DE3121768A1 - Doppelt drehbare mechanische sperrvorrichtung - Google Patents

Description

Doppelt drehbare mechanische Sperrvorrichtung.

Die Erfindung betrifft das Gebiet mechanischer Sperrvorrichtungen und insbesondere eine Vorrichtung von der Art, bei welcher das Sperren durch eine Schraubenfeder geschieht, die eine Stange erfaßt, um zwei Glieder gegen eine Verschiebung festzuklemmen und um wahlweise eine solche Bewegung zu ermöglichen, wenn die Enden der Federn in entgegengesetzten Richtungen gleichzeitig verdreht werden, um die Schraubenfedern zu entspannen, wodurch der Griff an der Stange gelöst wird.

Die Erfindung ist auf eine Stange gerichtet, die sich in ein zylindrisches Gehäuse erstreckt. Normalerweise sperrt die Erfindung die Stange mit bezug auf das Gehäuse so, daß eine axiale Verschiebung der Stange mit bezug auf das Gehäuse verhindert wird. Die mechanische Sperrung kann wahlweise in einen entsperrten Zustand betätigt werden, in welchem eine Bewegung der Stange ermöglicht wird. Bei der Erfindung sind die entgegengesetzten Enden der Feder je mit Betätigungshebeln verbunden, die dazu verwendet werden, die.entgegengesetzten Enden der Feder in entgegengesetzten Richtungen zu drehen, um die Feder zu entspannen, so daß der Durchmesser etwas zunimmt, was zur Folge hat, daß die Feder ihren Griff an der Stange löst, sodaß diese dann frei axial mit bezug auf das Gehäuse bewegt werden kann.

Die Verwendung einer Schraubenfeder zum Festhalten einer

Stange, die sich gleichachsig durch die Feder erstreckt, ist an sich bekannt. Eine Anzahl von Sperrvorrichtungen, die dieses Grundprinzip anwenden, wurde bereits patentiert. Obwohl alle der patentierten Vorrichtungen dieses gleiche Grundprinzip verwenden, sind die benutzten Instrumentierungen schutzrechtlich verschieden» Die vorliegende Erfindung dürfte oine weitere neue und brauchbare Ausführung darstellen»

In der US-Patentschrift 3 230 595 für Kedam ist eine Stangenklemmvorrichtung gezeigt, in welcher beide Enden der Feder gleichzeitig gedreht werden, um die Vorrichtung zu spannen und zu entspannen» Die Drehung der Enden der Feder wird jedoch nicht durch einen Betätigungshebel bewirkt, sondern mit Hilfe von Nuten, welche eine Nockenwirkung auf die Enden der Feder ausüben. Die in dem Patent von Kedam beschriebene Vorrichtung weist keine Mittel auf, durch welche die letzten wenigen Windungen an jedem Ende der Feder an der Stange seitwärts gekippt werden können, um einen positiven Sperreingriff herbeizuführen.

Dieses letztere Merkmal ist deutlich in der US-Patentschrift 3 249 180 für Torossian und in der US-Patentschrift 2 750 994 von Howell gezeigt. Bei diesen Patenten wird jedoch nur ein Ende der Feder zum Sperren und Entsperren der Vorrichtung gedreht, so daß der erforderliche Hub länger als bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist.

In der US-Patentschrift 3 874 480 für Porter et al. ist ein Reibungsbremsmechanismus beschrieben, bei welchem zwei Federn gleichzeitig entspannt werden, um den Griff der Federn an der Stange zu entspannen. Ferner ist in der US-Patentschrift 3 064 766 für Hanizeski eine Feder-

sperrung gezeigt, bei welcher zwei gesonderte Federn gleichzeitig durch eine elektromagnetische Vorrichtung entspannt werden, um die gewür, sehte Entsperrung zu erzielen.

Alle vorerwähnten Erfindungen unterscheiden sich auf der Basis ihrer Strukturen von der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Erfindung ging von dem Umstand aus, daß es wünschenswert ist, eine wahre Sperrwirkung von der Art zu erhalten, bei welcher die letzten wenigen Windungen an den Enden der Feder auf der Stange seitwärts gekippt werden, jedoch gleichzeitig durch Betätigung mittels eines verhältnismäßig kurzen Hubes und mit Hilfe eines Kabels lösbar sind, das sich in der axialen Richtung erstreckt. Diese besondere Kombination von Merkmalen stand bisher nicht zur Verfügung und machte die Entwicklung der Erfindung erforderlich.

Erfindungsgemäß werden beide Enden der Feder gleichzeitig gedreht, um die Vorrichtung zu entsperren. Dies geschieht in einer ausgeglichenen Weise mit Hilfe eines neuartigen Betätigungsorgans, bei welchem die Bewegung eines Kabels in einer Richtung parallel zur Achse der Stange ein keilförmiges Kurvenelement zwischen zwei Betätigungshebeln zieht, um sie in gleicher Weise zu drehen, jedoch in einer ausgeglichenen Weise in entgegengesetzten Richtungen.

Die Betätigungsbewegung wird von den Betätigungshebeln auf sich drehende Buchsen, die ihrerseits an den Enden der Feder angreifen, übertragen. Die Flächen dieser sich drehenden Buchsen sind benachbart der Feder abgeschrägt, so daß eine auf die Stange ausgeübte KiaEt sich dahingehend auswirkt, daß die letzten wenigen Windungen der Feder auf der Stange seitwärts gekippt

werden, um einen wahren Sperreingriff zu erzielen, bei welchem die Sperrkraft zunimmt, wenn die auf die Stange ausgeübte Störkraft zunimmt.

Da die Feder an ihren Enden entspannt wird, welche in Sperreingriff mit der Stange stehen, ist ein sehr kurzer Hub der Bedienung möglich, da es nicht erforderlich ist,, daß die ganze Feder entspannt wird, sondern nur die ersten wenigen Windungen a η jedem Ende entspannt werden.

Der mit dem erfindungsgemäßen Betätigungsorgan erzielte kurze Hub ermöglicht eine Druckknopfregelung der Vorrichtung, die vom Gesichtspunkt der Gestaltung und der Bequemlichkeit wünschenswert ist.

Die neuen Merkmale, welche für die Erfindung sowohl hinsichtlich der Organisation als auch der Arbeitsweise zusammen mit weiteren Zielen und Vorteilen kennzeichnend sein könnten, werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, in welchen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt ist. Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer doppelt drehbaren mechanischen Sperrvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Schnitt und im Aufriß;

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, welche die Stellungen der Betätigungshebel zeigen, wenn sich die Vorrichtung in ihrem

normalen Sperrzustand befindet;

Fig. 3 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, der Vorrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 4 eine mit der Fig. 2 vergleichbare Schnittansicht, welche die relative Stellung der Betätigungshebel zeigt, wenn die Vorrichtung in ihren entsperrten Zustand betätigt worden ist.

Aus den Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, ist ersichtlich, daß die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine Stange 12 mit einer Halterung 13 an ihrem freien Ende besitzt, und innerhalb eines Gehäuses 40 wahlweise axial gleitbar ist, das an seinem einen Ende mit einem Anbringteil versehen ist. Normalerweise wird eine Bewegung der Stange 12 mit bezug auf das Gehäuse 40 durch die Feder 14 verhindert, welche die Stange 12 normalerweise festhält.

An den entgegengesetzten Enden der Feder 14 sind drehbare Buchsen 20, 22 angeordnet und eine axiale Bewegung der drehbaren Buchsen 20, 22 wird durch die festen Buchsen 32, 34 verhindert, die an das Gehäuse 40 angestaucht sind.

Die Feder 14 ist mit sich radial erstreckenden Zapfen 28, 30 ausgebildet, welche sich in sich axial erstreckende Schlitze 25, 27 in den drehbaren Buchsen 20, 22 erstrecken. Die drehbaren Buchsen 20, 22 weisen abgeschrägte Flächen 24, 26 auf, gegen welche sich die Sperrwindungen 36,

der Feder 14 abstützen, i-jodurch sie mit bezug auf die Stange 12 seitwärts gekippt werden,, um die Stange gegen eine axiale Verschiebebewegung mit bezug auf das Gehäuse 40 zu sperrenο

Betätigungshebel 16, 18 sind, wie sich am besten aus Fig_o 2 und 4 ergibt,, so geformt, daß sie die Feder 14 umgeben, und Teile 44, 46 der Betätigungshebel ragen in die gleichen sich axial erstreckenden Schlitze 25, 27 in den drehbaren Buchsen 20, 22, wie die Zapfen 28,. der Feder 14„ so daß, wenn die Betätigungshebel um die Achse der Stange gedreht i^erden, diese Bewegung durch die Teile 44, 46 mit den drehbaren Buchsen 20, 22 gekuppelt werden und dann mit den Zapfen 28, 30 de¹- Feder 14j was zur Folge hat, daß sich die Feder etwas entspannt , wodurch ihr Griff an der Stange 12 gelöst wird»' Da die Sperrwindungen 36„ 38 der Feder 14 diejenigen Windungen sind, xtfelche den Enden der Feder am nächsten liegen, und da es diejenigen Enden der Feder sind, welche durch die sich drehenden Buchsen 20, 22 gedreht werden, ist die Größe des Hubes der Betätigungshebel 16, 18 auf ein Mindestmaß herabgesetzte Bei manchen bekannten Sperr= vorrichtungen muß die volle Länge der Feder entspannt werden, um die Stange freizugeben, was einen viel längeren Hub erfordert, als es bei der Erfindung nötig ist.

Ferner werden bei manchen bekannten mechanischen Sperrvorrichtungen zwei Federn verwendet, und zum Entspannen dieser beiden Federn ist eine größere Betätigungskraft nötig, als sie bei der Erfindung notwendig ist, bei der nur eine einzige Feder verwendet

Wegen des verringerten Hubes und der herabgesetzten Betätigungskraft bei der Erfindung ist es praktisch, einen Druckknopf zum Entsperren der erfindungsgemäßen mecha-

nischen Sperrung zu verwenden. Die Verwendung eines Druckknopfes zur Betätigung ist vom Gesichtspunkt der Gestaltung und der Bequemlichkeit sehr wünschenswert.

Wenn eine Bedienungsperson den Regelknopf drückt, um die Sperrung zu lösen, wird das Kabel 48, gesehen in Fig. 1, nach rechts gezogen. Eines der neuartigen Merkmale der Erfindung ist die Art und Weise, in welcher diese Bewegung des Kabels dazu benutzt wird, die Betätigungshebel 16, 18 zu betätigen.

Wie sich am besten aus Fig. 3 und 4 ergibt, ist an jedem Betätigungshebel 16, 18 eine Rolle gelagert und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Rollen 52, 54 auseinandergedrückt, wie durch die Pfeile in Fig„ 3 angegeben, wenn das keilförmige Kurvenelement 50 in der gezeigten Richtung gezogen wird. Dieser Trennbewegung der Rollen 52, 54 wirkt die Feder 14 entgegen, die entspannt wird, wenn das keilförmige Kurvenelement 50 zwischen die Rollen 52, 54 gezogen wird. Durch dieses Entspannen der Feder 14 wird der Griff der Feder auf der Stange 12 gelöst. Den Rollenmechanismus umschließt ein Kunststoffgehäuse 56, das dazu dient, daß er vor Fremdkörperverunreinigung geschützt wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist das keilförmige Kurvenelement 50 einen Führungsschaft 58 auf, der im Gegensatz zu dem biegsamen Kabel 48 starr ist, und Nuten 60 in den Wänden des Kunststoffgehäuses 56 wirken mit dem Führungsschaft 58 zusammen, um die richtige Ausfluchtung des keilförmigen Kurvenelements 50 aufrecht zu erhalten. Bei einer anderen Ausführungsform kann in das Kunststoffgehäuse 56 eine Rückstellfeder so vorgesehen werden, daß das keilförmige Kurvenelement 50, gesehen in Fig. 3, nach links in seine normale Sperrstellung belastet wird.

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Die Vorteile der Verwendung des keilförmigen Kurvenelements 50 und der Rollen 52, 54 zur Betätigung der Betätigungshebel 16, 18 lassen sich leicht erkennen. Aus Fig. 3 ergibt sich, daß die Betätigungshebel 16, 18 gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen um die Achse der Stange um gleiche Beträge verschwenkt werden, wodurch sichergestellt wird, daß beide Enden der Feder 14 im gleichen Augenblick entsperrt werden. Ferner werden die Rollen 52, 54 längs einer Linie zentriert, die zur Achse der Stange 12 senkrecht ist, so daß die Kräfte zwischen dem keilförmigen Kurvenelement und den Rollen 52, 54 ausgeglichen werden und keine Gefahr entsteht, daß an der Vorrichtung ein Drehmoment erzeugt wird, da die mechanische Sperrung nur einer axialen Kraft unterliegt. Ferner ist der verwendete erfindungsgemäße Mechanismus von gedrängter Bauform und zweckmäßig zur Umwandlung einer axialen Bewegung des Kabels 48 in zwei ausgeglichene entgegengesetzte Drehbewegungen der Rolle.

Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Zusammenbau der mechanischen Sperrvorrichtung durch seine Struktur vereinfacht. Beispielsweise sind die feste Buchse 32, die drehbare Buchse 20, die Feder 14, die drehbare Buchse 22 und die feste Buchse 34 auf der Stange 12 gleitbar. In das Gehäuse 40 erstreckt sich axial ein Schlitz 60, damit die Betätigungshebel 16, gleitend in die die Fe"ar 14 umgebende Stellung bewegt werden können. Da dieser Schlitz nicht ein richtiges Stauchen am rechten Ende der Vorrichtung, wie in Fig. gezeigt, gestatten würde, wird eine Hülse 62 über das Gehäuse 40 vor dem Stauchvorgang aufgebracht. Ferner wird eine Regelschelle 64 anliegend an der festen Buchse 34 vor dem Stauchvorgang so angeordnet, daß die Regelschelle 64 bleibend an der Sperrvorrichtung befestigt ist, wenn der Stauchvorgang abgeschlossen worden ist.

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Das Kunststoffgehäuse 56 besteht aus zwei Hälften bei einer bevorzugten Ausführungsform und diese rasten zusammen und werden in einer richtigen Stellung in der Umfangsrichtung mit Hilfe eines Zapfens im Gehäuse 40 gehalten.

Im Vorangehenden wurde daher eine mechanische Sperrvorrichtung beschrieben, deren Aufbau die Regelung der Sperrung durch einen Druckknopf zuläßt. Dies wird dadurch ermöglicht, daß ein geringer Hub vorgesehen ist und eine geringe Betätigungskraft erforderlich ist. Ferner ergibt sich aus dem Vorangehenden, daß der Aufbau der Vorrichtung das Zusammenbauen der mechanischen Sperrvorrichtung erleichtert, was wiederum zur Herabsetzung der Herstellungskosten beiträgt.

Im Vorangehenden wurde beispielsweise eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, aus der durch den Fachmann zusätzliche Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung abgeleitet werden können.

Leerseite

Claims (2)

Patentansprüche ι

1. Mechanische Sperrvorrichtung,, durch we "ehe normalerweise eine axiale Bewegung einer Stange mit bezug auf ein Gehäuse verhindert wird und wahlweise eine solche Bewegung nach dem Entsperren durch eine Bedienungsperson ermöglicht wird, gekennzeichnet durch

eine Schraubenfeder (14) mit einem ersten Ende (36) und einem zweiten Ende (38);

eine Stange (12), die sich gleichachsig durch die Schraubenfeder erstreckt, wobei der Durchmesser der Stange etwas grosser als der Innendurchmesser der Schraubenfeder ist, wenn sie nicht auf der Stange angeordnet ist, so daß die Schraubenfeder die Stange normalerweise fest erfaßt, wenn sie auf der Stange angeordnet ist;

eine erste drehbare Buchse (20), die gleichachsig auf der Stange (12) benachbart dem ersten Ende der Schraubenfeder angeordnet ist und eine Fläche (24) aufweist, die mit einem spitzen Winkel zu der Achse der Schraubenfeder geneigt und so angeordnet ist, daß sie Kontakt mit einem Teil der letzten Windung des ersten Endes der Schraubenfeder hat, so daß eine axiale Belastung an der Stange in einer ersten Richtung zur Folge hat, daß die erwähnte letzte Windung seitwärts gekippt

wird, um die Stange fester zu greifen; eine zweite drehbare Buchse (25), die gleichachsig auf der Stange benachbart dem zweiten Ende der Schraubenfeder angeordnet und mit einer Fläche (26) versehen ist, die mit einem spitzen Winkel mit bezug auf die Achse der Schraubenfeder geneigt und so angeordnet ist, daß sie Kontakt mit einem Teil der letzten Windung des zweiten Endes der Schraubenfeder hat, so daß eine axiale Belastung an der Stange in einer zweiten Richtung zur Folge hat, daß die letzte Windung seitwärts gekippt wird, um die Stange fester zu greifen;

die erste drehbare Buchse und die zweite drehbare Buchse an dem ersten bzw. zweiten Ende der Schraubenfeder anliegen, so daß, wenn die erste drehbare Buchse und die zweite drehbare Buchse um die erwähnte Stange in entgegengesetzten Richtungen gedreht wird, die Schraubenfeder an ihrem ersten Ende und zweiten Ende etwas entspannt wird, wodurch die letzte Whdung am ersten Ende der Schraubenfeder und die letzte Windung am zweiten Ende der Schraubenfeder aus ihrem Sperreingriff mit der Stange gelöst werden, um eine axiale Verschiebebewegung der Stange mit bezug auf die Schraubenfeder zu ermöglichen.

2. Mechanische Sperrvorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch

einen ersten Betätigungshebel (16), der mit der ersten drehbaren Buchse (20) verbunden und um die Achse der erwähnten Stange (12) drehbar ist; einen zweiten Betätigungshebel (18), der mit der zweiten drehbaren Buchse (22) verbunden und um die Achse der erwähnten Stange drehbar ist;

wobei der erste Betätigungshebel und der zweite Betätigungshebel an der gleichen Stelle längs der Achse der Stange und in der Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnet sind;

ein keilförmiges Kurvenelement (50), das zur Bewegung in einer Richtung parallel zur Achse der erwähnten Stange gelagert und in der Umfangsrichtung zwischen dem ersten Betätigungshebel und dem zweiten Betätigungshebel angeordnet ist, um den ersten Betätigungshebel und den zweiten Betätigungshebel auseinanderzudrücken, wenn das keilförmige Kurvenelement in der zur Achse der Stange parallelen Richtung gezogen wird, wodurch der erste Betätigungshebel und der zweite Betätigungshebel um die Achse der Stange gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen um gleiche Beträge gedreht werden, um das erste Ende und das zweite Ende der Schraubenfeder zu entsperren.