WO2008152007A2 - Vorrichtung und verfahren zur verbindung von teleskopstangen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur verbindung von teleskopstangen Download PDF

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WO2008152007A2
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    • A63C2203/20—Shock or vibration absorbing

Definitions

  • the invention relates to a device for connecting parts of a telescopically extendable pole or rod.
  • connecting parts for telescopic poles as they are known for sticks for Nordic walking, cross-country skiing and mountaineering.
  • These sticks consist of several segments and are adjustable in length and can therefore be adapted to the use. The adjustment of the segments to each other allows for the user optimum power transmission.
  • a damping is realized via the connecting parts, which is gentle on the joints for the user.
  • Connecting elements for segments slidable into and out of one another lengthwise under load is also required outside of the sport, so that the task to be solved is not limited to walking, jogging, trekking or ski poles.
  • Telescopic poles for umbrellas and greenhouses there are telescopic poles for umbrellas and greenhouses, as well as stilts for earthquake-proof houses and bridges. Telescopic elements with corresponding connecting elements can also be used in rowing and fishing rods.
  • fasteners can also be used in the construction of prefabricated furniture. This applies to both height-adjustable and non-height-adjustable systems.
  • lifting columns are used, which consist of several retractable tubes.
  • lifting columns are used with only an inner and an outer tube for height adjustment of objects.
  • the advantage of a design with as few pipes as possible a low weight, more possibilities of variation in the drive and lower production costs.
  • the lifting column becomes unstable when trying to reach the highest possible stroke.
  • external and internal support elements are used in the prior art.
  • Another problem in the prior art is the limitation of the travel of the interconnected segments. Without a limitation of the travel can be achieved with a connection or support element no protection against tilting. This leads to a high risk of injury, especially in sports or health.
  • a connecting element must be measured that it must be able to move easily within a pipe or rod easily in the fixed / relaxed state. Also, such a connector has to ensure that the rod is completely unscrewed.
  • such a device should be designed so that as few components are used, as this reduces the effort and the error rate.
  • the fixation by means of a lock, which is secured by bolts or stop pins.
  • the lock is composed of at least two parts. But it can be dispensed with the use of pins or bolts.
  • the lock is designed hinged, i. the installed elements of the connecting device can be reduced to three parts.
  • the stability can be further enhanced by the fact that as in claim 4 and set forth, the upper or lower stop is rotatably mounted.
  • connection of the segments makes the connection of the segments more stable and more resistant to breakage, since the force is distributed to the outside of the segments.
  • the connecting element consists of a threaded part (FIG. 1), a locking device (FIG. 2 b), a receiving part with an internal thread (FIG. 3), as well as stop pins or bolts (FIG. 4).
  • the threaded part (Fig. 1) consists of a shank receiving (1), this section on the threaded rod is used to connect to a Segement, in which case a telescopic tube can be placed, glued or screwed.
  • Shank receptacle stands for all possible connections with a segment.
  • the shaft holder (1) is followed by a spreader cone (2).
  • the expansion cone is trapezoidal. Then follows the screw shaft (3), the upper stop (4) and the external thread (5).
  • the stop (7) can also be seen on Fig. 2 a.
  • the lower stop (8) here preferably two stops, and a further expansion cone (9) is located on the receiving part with internal thread (10) (Fig. 3).
  • the expansion part (1 1) and the further expansion part (12) are in turn on the lock (Fig. 2 a and b).
  • the extension (7) leads to the securing of the receiving part with internal thread (FIG. 3)
  • the threaded part, locking, receiving part with internal thread and stop pins are installed to a connecting element.
  • FIG. 4 shows an example of stop pins / bolts (13) suitable as fastening devices.
  • FIG. 5 Another embodiment is shown in FIG. 5.
  • the lock is here halved axially and assembled without pins to the threaded rod and the female part with female thread. Holes and pins in the lock will go through replaced at least one other stop (14). The spreading takes place again via the expanding wedges (15a and 15b)
  • Fig. 6 shows the embodiment in Fig. 5 in the assembled state.
  • Fig. 7 shows the Au enclosuresbeispiel in Fig. 5 in a spread or screwed state.

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Abstract

Offenbart wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements für Teleskopstangen oder Teleskopstöcke. Die Vorrichtung besteht aus: eine Gewindestange, bestehend aus Schaftaufnahme (1), Spreizkegel (2), Schraubenschaft (3), Anschlag (4), Aussengewinde (5) und mindestens einer Arretierung; bestehend aus mindestens einer Öffnung (6) für eine Befestigungsvorrichtung (13), einem Spreizteil, einem weiteren Spreizteil und mindestens einem Aufnahmeteil, bestehend aus mindestens einem Anschlag (8), mindestens einem Spreizkegel (9), einem Innengewinde (10).

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zur Verbindung von Teleskopstanqen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung von Teilen eines teleskopisch verlängerbaren Stocks oder einer Stange.
Desweiteren wird ein Verfahren offenbart um Segmente eines teleskopisch verlängerbaren Stocks oder einer Stange miteinander zu verbinden.
Aus dem Stand der Technik sind Verbindungsteile für Teleskopstöcke, wie sie bei Stöcken für das Nordic-Walking, das Langlaufen und das Bergsteigen bekannt. Diese Stöcke bestehen aus mehreren Segmenten und sind längenverstellbar und können deshalb der Verwendung angepaßt werden. Die Einstellung der Segmente zueinander läßt für den Verwender eine optimale Kraftübertragung zu. Über die Verbindungsteile wird zudem eine Dämpfung realisiert, die für den Verwender gelenkschonend ist.
Nachteilig an diesen Stöcken ist es, dass sie sich aufgrund der Beanspruchung zusammenschieben, d.h. die Länge wird durch Verwendung reduziert, so dass der Verwender die Stöcke wieder zusammenschieben und neu ausrichten muß. Diese Schwäche rührt aus der Verwendung nicht angepaßter Verbindungsteile.
Die Verwendung von Stöcken mit fester Länge ist keine Alternative, da der Produktionsaufwand zu hoch ist, um für jeden Verwendertyp einen Stock zur Verfügung zu stellen. Eine weitere Alternative ist das Zuschneiden des Stocks auf Länge beim Verkauf. Dies ist materialintensiv und fehlerträchtig. Zudem geht der Dämpfungseffekt verloren.
Die Beibehaltung des Dämpfungseffekts über die Verbindungselemente ist bei gesundheits- und sportbezogenen Anwendungen unverzichtbar, da es ansonsten zu Gelenkschäden und Zerstörungen kommt. Dies ist unter dem Gesichtspunkt einer verschärften Produkthaftung für den Hersteller nicht wünschenswert. Dabei muß die Herstellung unter der Verwendung standardisierter Materialen, z.B. aus Metallen und Kunststoffen, sowie derer Komposite problemlos erfolgen können. Die verwendeten Verbindungselemente müssen gerade die Verwendung besonders leichter Materialien erlauben, die teils jedoch spröde sind und brechen.
Es ist zu beachten, dass bisherige Verbindungselemente oft zu einer Sprengung von fasergefertigten Stöcken führen, da die Spreizkraft bei Verschrauben ineinander auf eine zu kleine Oberfläche übertragen wird. Auf leichtes und kostengünstiges Material kann oft jedoch nicht verzichtet werden.
Verbindungselemente für ineinander und auseinander der Länge nach verschiebbare Segmente unter Kraftbeanspruchung bedarf es auch außerhalb des Sports, so dass sich die zu lösende Aufgabe nicht auf Walking- , Jogging-, Trekking oder Skistöcke beschränkt. Es gibt zahlreiche technische Aufgaben, bei denen Längenverstellbarkeit, Feststellbarkeit, optimale Kraftübertragung und Dämpfung einzelner Segmente miteinander verbunden werden müssen.
Hier ist bespielsweise teleskopierbare Stangen für Sonnenschirme und Gewächshäuser anzusprechen, sowie Stelzenverbindungen für erdbebensichere Häuser und Brücken. Teleskopelemente mit entsprechenden Verbindungselementen können desweiteren auch bei Rudern und Angelruten Verwendung finden.
Gewerblich können solche Verbindungselemente auch beim Bau von Fertigmöbeln angewendet werden. Dies gilt sowohl für höhenverstellbare als auch für nicht höhenverstellbare Systeme.
Desweiteren enthält der Stand der Technik grundsätzliche Lösungsvorschläge für Höhen- und Längenverstellbare Systeme.
Es ist grundsätzlich wünschenswert, Gegenstände in der Höhe verstellen zu können. Hierzu werden beispielsweise Hubsäulen verwendet, die aus mehreren ineinander einfahrbaren Rohren bestehen. Zum anderen werden Hubsäulen mit lediglich einem Innen- und einem Aussenrohr zur Höhenverstellung von Gegenständen gebraucht. Der Vorteil einer Konstruktion mit möglichst wenigen Rohren: ein geringes Gewicht, mehr Variationsmöglichkeiten im Antrieb und der geringere Fertigungsaufwand. Bei allen Konstruktionen gibt es ein großes Problem: die Hubsäule wird instabil, wenn versucht wird einen möglichst hohen Hub zu erreichen. Hier werden im Stand der Technik außen- und innenliegende Stützelemente eingesetzt.
Ein weiteres Problem im Stand der Technik stellt die Begrenzung des Verfahrweges der ineinander verbundenen Segmente dar. Ohne eine Begrenzung des Verfahrweges kann mit einem Verbindungs- oder Stützelement kein Schutz gegen Verkippung erreicht werden. Dies führt gerade im sportlichen oder gesundheitlichen Bereich zu einem hohen Verletzungsrisiko.
Verletzungsträchtig ist auch die unkontrollierte Verkürzung eines Teleskop-Stockes bei der Ausübung des Sports. Hier wirkt sich die Begrenzung des Verfahrweges oft negativ aus, weil gegen das Zusammenschieben der Segmente oft keine Sicherung getroffen ist.
Desweiteren muß sich ein Verbindungselement daran messen lassen, dass es innerhalb eines Rohres oder einer Stange problemlos auch in fixiertem/gelockerten Zustand problemlos verschieben lassen muß. Auch hat ein solches Verbindungselement sicherzustellen, dass die Stange ganz abgeschraubt wird.
Weiter sollte für Produktionszwecke eine solche Vorrichtung so gestaltet sein, dass möglichst wenige Bauelemente Verwendung finden, da dies den Aufwand und die Fehlerträchtigkeit senkt.
Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentansprüche gelöst.
Ausschlagend an der Vorrichtung ist, dass mit nur einer Vorrichtung zwei Spreizmechanismen betätigt werden. Hierdurch erhält die Verbindung der Segmente eine doppelte Stabilität und wird so zu einem Verbindungs- und Stützelement, dass eine Verkippung in jedem Falle verhindert.
Durch die Verwendung zweier Spreizmechanismen ist zudem sichergestellt, dass die Spreizkraft im Stock auf einen größeren Bereich, d.h. eine größere Oberfläche übertragen wird und so eine Sprengung des Materials vermieden wird. In einer Ausführung erfolgt die Fixierung mittels einer Arretierung, die durch Bolzen oder Anschlagstifte gesichert wird.
In einer bevorzugten Ausführung wird die Arretierung aus wenigstens zwei Teilen zusammengesetzt. Es kann aber auf die Verwendung von Stiften oder Bolzen verzichtet werden.
Hierdurch ergibt sich auch überraschend ein neues, einfaches und schnelles Verfahren um Verbindungselemente und Sportstöcke herzustellen, da mit wenigen Handgriffen z.B. ein Locker für Sportstöcke hergestellt werden kann. Daraus ergibt sich auch ein Verfahren zur Herstellung von Sportstöcken.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die Arretierung klappbar gestaltet, d.h. die verbauten Elemente der Verbindungsvorrichtung kann auf drei Teile reduziert werden.
Durch die in den Patentansprüchen genannten Merkmale wird darüberhinaus eine erhöhte Kippfestigkeit, Verkürzungsfestigkeit und Stabilität erreicht, weil der Spreizmechanismus noch durch Fortsatz gegen Verrutschen gesichert wird.
Die Stabilität kann noch dadurch verstärkt werden, dass wie in Anspruch 4 und dargelegt, die obere oder der untere Anschlag drehbar gelagert wird.
Durch die Verwendung wenigstens zweier Spreizteile und Spreizkegel wird durch das Verbindungselement die Verbindung der Segmente stabiler und bruchfester, da die Kraft auf die Außenseite der Segmente verteilt wird.
Die Zeichnung zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung:
Die Verbindungselement besteht aus einem Gewindeteil (Fig. 1 ), aus einer Arretierung (Fig. 2b), einem Aufnahmeteil mit Innengewinde (Fig. 3), sowie Anschlagstifte bzw. Bolzen (Fig.4 ). Die Gewindeteil (Fig. 1 ) besteht aus einer Schaftaufnahme (1 ), dieser Abschnitt auf der Gewindestange dient dazu die Verbindung zu einem Segement herzustellen, wobei hier ein Teleskoprohr aufgesetzt, verklebt oder verschraubt werden kann. Schaftaufnahme steht gleichsam für alle möglichen Verbindungen mit einem Segment.
Die Schaftaufnahme (1 ) wird gefolgt von einem Spreizkegel (2). Der Spreizkegel ist trapezförmig ausgebildet. Dann folgt der Schraubenschaft (3), der obere Anschlag (4) und das Außengewinde (5).
Auf der Arretierung (Fig. 2b) sind angeordnet: die Öffnung für den oberen Anschlagstift/Bolzen (6), sowie der Fortsatz für den unteren Anschlag (7).
Der Anschlag (7) ist auch auf Fig. 2 a zu erkennen.
Der untere Anschlag (8), hier bevorzugt zwei Anschläge, und ein weiterer Spreizkegel (9) befindet sich auf dem Aufnahmeteil mit Innengewinde (10) (Fig. 3).
Das Spreizteil (1 1 ) und das weitere Spreizteil (12) befinden sich wiederum auf der Arretierung (Fig. 2 a und b).
Der Fortsatz (7) führt zur Sicherung des Aufnahmeteils mit Innengewinde (Fig. 3)
Das Gewindeteil, Arretierung, Aufnahmeteil mit Innengewinde und Anschlagstifte werden zu einem Verbindungselement verbaut.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für als Befestigungseinrichtung geeignete Anschlagstifte/Bolzen (13).
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Fig 5.
Dies ist eine Ausführungsform ohne Anschlagstifte. Die Arretierung wird hier axial halbiert und ohne Stifte zu mit der Gewindestange und dem Aufnahmeteil mit Innengewinde zusammengebaut. Löcher und Stifte in der Arretierung werden durch mindestens einen weiteren Anschlag (14) ersetzt. Die Spreizung erfolgt wiederum über die Spreizkeile (15a und 15b)
Fig. 6 zeigt das Ausführungsbeispiel in Fig. 5 in zusammengesetzten Zustand.
Fig. 7 zeigt das Auführungsbeispiel in Fig. 5 in gespreiztem bzw. zugeschraubten Zustand.
Bezugszeichenliste:
1 Schaftaufnahme
2 Spreizkegel
3 Schraubenschaft
4 Anschlag
5 Außengewinde
6 Anschlagstift/Bolzen
7 Fortsatz
8 Anschlag
9 Spreizkegel
10 Innengewinde
1 1 Spreizteil
12 Spreizteil
13 Anschlagstifte/Bolzen
14 Fortsatz
15a Ansicht eines Keils
15b Ansicht eines weiteren Keils

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Verbindung von Segmenten bestehend aus wenigstens einem axial angeordneten Spreizelementen oder mehr und aus wenigstens einem axial angeordneten Spreizkegel oder mehr, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorrichtung in einem Rohr in fixiertem Zustand verschieben läßt.
2. Vorrichtung zur Verbindung nach Anspruch 1, wobei Spreizung mittels eines Schraubengewindes erfolgt.
3. Vorrichtung zur Verbindung nach Anspruch 1, wobei keine Befestigungseinrichtungen Verwendung finden, die als weiteres Bauelement eingefügt werden.
4. Vorrichtung zur Verbindung von Segmenten bestehend aus wenigstens einem axial angeordneten Spreizelement oder mehr und aus wenigstens einem axial angeordneten Spreizkegel oder mehr, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherung durch eine Vorrichtung erfolgt, die aus wenigstens zwei Teilen (15a und 15b) zusammengefügt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenzeichnet, dass keine weiteren Befestigungseinrichtungen Verwendung finden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Vorrichtung zur Sicherung axial angeordnete Fortsätze (7, 14) erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenzeichnet, dass keine weiteren Befestigungseinrichtungen Verwendung finden.
8. Vorrichtung zur Verbindung von Segementen bestehend aus:
Gewindestange; bestehend aus
a) Schaftaufnahme (1)
b) Spreizkegel (2)
c) Schraubenschaft (3)
d) Anschlag (4)
e) Außengewinde (5) und
mindestens einer Arretierung ; bestehend aus
f) mindestens einer Öffnung (6) für eine Befestigungsvorrichtung (13)
g) einem Spreizteil (11)
h) einem weiteren Spreizteil (12)
und mindestens einem Aufnahmeteil, bestehend aus
i) mindestens einem Anschlag (8)
j) mindestens einem Spreizkegel (9)
k) einem Innengewinde (10)
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Arretierung einen Fortsatz für den unteren Anschlag (7) ausbildet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Arretierung den Fortsatz für den unteren Anschlag in einem Schlitz ausbildet.
11. Vorrichtungen nach Ansprüchen 8 oder 9 oder 10, wobei der obere Anschlag (4) drehbar gelagert ist.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 oder 9 oder 10, wobei der untere Anschlag (8) drehbar gelagert wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Arrettierung einen unteren Anschlag aufweist und das Aufnahmeteil einen Schlitz mit wenigstens einem Fortsatz aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9 oder 10 oder 11 oder 12, wobei das Aufnahmeteil mindestens zwei oder mehr untere Anschläge aufweist.
15. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Verbindung die Segmente einer Stange mit mindestes zwei Gliedern miteinander verbindet.
16. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Verbindung die Segmente einer Teleskopstockes miteinander verbindet.
17. Sportstock bestehend aus mindestens zwei Segmenten oder mehr, die durch eine Verbindung nach einem der vorgehenden Ansprüche verbunden sind.
18. Arretierung (Fig 2a oder 2b) zur Verwendung bei einer Verbindungsoder Befestigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierung aufklappbar ist.
19. Arretierung (Fig 2a oder 2b), dadurch gekennzeichnet, dass sie bei einer Vorrichtung nach 1 - 16 Verwendung findet.
20. Verfahren zur Herstellung einer Verbindungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gewindeteil (Fig. 1), eine Arretierung (Fig. 2b) und ein Aufnahmeteil (Fig 3.) und wenigstens eine Befestigungseinrichtung (Fig. 4) zusammengefügt werden.
21. Verfahren zur Herstellung einer Verbindungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gewindeteile, eine Aufnahmeteil und ein aus wenigstens zwei Teilen bestehende Befestigungseinrichtung (15a und 15b) ohne Zuhilfenahme weitere Befestigungseinrichtungen zusammegefügt werden.
22. Verfahren zur Herstellung eines Sportstocks, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente nach Anspruch 18 oder 19 miteinander verbunden werden.
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