DE3427414A1

DE3427414A1 - Verbindungsvorrichtung fuer zwei bauteile

Info

Publication number: DE3427414A1
Application number: DE19843427414
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. Langenthal Fehrensen; Karl-Wilhelm Dr. 4424 Stadtlohn Stell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-25
Filing date: 1984-07-25
Publication date: 1986-02-06
Also published as: DE3562035D1; EP0169463B1; EP0169463A1; ATE33289T1

Description

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Fehrensen, Dr., Hans, Eisenbahnstr. 1, CH - 4900 Langenthai

"Verbindungsvorrichtung für zwei Bauteile"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsvorrichtung für zwei Bauteile, z. B. schildartige Gegenstände mit einem Träger, Markisen oder Zäune, gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.

Die feste aber nachgiebige Verbindung zweier Bauteile miteinander ist in vielen Bereichen der Technik bekannt. So ist beispielsweise das Markensymbol einer bekannten Autofirma am Kühler derart angebracht, daß im Normalfall das Markensymbol fest auf einem Trägerteil gehalten wird, das aber bei Krafteinwirkung auf das Markensymbol - das dem Arbeitsteil im Gattungsbegriff vergleichbar ist gegenüber dem Trägerteil beweglich ist, so daß Verletzungen nicht auftreten können. Bei derartigen Einrichtungen fehlt aber eine automatische Rückstellung des Arbeitsteiles gegenüber dem Trägerteil dann, wenn die Krafteinwirkung auf das Arbeitsteil wegfällt. Eine derartige Einrichtung kann deshalb auch nur dort eingesetzt werden, wo die Funktion des Normalfalles nur eine untergeordnete Bedeutung spielt, denn um den "Gebrauchszustand" wieder herzustellen, bedarf es jeweils einer manuellen Einwirkung. Ist hingegen die Funktion des Gegenstandes mit der Normalstellung, z. B. bei einem Richtungsschild, verbunden, so läßt sich die bekannte Einrichtung für eine sicherheitsvermittelnde Bauteilverbindung nicht anwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ver-

bindung zwischen zwei Bauteilen derart auszugestalten, daß im Normalfall die beiden Bauteile in ihrer eingestellten Lage zueinander statisch gehalten werden, daß aber bei Krafteinwirkung auf das eine Ba uteil dieses Bauteil gegenüber dem anderen Bauteil nachgeben kann, daß aber bei Wegfall der Krafteinwirkung das sich wegbewegende bzw. ausweichende Bauteil wieder in seine Ausgangslage zurückstellt.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erläutert.

Die erfindungsgemäße Rückstellvorrichtung hat den Vorteil, daß eine selbsttätige Rückstellung nach einer äußeren Krafteinwirkung möglich ist. Das gilt nicht nur für Kippbewegungen, sondern bis zu einem bestimmten Drehwinkel auch für Drehbewegungen. Dabei arbeitet dieses sicherheitvermittelnde Verbindungselement auch selbst, d. h. als Vorrichtung gegen Verletzungen sicher, weil es mit großen Gleitflächen ausgestattet werden, kann, so daß ein "Maulöffnen" bis' zu manuell bewirkbaren Kippbewegungen bei schweren Vorrichtungen ausgeschlossen werden kann. Hierbei können zusätzliche teleskopierende Abdeckelemente eingebaut werden, die jede Maulöffnung ausschließen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet auch deshalb sicher, weil die Feder jeweils nur auf Druck belastet wird, damit nur auf Block gefahren und nicht überlastet werden kann und schließlich als wendel-, spiral- oder te I I erf ederkorrespondierend mit der

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Achse dem jeweiligen Zweck bezüglich Richtung, Vorspannung und Endspannung und Arbeitsweg voll angepaßt werden kann.

Falls der spezielle Zweck einen hohen statisch stabilen Zustand erfordert, kann erreicht werden, daß eine von außen einwirkende Kraft neben der Federkraft auch den Reibwiderstand und die Reibinitialkraft der gewölbten schiefen Ebene überwinden muß. Hier ist

•JO also die hohe statisch stabile Wirkung verbunden mit einer weichen Federung im außergewöhnlichen Belastungsfall.

Während bei der in der Beschreibungseinleitung e r läuterten bekannten Anordnung nicht nur die selbsttätige Rückstellung und Drehung fehlt, läßt die technische Ausführung des Kraftangriffspunktes auch nicht eine Verwendung für größere und große Bauteilverbindungen zu.

Die erfindungsgemäße Einrichtung, die die Feder über den Kugelkopfbolzen am Trägerteil wirksam werden läßt, gestattet aber gerade die Verwendung dieser Verbindung für große Baueinheiten bishin z. B. zu Autobahnschildern. Eine weitere wesentliche neue technische Anwendung findet die BauteiIverbindung durch den Rückstelleffekt in Kombination mit elektrischen oder elektronischen Kontaktabgaben, die einerseits zu einer oder einer mehrfachen Meldung von Ereignissen,

z. B. Gefahren, herangezogen werden können und andererseits sogar zur Steuerung von Vorgängen benutzbar sind, z. B. wenn das Objekt, wie eine Markise od. dgl., ganz oder teilweise aus der Gefährdung herausgesteuert werden soll. So ist es beispielsweise möglich, Markisen bei zu hohen Windbelastungen ganz oder

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schrittweise teilweise einzuziehen.

AusführungsbeispieLe der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 schematisch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung if ~ übertrieben dargestellten - abge

winkelten Zustand, in

Fig. 3 verschiedene Ausführungsformen zur Verdeutlichung der Lage der Feder, in

Fig. 5 eine abgeänderte Ausführungsform und in Fig. 6 eine wiederum abgeänderte Ausführungsform, die beispielsweise als Schilderhalter ausgebildet ist.

In Fig. 1 ist schematisch eine Verbindungsvorrichtung für zwei Bauteile A und B dargestellt, wobei in der nachfolgenden Erläuterung das Bauteil A als Trägerteil 1 und das Bauteil B als Arbeitsteil 2 bezeichnet sind. Das Trägerteil 1 ist mit dem Arbeitsteil 2 über einen Stößel 3 verbunden, der mittels eines Kugelendes 4 an der Innenseite des Trägerteiles 1 anliegt, wobei in der Kegelspitze des Trägerteiles 1 Schlitze 5 ausgearbeitet sind, die eine Abwinkelung des Stößels aus der in Fig. 1 dargestellten Lage, beispielsweise in die in Fig. 2 dargestellte Lage, ermöglichen. Innerhalb des ArbeitsteiI es 2 ist eine Wendelfeder 6 vorgesehen,die einenendes an einer entsprechenden Ringlagerfläche 7 des Arbeitsteiles anliegt, anderenendes sich an der Unterseite einer Widerlagerscheibe 8 abstützt, die von dem Stößel 3 getragen wird.

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Das untere Ende des ArbeitsteiLes 2 übergreift haubenartig ein glockenförmig und kegestumpfartig ausgebildetes Bauteil des Trägerteiles 1. Das Trägerteil 1 weist bei dieser Konstruktion ein umlaufendes Widerlager 9 auf, an dem sich bei Kippbewegungen des Arbeitsteiles 2 das untere Ende der Haube 10 abstützen kann.

In der in Fig. 1 dargestellten eigentlichen Arbeits-Lage, liegt die Haube 10 dicht dem rotationssymmetrischen Kegelstumpf 11 des Trägerteiles 1 an.

Bei Kraft einwirkung auf das Arbeitsteil 2, beispielsweise in Richtung des Pfeiles K in Fig. 1, kann nunmehr das Arbeitsteil 2 ausweichen, indem sich das untere Ende der Haube 10 an dem Widerlager des Trägerteiles 1 abstützt, wobei gleichzeitig die Feder gespannt wird und der Stößel 3,wie in Fig. 2 dargestellt_/aus seiner in Fig. 1 dargestellten Lage auswandert in die in Fig. 2 dargestellte Lage, wobei der Neigungswinkel des Arbeitsteiles 2 abhängig ist von der auf das Arbeitsteil 2 einwirkenden Kraft K, Hier wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die in Fig. 2 dargestellte Extremlage beispielsweise von Hand überhaupt nicht erreichbar ist und daß das in Fig. 2 erkennbare, sich bildende Maul zwischen der Haube 10 und dem Kegelstumpf 11 beispielsweise durch teleskopierende Schutzschilde abgedeckt werden kann oder die Kippbewegung des Arbeitsteiles 2 so begrenzt werden kann, daß die Maulöffnung nicht eintritt.

Bei Nachlassen der Kraft K bewirkt die Feder 6 eine Rückstellung des Arbeitsteiles 2 in die Ausgangslage.
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Aus der voraufgehenden Beschreibung des in den Fig. und 2 dargesteilten Ausführungsbeispieles ist ersichtlich, daß dann, wenn der Kegelstumpf 11 an seiner Außenfläche mit gewindegangartigen Führungsflächen ausgerüstet ist, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, an denen sich die Haube 10 führt, bei Drehbewegungen des Arbeitsteiles 2 gegenüber dem ortsfest angeordneten Trägerteil 1 ein Hochschrauben des Arbeitsteiles 2 unter Spannung der Feder 6 erfolgt, so daß dann bei Nachlassen dieser Drehkraft das Arbeitsteil 2 sich wieder in die Ausgangslage zurückstellt.

Entscheidend bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist, daß die Abstützung des Arbeitsteiles 2 im Bereich des Widerlagers 9 am Trägerteil 1 derart ist, daß bei Kippbewegungen des Arbeitsteiles 2 gegenüber dem ortsfest angeordneten Trägerteil 1, der Hebelarm des Widerlagers 9 für das Arbeitsteil 2 vom Angriffspunkt der Feder am Trägerteil, d. h. also von der Anlage des Kugelendes 4 an dem Scheitel des Kege I s t umpf es 11, im wesentlichen gleich "groß" bleibt. Hierdurch wird sichergestellt, daß stets bei Auslenkbewegungen des Arbeitsteiles 2 gegenüber dem Trägerteil 1 das erforderliche RücksteI Imoment zur Ve rfügung steht .

Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung mit einem Trägerteil 1a und einem Arbeitsteil 2a, wobei nunmehr die beiden Teile trogartig ineinanderfassen und damit das Widerlager 9a im Bereich des oberen Randes des Troges des Trägerteiles 1a gebildet wird. Die Halterung des Stößels 3a erfolgt dabei versteI Isieher am Trägerteil 1a, es ist aber kein starrer Stößel erforderlich.

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Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen auch, daß es für die Wirkung der erfindungsgemäßen Einrichtung vollkommen unabhängig ist, ob sich die Feder 6 innerhalb des Arbeitsteiles 2 oder innerhalb des Trägerteiles 1 bef i ndet .

Fig. 5 zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsform, bei welcher in umgekehrter Anordnung zur Darstellung in Fig. 1 das sich bewegende Bauteil B in ein haubenartig ausgebildetes Bauteil Beintaucht. Auch bei dieser bekannten Anordnung ist die Wirkung des die Rückstellbewegung bewirkenden Hebelarmes gleich der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform. ;

Schließlich zeigt die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform, daß es möglich ist, Arbeitsteil und Zusammenwirken des Trägerteils als langgestreckte Profilelemente auszubilden. Bei dieser Anordnung werden natürlich Drehmomente nicht erfaßt, sondern nur Kippmomente. Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit 1b das Trägerteil bezeichnet und mit 2b das eigentliche Arbeitsteil, das als Schilderträger dient, wobei die eigentliche Aufnahmevorrichtung für das Schild mit 14 bezeichnet ist. Auch bei dieser Anordnung wird dann, wenn sich das Arbeitsteil 2b gegenüber dem ortsfesten Trägerteil 1b verschiebt, eine Rückstellkraft wirksam, die bestrebt ist, die beiden Bauteile wieder in die in Fig. 6 dargestellte Ausgangslage zurückzuführen.

Claims

"Verbindungsvorrichtung für zwei Bauteile" Patentansprüc he:

1. Verbindungsvorrichtung für zwei Bauteile

(A, B), z. B. schildartige Gegenstände mit einem Träger, d. h. für ein an ein ortsfestes

Trägerteil (1 , 1a, Tb) anzuschließendes Ar~ beitsteil ( 2 , 2a, 2b) unter Zwischenschaltung einer das Arbeitsteil (2) mit dem Trägerteil

(1) verbindenden, im Zentrum des Arbeitsteiles (2) und des Trägerteiles (1) angreifenden

Feder (6) und Abstützung des Arbeitsteiles

(2) an wenigstens einem außenalb der Wirklinie der Feder zwischen Arbeitstell (2) und Trägerteil (1) liegenden Widerlager, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Ar

beitsteiles (2, 2a, 2b) am Trägerteil (1, 1a, 1b), d. h. die Lage des Widerlagers (9) so gewählt ist, daß bei; Kippbewegungen des Arbeitsteiles (2) gegenüber dem Trägerteil (1) der Hebelarm des Widerlagers (9) für das

Arbeitsteil (2) vom Angriffspunkt der Feder (6) am Trägerteil (1) im wesentlichen gleich groß bleibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (6) innerhalb des Arbeitsteiles (2) untergebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (6) innerhalb des Trägerteiles (1) untergebracht ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen die beiden Bauteile (A, B) verbindenden Stößel (3), der einenendes an der Feder (6) angreift, anderenendes mit dem anderen Bauteil (A oder B) verbunden ist.

5. Vorrichtung wenigstens nach Anspruch 4, dadurch gekennze ichnet, daß der Stößel (3) beweglich mit dem Trägerteil verbunden ist (Fig. 4).

6. Vorrichtung wenigstens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (3) fest mit dem Arbeitsteil (2) verbunden ist (Fig. 3).

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Bauteile (A oder B) als rotationssymmetrischer Kegelstumpf (11) und das andere Bauteil als den Kegelstumpf (11) übergreifende Haube (10) ausgebildet ist, wobei die Kegelform der Haube größer sein muß als der Radius

um das Widerlager.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Bauteile (A oder B) als rotations-

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symmetrischer glockenförmiger Kegelstumpf und das andere Bauteil als den glockenförmigen Kegelstumpf übergreifende Haube ausgebildet ist, wobei die Konturen im Schnittbild durch den Radius um das Widerlager ge

zeichnet gebildet werden.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Bauteile (A oder B) im Querschnitt als U-Profil mit divergierenden Schenkeln und das andere Bauteil als Haubenteil ausgebildet ist, das der Außenseite des U-Profils des ersten Bauteiles anliegt, wobei das Haubenteil gleich groß oder größer sein

muß als der Radius um das Widerlager.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das als glockenförmiger Kegelstumpf aus

gebildete Bauteil (A) an seiner Außenfläche mit gewindegangarti gen Führungsflächen versehen ist und das übergreifende Bauteil (B) im Schnitt mit Zentrierungsflächen (Kreis mit Sekanten) versehen ist, um neben Kippbewegun

gen auch Drehbewegungen des einen gegenüber dem anderen Bauteil in Abstandsänderung des einen zum anderen Bauteil unter sich ver-, größernder Spannung der Feder (6) umzuwandeln.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur des glockenförmigen Kegelstumpfes im Schnitt dem Radius nicht bis zum Ende folgt, sondern in eine Tangente übergeht,

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die in beiden Bauteilen keine rotationssymmetrische Form, sondern ebene Flächen erhält.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden miteinander zusammenwirkenden Bauteile (A, B) auf Drehbeanspruchungen mit einer Rückstellbewegung antworten.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzei chnet, daß zwei in Drehrichtung arretierte, gegenläufige Gewindehülsen im Schaft des Arbeitsteiles untergebracht sind, die in der Lage sind, große, d. h, über 45 gehende Drehbewegungen des einen gegenüber dem anderen Bauteil in sich vergrößernde Spannung der Feder umzuwandeln.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzei chnet, daß die sich durch Fremdeinwirkung wiederholende Positionsveränderung des Arbeitsteiles zum Trägerteil zu einer elektrischen Kontaktsteuerung benutzt wird, die wiederum andere Funktionen indiziert oder b e endet.