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Haltevorrichtuna mit einem ausklinkbaren Halteruncjselement
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Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung mit einem ausklinkbaren
Halterungselement und einer das Halterungselement verriegelnden Verriegelungseinrichtung.
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Haltevorrichtungen der oben bezeichneten Gattung werden überall dort
benötigt, wo es notwendig ist Verbindungen, wie z.B. Seilverbindungen, einfach trennen
und haltbar wieder zusammenfügen zu können. Aus Sicherheitsgründen muß das Ausklinken
des Halterungselementes oftmals sehr schnell und störungsfrei vonstatten gehen.
Häufig steht die Haltevorrichtung unter Zugspannung, z.B. bei Seilverbindungen innerhalb
von Schleppzügen, und muß sich auch dann schnell und sicher ausklinken lassen. Wichtig
ist es auch, daß sich die Haltevorrichtung selbst dann ausklinken läßt, wenn die
beiden über die Haltevorrichtung verbundenen Zugmittel, z.B. Seile, in einem Winkel
zueinander stehen. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn die Haltevorrichtung einseitig
fest montiert ist und auf der anderen Seite am Halterungselement eine Last angehängt
ist, die sich
bspw. in schwingender Bewegung befindet. So müssen
sich z.B.
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Rettungsboote, die an Schiffsdavids oder an anderen Decksaufbauten
angehängt sind, gerade auch bei starkem Seegang, im Notfall schnell und sicher ausklinken
lassen.
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Bei herkömmlichen ausklinkbaren Haltevorrichtungen, bei denen z.B.
ein Schwenkhaken als Halterungselement in eine ihm zugeordnete Öse eingreift, ist
ein Ausklinken des Schwenkhakens nicht möglich, wenn der Schwenkhaken unter Zugbeanspruchung
steht, weil der Reibschluß am Schwenkhaken zu groß ist. Stehen die an der Haltevorrichtung
angeordneten Zugmittel in einem Winkel zueinander, ist ein Ausklinken oftmals deshalb
nicht möglich, weil das Halterungselement und die übrigen Teile der Haltevorrichtung
im selben Winkel zueinander stehen und dann beispielsweise der Schwenkweg eines
Schwenkhakens nicht ausreicht um die ihm zugeordnete öse freizugeben. Umgekehrt
kann es auch passieren, daß sich die ausklinkbare Haltevorrichtung selbsttätig ausklinkt,
sobald die beiden Zugmittel in einem zu spitzen Winkel zueinander stehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung zu
schaffen, bei der sich das Halterungselement unter Zugbeanspruchung und in jeder
Lage sicher ausklinken läßt.
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß das Halterungselement
ein Steckzapfen ist, der einen endseitig angeordneten Kopf aufweist, daß sich der
Kopf zapfenseitig verjunge, daß die Verriegelungseinrichtung mehrere dem Steckzapfen
gegenüberliegende in gleichen Winkelabständen um die
Steckzapfenachse
angeordnete Verbindungselemente aufweist, und daß den Verriegelungselementen ein
Sperrorgan zugeordnet ist.
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Die gleichmäßige Anordnung der Verriegelungselemente um ein als Steckzapfen
ausgebildetes Halterungselement sorgt in vorteilhafter Weise für einen sicheren
Halt des Halterungselementes in der Verriegelungseinrichtung selbst dann, wenn die
an der Verriegelungseinrichtung und am Halterungselement angeordneten Zugmittel
in einem Winkel zueinander stehen. Der Kopf des Steckzapfens verjüngt sich zapfenseitig,
so daß er Ablaufschrägen aufweist, die ein Ausgleiten des Steckzapfens unter Zug
begünstigen. Ein selbsttätiges Herausgleiten des Zapfens aus der Verriegelungseinrichtung
wird durch das Sperrorgan der Verriegelungselemente verhindert.
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Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung sind die Verriegelungselemente
vom Kopf des Steckzapfens abschwenkbare Klauen, die mit ihren Klauenenden den Kopf
des Steckzapfens hintergreifen. Die Klauen hintergreifen mit ihren Enden den Kopf
des Steckzapfens mit Vorteil formschlüssig, so daß sie den Steckzapfen sicher in
der Verriegelungseinrichtung halten, die Klauenenden aber trotzdem so kleine Abmessungen
aufweisen können, daß sie den Kopf des Steckzapfens nach kurzen Schwenkwegen freigeben.
Abschwenkbare Klauen bieten den besonderen Vorteil, daß keine aufwendige Mimik für
das Öffnen und Schließen der Verriegelungseinrichtung notwendig ist. Eine am Halterungselement
ansetzende Zugkraft bewirkt ein Drehmoment auf die den Kopf des Steckzapfens hintergreifenden
Klauen-
enden. Für ein Öffnen der Verriegelungseinrichtung ist es
daher also nur notwendig, daß das Sperrorgan den Schwenkweg der Klauen freigibt,
so daß diese in Richtung des Drehmomentes ausweichen und den Steckzapfen freigeben
können. Eine Freigabe des Steckzapfens erfolgt daher ohne eine große zeitliche Verzögerung
nach Betätigen des Sperrorgans.
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Nach einer weiteren Weiterbildung der Erfindung sind die Klauen unmittelbar
nebeneinander ringförmig um die Längsmittelachse des Steckzapfens angeordnet. Die
Klauenenden der dicht nebeneinander angeordneten Klauen bieten eine größtmögliche,
fast in sich geschlossene Greiffläche, an der der Kopf des Steckzapfens anliegt,
so daß eine einseitige Beanspruchung der Klauen und damit eine Beschädigung einzelner
Klauenenden vermieden wird.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist der Kopf des
Steckzapfens einen den Verbindungselementen zugewandten Führungskonus auf. Der Führungskonus
erleichtert das Einschieben des Steckzapfens in die Verriegelungseinrichtung, da
die Klauenenden am Führungskonus entlanggleiten und hierbei auseinandergedrückt
werden.
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Eine nächste Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß in der Verriegelungseinrichtung eine Innenhülse angeordnet ist, die nahe ihres
Randes eine umlaufende ringförmige Ausnehmung aufweist, daß die Klauen entlang der
Ausnehmung angeordnet sind und mit endseitigen Nasen in die Ausnehmung eingreifen
und daß die Klauen parallel zur Längs-
mittelachse der Innenhülse
ausgerichtet den Rand der Innenhülse überragen. Die Klauen sind durch den Eingriff
in die ringförmige Ausnehmung der Innenhülse gegen eine Verschiebung parallel zur
Längsmittelachse der Innenhülse gesichert, wenn das Halterungselement unter Zugbeanspruchung
steht. Die Klauen können um ihre in die Ausnehmung eingreifenden Nasen in vorteilhafter
Weise verschwenkt werden, ohne daß Schwenkachsen, die durch eine Zugbeanspruchung
verschleißen würden, notwendig sind.
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Nach einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist das Sperrorgan
eine koaxial zur Innenhülse angeordnete, in Richtung ihrer Längserstreckung verschiebbare,
den Ring der Klauen umfassende Schiebehülse. Durch Verschiebung der Schiebehülse
parallel zu ihrer Längsmittelachse werden die abgeklappten Klauen nach innen geschwenkt
und von der die Rücken der Klauen umfassenden Schiebehülse arretiert. Ein öffnen
des Klauenringes und damit ein Ausklinken des Steckzapfens geschieht durch ein Verschieben
der Schiebehülse in die umgekehrte Richtung.
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Durch das Verschieben der Schiebehülse werden alle Klauen gleichzeitig
freigegeben, so daß keine einseitige Verhakung des Steckzapfens den Ausklinkvorgang
behindert. Mit besonderen Vorteil ist durch diese Ausbildung des Sperrorgans auch
ein synchrones Ausklinken mehrerer Haltevorrichtung möglich.
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Nach einer weiteren Weiterbildung der Erfindung weist die Schiebehülse
in ihrer Innenmantelfläche eine zu ihrem Rand
parallele, ringförmige,
in vorgeschobener Stellung den Schwenkweg der Klauen freigebende Ausnehmung auf.
In vorgeschobener Stellung befindet sich die ringförmige Ausnehmung der Schiebehülse
den Rückseiten der Klauenenden gegenüber, so daß diese in die Ausnehmung hinein
abschwenken können und so den Kopf des Steckzapfens freigeben. In der Ausnehmung
liegen die Klauenenden weiterhin an der Innenwandung der Schiebehülse an, so daß
sie auch in abgeklapptem Zustand sicher in ihren Positionen gehalten werden.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
daß die Verriegelungseinrichtung eine Exzenterachse aufweist, die mit ihrem Mittelstück
drehbar in einer quer zur Längsmittelachse der Innenhülse angeordneten Bohrung in
der Innenhülse gelagert ist und daß die Exzenterachse mit ihren exzentrisch zum
Mittelstück angeordnete Zapfen in passende Öffnungen der Schiebehülse eingreift.
Eine Teildrehung der Exzenterachse bewirkt eine Verschiebung der Schiebehülse um
einen bestimmten Hubweg.
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Eine Drehung der Exzenterachse ist aber mit weniger Kraftaufwand zu
bewerkstelligen, als eine direkte Verschiebung der Schiebehülse. An der Exzenterachse
kann über Hebelarme jedes zur Verschiebung der Schiebehülse notwendige Drehmoment
angestetzt werden.
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Nach einer letzten Weiterbildung der Erfindung weist die Exzenterachse
an einem ihrer Enden einen drehfest angeordneten
Betätigungshebel
auf. Ein Betätigungshebel bietet die einfachste Möglichkeit einen genügend langen
Hebelarm an der Exzenterachse anzuordnen. Mit besonderem Vorteil kann anstelle des
Betätigungshebels beispielsweise auch eine Riemenscheibe an der Exzenterachse angeordnet
sein, die über Riemen fernausgelöst werden kann.
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Ausführungsbeispiele, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale
ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Haltevorrichtung
in einer teilweise geschnittenen Ansicht, Fig. 2 eine schematische, teilweise geschnittene
Ansicht einer Haltevorrichtung gemäß Fig. 1 mit einer Fern-Auslöseeinrichtung Die
in Fig. 1 dargestellte Haltevorrichtung weist einen Steckzapfen 1 und eine Verriegelungseinrichtung
2 auf, die miteinander in Eingriff stehen.
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Der Steckzapfen 1 weist einen zylinderischen Schaft 3 auf, an dessen
einem Ende ein Auge 5 und an dessem anderen Ende ein Kopf 4 angeordnet ist. Der
Kopf 4 des Steckzapfens 1 ist in die Verriegelungseinrichtung 2 eingeführt und wird
hintergriffen. Der Kopf 4 des Steckzapfens 1 verjüngt sich konisch in Richtung von
dem Auge 5 weg, so daß der Steckzapfen 1 an seinem Kopf 4 einen das Einführen des
Steckzapfens 1 in die Ver-
riegelungseinrichtung 2 erleichternden
Führungskonus 7 aufweist. Zum Schaft 3 hin verjüngt sich der Kopf 4 des Steckzapfens
1 ebenfalls konisch, so daß der Kopf 4 schaftseitig einen Gleitkonus 6 aufweist.
Das Auge 5 des Steckzapfens 1 kann beispielsweise mit Hilfe eines Schäkels mit einem
Seil verbunden werden.
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Die Verriegelungseinrichtung 2 besitzt eine Innenhülse 9 und eine
koaxial zur Innenhülse 9 angeordnete Schiebehülse 10.
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Die Innenhülse 9 und die Schiebehülse 10 sind über eine quer zur Längsmittelachse
der Innenhülse 9 verlaufende- Exzenterachse 12 miteinander verbunden. Das Mittelstück
13 der Exzenterachse 12 ist in Bohrungen gelagert, die in der Wandung der Innenhülse
9 angeordnet sind. An beiden Enden des Mittelstückes 13 setzen die exzentrisch zum
Mittelstück 13 angeordneten Zapfen 14 der Exzenterachse 12 an. Die Zapfen 14 der
Exenterachse 12 sind jeweils von einem frei drehbaren Lagerring 15 umgeben und durchgreifen
in der Wandung der Schiebehülse 10 angeordnete Öffnungen, die quer zur Längserstreckung
der Schiebehülse 10 oval ausgedehnt sind. An einem Ende der Exzenterachse 12 ist
der Lagerring 15 mit einem Stellring 16 gegen Abrutschen gesichert. Am anderen Ende
der Exzenterachse 12 ist ein Betätigungshebel 17 mittels einer Befestigungskugel
18 drehfest angeordnet. Die Befestigungskugel 18 sichert gleichzeitig den an diesem
Ende der Exzenterachse 12 angeordneten Lagerring 15.
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Die Mantelflächen der Lagerringe 15 stehen einseitig radial weiter
von der Längsmittelachse des Mittelstückes 13 der Exzenterachse 12 vor als die Mantelflächen
des Mittelstükkes 13. Die Lagerringe 15 ragen mit einer ihrer Stirnflächen jeweils
in eine in der äußeren Mantelfläcne der Innenhülse 9 koaxial zum Mittelstück 13
der Exzenterachse 12 angeordnete kreisförmige Ausnehmung hinein. Der Durchmesser
dieser Ausnehmungen entspricht dem Hubweg der exzentrischen Lagerringe 15 bei Drehung
der Exzenterachse 12, plus einem Außendurchmesser eines Lagerringes 12.
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Die Innenhülse 9 weist nahe ihres oberen Randes eine umlaufende ringförmige
Ausnehmung 11 auf. Entlang dieser Ausnehmung 11 sind Klauen 19 angeordnet, die in
der gezeichneten Position zur Längsmittelachse der Innenhülse 9 ausgerichtet sind
und den Rand der Innenhülse 9 überragen. Die Klauen 19 werden mittels eines O-Ringes
20, der in einer entsprechenden Nut der Klauen 19 geführt wird, ringförmig zusainmengehalten.
Die Klauen 19 greifen mit endseitigen Nasen 19b in die ringförmige Ausnehmung 11
der Innenhülse 9 ein. Mit ihren Klauenenden 19a, die den Rand der Innenhülse 9 überragen,
übergreifen sie den Kopf 4 des Steckzapfens 1 und liegen an seinem Gleitkonus 6
an. Die Nasen 19b der Klauen 19 greifen nicht ganz formschlüssig in die ringförmige
Ausnehmung 11 der Innenhülse 9 ein, so daß die Klauen 19 zwar gegen Zug in Richtung
des Steckzapfens 1 gesichert sind, aber ein nach Außenkippen der Klauenenden 19a
möglich ist. Der Kippweg der Klauenenden 19a wird von der
bis zu
den Klauenenden 19a reichenden Schiebehülse 10 begrenzt. Um einen Abstand, der höchstens
dem Hubweg der Lagerringe 15 entspricht, in Richtung der Exzenterachse 12 versetzt,
weist die Schiebehülse 10 in ihrer Innenmantelfläche eine zu ihrem Rand parallele,
ringförmige Ausnehmung 21 auf, in die die Klauenenden 19a soweit nach außen kippen
können, daß sie den Steckzapfen 1 freigeben, wenn die Schiebehülse 10 um den Hubweg
der Lagerringe 15 verschoben wird. Die Innenhülse 9 der Verriegelungseinrichtung
2 weist an ihrem von den Klauen 19 abgewandten Ende quer zu ihrer Längsmittelachse
verlaufende Bohrungen auf, durch die ein Bolzen 22 geschoben werden kann, um die
Verrieglungseinrichtung 2 mit einem Anschlußstück 23 zu verbinden, das beispielsweise
an einem Seilende befestigt ist.
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In Fig. 2 ist eine Haltevorrichtung mit einer Fern-Auslöseeinrichtung
dargestellt. Gleiche Elemente tragen gleiche Bezugsziffern wie in Fig. 1. Anstelle
des Betätigungshebels 17 ist eine Riemenscheibe 24 an einem Ende der Exzenterachse
12 drehfest angeordnet. Die Riemenscheibe 24 wird von einem endlosen Zugmittel 25
umschlungen. Das Zugmittel 25 wird über mehrere Umlenkrollen 26 einer Riemenscheibe
27 zugeführt und umschlingt diese ebenfalls. Die Riemenscheibe 27 besitzt den gleichen
Durchmesser wie die Riemenscheibe 24. An jeder der beiden Stirnflächen der Riemenscheibe
27 ist ein Hebelarm 28 zentral so befestigt, daß die beiden Hebelarme 28 parallel
zu den Stirnflächen der Riemenscheiben 27 in entgegengesetzte
Richtungen
weisen. Der Schwenkweg der Hebelarme 28 wird durch Anschläge 29 begrenzt. An einem
der Hebelarme 28 ist ein entlang des Hebelarmes 28 verschiebbares Feststellelement
30 angeordnet, das den ihm zugeordneten Hebelarm 28 und somit auch die Riemenscheibe
27 arretiert, wenn es durch Verschieben mit dem ihm zugeordneten Anschlag 29 in
Eingriff gebracht wird.
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Die Haltevorrichtung arbeitet folgendermaßen: In eingeklinktem Zustand
sind der Steckhalter 1 und die Verriegelungseinrichtung 2 auf Zug beansprucht, indem
am Auge 5 des Steckzapfens 1 und am Anschlußstück 23 zwei in Richtung der Längsmittelachse
der Innenhülse 9 weisende, entgegengesetzte, gleichgroße Kräfte ansetzen.
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Der Einklinkzustand wird dadurch aufrechterhalten, daß die Klauenenden
19a der Klauen 19 den Kopf 4 des Steckzapfens 1 hintergreifen und ein Abrutschen
der Klauenenden 19a vom Kopf 4 des Steckhalters 1 und damit ein nach Außenkippen
der Klauenenden 19a von der Schiebehülse 10 blockiert wird.
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Ein Ausklinken wird dadurch bewirkt, daß der Betätigungshebel 17,
der parallel zur Längsmittelachse der Innenhülse 9 steht, um 1800 verschwenkt wird.
Die Exzenterachse 12 dreht sich hierdurch ebenfalls um 180°, wodurch die Lagerringe
15 um ihren Hubweg in Richtung der Klauen 19 verschoben werden. Die Lagerringe 15
nehmen die Schiebehülse 10 mit und verschieben sie um den Hubweg in Richtung vom
Anschlußstück 23 weg, so daß die Ausnehmung 21 der Schiebehülse 10 den Klauenenden
19a der
der Klauen 19 gerade gegenüberliegt. Die Klauenenden 19a
gleiten, aufgrund der Zugbeanspruchung des Steckzapfens 1, von dem Gleitkonus 6
des Steckzapfens 1 ab und kippen nach augen in die Ausnehmung 21 der Schiebehülse
10, wodurch sie den Kopf 4 des Steckzapfens 1 freigeben. Der Steckzapfen 1 kommt
frei und entfernt sich in Richtung der an seinem Auge 5 ansetzenden Kraft aus der
Verriegelungseinrichtung 2. Der O-Ring 20 wird durch das nach Außenkippen der Klauen
19 gespannt, zieht sich nach Ausslippen des Steckzapfens 1 wieder zusammen und kippt
dadurch die Klauen 19 wieder nach innen.
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Bein Einklinken des Steckzapfens 1 wird der Kopf 4 des Steckzapfens
1 in die Verriegelungseinrichtung 2 eingeführt.
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Hierbei gleiten die Klauenenden 19a der Klauen 19 an dem Führungskonus
7 des Steckzapfens 1 entlang, werden dabei kurzzeitig auseinandergedrückt und kippen,
vom O-Ring 20 gezogen, entlang des Gleitkonus 6 wieder nach innen und hintergreifen
so den Kopf 4 des Steckzapfens 1. Der Steckzapfen 1 darf beim Einklinkvorgang nicht
auf Zug beansprucht sein, bis die Klauen 19 gegen ein nach Außenkippen gesichert
sind, was durch ein Verschieben der Schiebehülse 10 in Richtung des Anschlußstükkes
23 geschieht. Das Verschieben der Schiebehülse 10 wird durch ein Rückschwenken des
Betätigungshebels 17 um 180O bewirkt.
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Die in Fig. 2 dargestellte Fern-Auslöseeinrichtung arbeitet folgendermaßen:
Eine Drehung der an der Exzenterachse 12 angeordneten Rie-
menscheibe
24 um 1800 bewirkt eine halbe Umdrehung der Exzenterachse 12 und damit eine Verschiebung
der Schiebehülse 10 um den vorgegebenen Hubweg. Eine Drehung der Riemenscheibe 24
um 1800 wird durch eine Drehung der Riemenscheibe 2?, die den gleichen Durchmesser
besitzt wie die Riemenscheibe 24, bewirkt, indem die Drehbewegung der Riemenscheibe
27 durch das Zugmittel 25 auf die Riemenscheibe 24 übertragen wird. Eine halbe Drehung
der Riemenscheibe 27 erfolgt bei Verschwenken der Hebelarme 28 von einem der Anschläge
29 bis zum anderen Anschlag 29. Das Zugmittel 25 ist in der Lage eine Drehbewegung
der Riemenscheibe 27 beliebigen Drehsinne zu übertragen.
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Es kann also sowohl das Öffnen, als auch das Schließen der Verriegelungseinrichtung
2 fernausgelost werden. Einer der Hebelarme 28 kann mit Hilfe des Feststellelementes
30 in der Stellung arretiert werden, bei der sich die Verriegelungseinrichtung 2
in Einklinkstellung befindet, um ein versehentliches Ausklinken des Steckzapfens
1 zu verhindern.
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L e e r s e i t e