und der hinteren Stoßstange befestigt. In die Hülse
1 eingeführt ist der Schaft 9 einer Kugelstange 2 wobei sich ein am hinteren Ende
des Schaftes 9 befindlicher Nocken 13 an die hintere Stirnkante der Hülse 1 anlegt.
An der Kugelstange 2 sind beidseitig Laschen 11 angebracht bzw. angeformt die zwischen
sich einen Schieber 3 aufnehmen. Der Schieber 3 ist über einen Bolzen 7 mit diesen
Laschen verbunden so, daß der Schieber 3 noch über ein Langloch 14 entlang des Kugelstangenschaftes
9 längs verschiebbar ist. Im Schieber 3 ist eine Druckfeder 10 untergebracht, die
sich einerseits an dem Bolzen 7 und andererseits an einem endständigen Bolzen 8
abstützt.
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Dadurch wird der Schieber 3 stets in Richtung auf das Schaftende des
Kugelstangenschaftes 9 gedrückt. Der Schieber 3 weist an seiner Außenfläche eine
treppenförmige Verstärkung
15, 16 auf, wobei die erste Stufe der
Verstärkung (15) in die Hülse 1 eingreift während sich die zweite Stufe (16) an
die vordere Stirnkante der Hülse 1 anlegt. Sowohl die Hinterkante 17 der Hülse 1
im Bereich des Nockens 13 wie auch deren Vorderkante 18 im Bereich der stufenförmigen
Verstärkung 16 des Schiebers 3 sind ins Innere der Hülse 1 hinein abgeschrägt, ebenso
wie der Nocken 13 und die Verstärkung 16 des Schiebers 3. Durch den Druck der Feder
(n) 10 wird der Schieber 3 in die gezeigte Lage geführt und preßt hierbei den Nocken
13 auf die abgeschrägte Anlagefläche 17 bzw. den-Schieber 3 mit seiner Verstärkung
16 auf die entsprechend abgeschrägte Stirnfläche 18. Dieser Andruck kann noch verstärkt
werden durch einen Exzenterbolzen 4 der die Laschen 11 durchgreift und ein im Schieber
3 untergebrachtes Gleitstück 6 durchquert. Der Exzenterbolzen 4 weist einen Handgriff
5 auf mit dem der Exzenterbolzen 4 auch in seiner Betriebslage durch Arretierungsmittel
19 gehalten werden kann.
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In Fig. 2 ist das Einführen der Kugelstange 2 in die Hülse 1 dargestellt.
Die Kugelstange mit ihrem Schaft 9 wird hierbei so in die Hülse 1 eingeführt, daß
der Nocken 13 wie auch der Schieber 3 solange an den Innenflächen der Hülse 1 gleiten,
bis der Schieber 3 an eine Verengung 20 der Hülse 1 anschlägt. Hier wird der Schieber
3 unter Spannung der Druckfeder 10 zurückgehalten solange, bis sich der Nocken 13
hinter die abgeschrägte Stirnfläche 17 der Hülse 9 legt. Sodann bewegt sich auch
der Schieber 3 durch den Druck der Druckfeder (n) 10 in Richtung auf das Schaftende,
solange, bis sich die erste Stufe der Verstärkung 15, 16 des Schiebers 3 in die
Hülse hineinschiebt und die zweite Stufe 16 der Verstärkung des
Schiebers
3 sich an die vordere Stirnfläche 18 der Hülse 1 anlegt. Bereits in dieser Stellung
ist der Kugelstangenschaft 9 praktisch spielfrei in der Hülse 1 gehalten; gesichert
und zusätzlich satt an die Anlageflächen der Hülse 1 angelegt wird der Schieber
durch das Einführen des Exzenterbolzens 4 in die entsprechenden Bohrungen der Laschen
11 bzw. das Gleitstück 6.
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Damit ist die Kugel stange 2 nicht nur sicher sondern auch vollkommen
spielfrei in der Hülse 1 gehalten, so daß Beschädigungen dieser Teile beim Angriff
von Kräften in wechselnden Richtungen nicht auftreten können.