WO2013088228A1

WO2013088228A1 - Vorrichtung zum arretieren einer schwenkposition

Info

Publication number: WO2013088228A1
Application number: PCT/IB2012/002700
Authority: WO
Inventors: Alexander Popp
Original assignee: Endepro Gmbh
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2013-06-20
Also published as: DE202011109026U1

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Arretieren einer Relativposition zweier in einem Gelenk gegeneinander verschwenkbar aneinander gelenkter Elemente, nämlich eines mit einer endseitigen Gabel versehenen Gabelements einerseits sowie eines in dieser Gabel aufgenommenen Innenelements andererseits, wobei das Gabelelement an seinem gegabelten Endbereich zwei zueinander parallelen Gabelscheiben mit jeweils etwa kreisförmiger Grundfläche und einem gegenseitigen Abstand d_GS aufweist, während das Innenelement eine zwischen die Gabel des Gabelelements einfügbare Innenscheibe mit konstanter Stärke d_IS aufweist, welche kleiner ist als der Abstand d_GS zwischen den beiden Scheiben der Gabel des Gabelelements, und welche ein oder mehrere Durchbrechungen aufweist, wobei zwischen der Innenscheibe des Innenelements und der Gabel des Gabelelements; zwei etwa in Richtung der Schwenkachse verstellbare Bremsscheiben mit einer Dicke d_BS1,d_BS2 angeordnet sind, und wobei ein verstellbares Betätigungselement über ein oder mehrere Zugelemente mit wenigstens einem verformbaren Element innerhalb wenigstens einer Durchbrechung der Innenscheibe gekoppelt ist, dessen Erstreckung dVE lotrecht zu den Scheibenebenen in einem ersten Betätigungszustand (geringfügig) kleiner ist als die Dicke d_GS des Gabelspaltes, vermindert um die Summe der Stärken d_BS1,d_BS2 der beiden Bremsscheiben: d_VE < d_GS - d_BS1-d_BS2, und in einem zweiten Betätigungszustand zumindest partiell etwa in Richtung eines Zugmittels komprimierbar ist, bis demzufolge seine Erstreckung d_VE lotrecht zu den Scheibenebenen (geringfügig) größer ist als die Dicke des Gabelspaltes d_GS, vermindert um die Summe der Stärken d_BS1, d_BS2 der beiden Bremsscheiben: d_VE < d_GS - d_BS1-d_BS2.

Description

Vorrichtung zum Arretieren einer Schwenkposition

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Verstellen und/oder Arretieren einer Relativposition zweier in einem Gelenk gegeneinander verschwenkbar aneinander gelenkter Elemente, nämlich eines mit einer endseitigen Gabel versehenen Gabelements einerseits sowie eines in dieser Gabel aufgenommenen Innenelements andererseits.

Die Erfindung bezweckt eine besonders anwenderfreundliche Verstellmöglichkeit für den Abstand zwischen wenigstens zwei Elementen. Als denkbarer Anwendungsfall für die vorliegende Erfindung soll auf Kinderwagen oder -buggies Bezug genommen werden, welche üblicherweise mit einem Schiebebügel oder mit zwei Griffstangen für die schiebende Person ausgestattet sind. Sofern diese Schiebemittel in sich starr sind, so ist eine Anpassung an die jeweilige Körpergröße einer den Kinderwagen schiebenden Person nicht möglich, was dazu führt, dass beispielsweise große Personen in eine sehr schnell ermüdende, gebeugte Körperhaltung gezwungen werden.

Am Markt erhältlich sind daher bereits höhenverstellbare Schiebebügel, die nach Art einer Teleskopstange ausgezogen oder eingeschoben werden können. Bei einer ersten Ausführungsform sind die Griffstangen sowie deren Führungsrohre mit Bohrungen versehen, und bei bestimmten Relativpositionen fluchten jeweils zwei derartige Bohrungen beider ineinander gesteckter Elemente, und dann kann bspw. ein Federstift in zwei derartig miteinander fluchtende Bohrungen einrasten, um die betreffende Relativposition zu arretieren.

Will ein Anwender die ineinander gesteckten Teleskopelemente stufenlos verschieben und in jeder Zwischenposition arretieren, so kann er auf eine Anordnung nach der EP 2 183 146 B1 zurückgreifen. Nach dessen Lehre ist innerhalb des Führungsrohrs ein mit dem darin eingreifenden und geführten Teleskopelement verbundenes, elastisches Federelement angeordnet, welches durch axialen Druck radial nach außen preßbar ist und sich so reibschlüssig in besagtem Rohr festklemmt.

Auch diese, an und für sich sehr raffinierte Konstruktion birgt aber den Nachteil, dass das Teleskoprohr erheblich länger sein muß als der angestrebte Verstellbereich, weil in eingeschobener Position der innere Stab vollständig darin verschweinden muß, während dieser in der ausgzogenen Position immer noch in das Außenrohr eingreifen muß, um eine ausreichende Führung und Stabilisierung zu erhalten. Es wäre daher wünschenswert, wenn die Höhenverstellung des Schiebemittels auf einem anderen, weniger platzraubenden Weg erfolgen könnte.

Aus den Nachteilen des beschriebenen Standes der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, einen Mechanismus zum Einstellen des Abstandes zwischen zwei Elementen derart weiterzubilden, dass der besagte Mechanismus eine stufenlose Abstandsverstellung erlaubt und über einen großen Bereich hinweg verstellbar ist und gleichzeitig möglichst spielfrei bleibt.

Zur Lösung dieses Problems geht die Erfindung aus von einem Schwenkmechanismus zum Verstellen und/oder Arretieren einer Relativposition zweier in einem Gelenk gegeneinander verschwenkbar aneinander gelenkter Elemente, nämlich eines mit einer endseitigen Gabel versehenen Gabelements einerseits sowie eines in dieser Gabel aufgenommenen Innenelements andererseits. Dabei läßt sich die gestellte Aufgabe dadurch lösen, dass das Gabelelement an seinem gegabelten Endbereich zwei zueinander parallelen Gabelscheiben mit jeweils etwa kreisförmiger Grundfläche und einem gegenseitigen Abstand d_Gs aufweist, während das Innenelement eine zwischen die Gabel des Gabelelements einfügbare Innenscheibe mit konstanter Stärke d|_S aufweist, welche kleiner ist als der Abstand d_GS zwischen den beiden Scheiben der Gabel des Gabelelements, und welche Innenscheibe ein oder mehrere Durchbrechungen aufweist zur Aufnahme je eines verformbaren Elements, wobei zwischen der Innenscheibe des Innenelements und der Gabel des Gabelelements zwei etwa in Richtung der Schwenkachse verstellbare Bremsscheiben mit einer Dicke dßsi - d_Bs2 angeordnet sind, und wobei ein verstellbares Betätigungselement über ein oder mehrere Zugelemente mit wenigstens einem verformbaren Element innerhalb wenigstens einer Durchbrechung der Innenscheibe gekoppelt ist, dessen Erstreckung d_VE lotrecht zu den Scheibenebenen in einem ersten Betätigungszustand (geringfügig) kleiner ist als die Dicke d_Gs des Gabelspaltes, vermindert um die Summe der Stärken d_Bsi , d_Bs2 der beiden Bremsscheiben: d_VE < d_Gs - d_Bsi - d_Bs2, und in einem zweiten Betätigungszustand zumindest partiell etwa in Richtung eines Zugmittels komprimierbar ist, bis demzufolge seine Erstreckung d_VE lotrecht zu den Scheibenebenen (geringfügig) größer ist als die Dicke des Gabelspaltes d_Gs, vermindert um die Summe der Stärken d_BSi , d_BS2 der beiden Bremsscheiben:

Die Erfindung wendet sich damit ab von der Teleskopverstellung, welche lange, platzraubende Telesoprohre mit sich brachte, und verwendet statt dessen einen Schwenkmechanismus. Dies hat den Vorteil, dass bspw. ein Schiebebügel an nahezu jeder beliebigen Stelle des Kinderwagens ohne große Veränderungen desselben angeordnet werden kann. Ein daran angelenkter Schiebebügel weist bspw. eine U-förmige Gestalt auf, dessen beide Schenkelenden jeweils in ein erfindungsgemäßes Gelenk münden, wobei die Schwenkachsen beider Gelenke koaxial zueinander verlaufen und dadurch ein Verschwenken des Bügel-Mittelstegs um diese gemeinsame Schwenkachse zulassen. Da ein derartiger Bügel - von der Schwenkachse aus gesehen - in zwei zueinander diametrale Positionen verschwenken kann, muss die Länge seiner Schenkel jeweils nur halb so groß sein wie der gewünschte, maximale Stellabstand zwischen diesen beiden Positionen. Dabei erlaubt die erfindungsgemäße Feststellvorrichtung eine Arretierung in beliebigen Zwischenpositionen zwischen den beiden Extrempositionen. Die Erfindung liefert trotz der ungünstigen Hebelverhältnisse - ein erfindungsgemäßes Gelenk ist weitaus kleiner als die Länge der beiden Schenkel des Schiebebügels - eine hohe Brems- bzw. Reib- oder Arretierungskraft. Dabei ist die Wirkungsweise etwa vergleichbar mit einer Bremse, insbesondere einer Scheibenbremse. Außerdem läßt sich die Feststelleinrichtung einfach zwischen Arretierungs- und Lösezustand umschalten.

Es hat sich als günstig erwiesen, dass eine lotrecht zu den Grundebenen der Scheiben verlaufende Achse alle Scheiben des Gelenks lotrecht durchsetzt, insbesondere im Zentrum der kreisförmigen Scheiben. Somit kann eine Verschwenkung gleichmäßig ohne Haken oder Ruckeln stufenlos um diese Achse erfolgen. Ein Verkanten des betreffenden Schwenkelements ist so nicht möglich.

Ein Merkmal der Erfindung ist, dass wenigstens ein verformbarer Körper symmetrisch bezüglich einer Richtung radial zu der Schwenkachse angeordnet ist. Ein derartiger verformbarer Körper kann beispielsweise aus (Hart-) Gummi hergestellt sein. Dabei ist es gewünscht, dass das verwendete Material sich nur wenig in Abhängigkeit von der (Außen-) Temperatur verformt und somit die Verlässlichkeit des besagten Verstellmechanismusses möglichst über den gesamten Temperaturbereich von ca. -10 °C bis ca. +30 °C gewährleistet, vorzugsweise zwischen -20 °C und +40°C.

Ein besagter verformbarer Körper kann durch ein zentrales Zugmittel oder durch mehrere Zugmittel, welche zueinander symmetrisch in Bezug auf eine Richtung radial zu der Schwenkachse verlaufen, in seiner Form veränderbar sein. Insbesondere ist es dabei erwünscht, dass der verformbare Körper in seiner Breite komprimiert wird und dann die Deformation durch eine Ausdehnung in Längsrichtung, also parallel in Richtung zur Drehachse, verändert. Durch die Ausdehnung in Längsrichtung wird eine Kraftübertragung bzw. ein Druck in Richtung der Bremsscheiben, die an den seitlichen Enden der verformbaren Körper anliegen, ausgeübt. Eine besonders gute Fixierung des beschriebenen Drehgelenkes kann erzielt werden, wenn mehrere Durchbrechungen mit je einem verformbaren Körper in Längsrichtung des Zugmittels oder der Zugmittel hintereinander angeordnet sind. Indem diese an dem selben oder den selben Zugmittel(n) angeordnet sind, können sie gemeinsam betätigt werden; auch ist es denkbar, ggf. getrennte Zugmittel mit einem gemeinsamen Betätigungsmittel zu koppeln. Dabei kann dann im Fall einer arretierenden Betätigung eine Krafteinleitung an mehreren Stellen einer Bremsscheibe erfolgen, so daß ein großflächiger Druck auf die Bremsscheiben ausgeübt wird und diese somit reibschlüssig an den benachbarten Elementen des Drehgelenks anliegen und dieses dadurch blockieren. Durch die großflächige Druckausübung auf die Bremsscheiben wird eine weitgehendst spielfreie Arretierung erzeugt.

Wenigstens ein verformbare Körper ist somit an wenigstens ein Zugmittel gekoppelt, um im Arretierungsfall derart komprimiert werden zu können, dass durch dessen seitliche Ausweichbewegung die Bremsscheiben reibschlüssig nach außen gepresst werden - gegen die einander zugewandten Innenseiten der Gabel. Zur Ankopplung der verformbaren Körper an das Zugmittel hat es sich als günstig erwiesen, dass ein verformbarer Körper zwischen einer Anlagefläche der betreffenden Durchbrechung einerseits und einer in der Durchbrechung verstellbar angeordneten, mit wenigstens einem Zugmittel gekoppelten Platte angeordnet ist. Im arretierten Zustand liegt diese Platte, die beispielsweise aus Metall, Holz oder Kunststoff bestehen kann, vorzugsweise vollflächig an der gesamten, dem Handgriff abgewandten Seite des verformbaren Köpers an. Ein oder mehrere Zugmittel, wobei es sich beispielsweise um einen oder mehrere dünne Dräht oder Seile handeln kann, durchsetzt (-en) dabei besagte Platte symmetrisch zu deren Flächennormalen im Zentrum der Platte. Somit kann eine gleichmäßige, flächenmäßig weitgehend konstante Anpreßkraft auf das verformbare Element eingeleitet werden. Eine Befestigung des Zugmittels an einer oder mehreren Platten kann dann beispielsweise durch Knoten oder Nippel erfolgen. Sollten mehrere verformbare Elemente zum Einsatz kommen, so kann ein Zugmittel gleichzeitig mehrere Elemente durchsetzen, so dass im Anwendungsfall stets synchron und gleichmäßig Druck mittels aller Platten auf die jeweils dazugehörigen verformbaren Elemente ausgeübt werden kann.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass zusätzlich zur stufenlosen Verstellung noch die Möglichkeit besteht, das Schwenkelement in einer oder mehreren Positionen durch Einrasten schlupffrei zu arretieren, beispielsweise in zwei Stufen respektive Positionen. Dazu ist vorgesehen, dass an dem Innenelement wenigstens ein radial zu der Schwenkachse verstellbares Arretierungselement angeordnet ist zum arretierenden Eingriff in dafür vorgesehene Ausnehmungen in den Gabelscheiben des Gabelelements. Diese zusätzliche Stufenfixierung dient beispielsweise als Sicherheitsfixierung, wenn es unerwartet zu einem Ausfall des stufenlosen Systems käme oder aber wenn besondere Anforderungen an die Arretierung zu erwarten sind, beispielsweise im Transportfall. Dabei können diese Arretierungsausnehmungen bspw. im Bereich von hervorgehobenen (Extrem-) Positionen des verschwenkbaren Schiebebügels angeordnet sein, und/oder an den Enden des zugelassenen Schwenkbereichs, und ferner kann diese Einrastvorrichtung automatisch arretierend sein, so dass sie bei einem Verrutschen des stufenlosen Systems am Ende des Verstellbereichs automatisch einrastet und dadurch eine weitere Verstellung über den zugelassenen Schwenkbereich hinaus verhindert.

Das automatische Einrasten bewirkt bspw. ein Federelement, welches auf das Arretierungselement einwirkt und jenes beständig in eine Richtung drückt, in welcher es bei Erreichen der betreffenden Position in die dortige Ausnehmung hineinrutscht. Zur Verstellung muß dann das eingerastete Arretierungselement entgegen dem Druck des Federelements durch ein Zugelement oder ein sonstiges Betätigungselement aus den dafür vorgesehenen Ausnehmungen des Gabelelements herausgehoben werden.

Für den Benutzer als besonders bedienungsfreundlich hat es sich dabei herausgestellt, dass das/die Zugelemente zur Verformung wenigstens eines verformbaren Elements einerseits und das/die Zugelemente zum Herausheben des Arretierungselements aus den Ausnehmungen des Gabelelements andererseits an einem einzigen Betätigungselement angekoppelt sind. Somit befindet sich im Bereich der Schiebestange vorzugsweise nur ein (zweiarmiger) Hebel als Betätigungselement, um einerseits die stufenlose Verschwenkbarkeit zu regulieren, wie auch um den Einrastmechanismus zu bedienen.

Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, dass das/die Zugelemente zur Verformung wenigstens eines verformbaren Elements einerseits und das/die Zugelemente zum Herausheben des Arretierungselements aus den Ausnehmungen des Gabelelements andererseits an einander gegenüber liegenden Armen eines doppelarmigen Hebels angekoppelt sind. Dadurch können diese ggf. gleichzeitig gelöst bzw. gleichzeitig arretiert werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Gelenk quer zu dessen

Schwenkachse;

Fig. 2 einen Schnitt durch das Gelenk aus Fig. 1 parallel zu dessen

Schwenkachse;

Fig. 3 eine Seitenansicht auf ein Gabelelement des Gelenks aus den Fig. 1 und 2, teilweise abgebrochen;

Fig. 4 eine Seitenansicht auf ein Innenelement des Gelenks aus den Fig. 1 und 2, teilweise abgebrochen sowie bei aufgesteckter Bremsscheibe; Fig. 5 eine Seitenansicht auf eine Bremsscheibe des Gelenks aus den Fig. 1 und 2;

Fig. 6 eine teilweise schematische Schnittdarstellung des Innenelements des Gelenks aus den Fig. 1 und 2, teilweise abgebrochen sowie bei entfernter Bremsscheibe;

Fig. 7 eine schematische Darstellung der an einem Betätigungselement angekoppelten Zugelemente beim Lösen der Arretierung; sowie

Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung der Zugelemente während der Arretierungsbewegung des Betätigungselements.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Drehgelenk 1 entlang einer Ebene quer zu seiner Drehachse 2 geschnitten. Wie man erkennt, verläuft die Drehachse 2 durch den Mittelpunkt 3 eines Gelenk-Hauptabschnitts 4, 5 von kreisförmigem Umfang 6. Auf dieser Drehachse 2 sind die beiden, gelenkig miteinander verbundenen Teile 7, 8 schwenkbar gelagert.

Wie man der Fig. 2 entnehmen kann, hat eines der beiden Teile 7 eine gabelförmige Struktur, deren beiden„Zinken,, bzw. Gabelelemente 9 jedoch jeweils eine kreisscheibenförmige Gestalt aufweisen und jeweils eine Lage des Gelenk-Hauptabschnitts 4 bilden.

In dem Zwischenraum zwischen diesen beiden kreisscheibenförmigen Gabelelementen 9 befindet sich der ebenfalls kreisscheibenförmige Gelenk- Hauptabschnitt 5 des anderen Teils 8. In einem Bereich des Umfangs 6 desselben setzt sich dieser Gelenk-Hauptabschnitt in Form eines etwa radial von der Drehachse 2 weg strebenden Schaftes 10 fort.

Jenseits des Umfangs 6 dieses kreisscheibenförmigen Gelenk- Hauptabschnitts 5 vereinigen sich die beiden Gabelelemente 9 und setzen sich als gemeinsamer, ebenfalls etwa radial von der Drehachse 2 weg strebender Schaft 11 fort.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, kann der Schaft 10 des mittleren Gelenk- Hauptabschnitts 5 hohl ausgebildet sein und/oder sich bspw. in Form eines Schiebebügels od. dgl. bis zu einem Betätigungselement 12 erstrecken, welches in Fig. 1 rechts schematisch wiedergegeben ist.

Bei dem Betätigungselement kann es sich um einen Hebel 13, handeln, vorzugsweise um einen zweiarmigen Hebel 13, der um eine Querachse 14 verschwenkbar ist. Bevorzugt verläuft die Querachse 14 des Hebels 13 quer zur Längsachse 15 des Schaftes 10.

Die Längsachse des daran gelagerten Hebels 13 kann sich in einer mittleren Stellung bevorzugt ebenfalls etwa lotrecht zur Längsachse 15 des Schaftes 10 erstrecken und ist vorzugsweise in beiden Richtungen gegenüber jener mittleren Position auslenkbar.

An diesem zweiarmigen Hebel 13 sind mehrere Zugmittel, bspw. Seilzüge 16, 17, 18, festgelegt, welche die jeweilige Auslenkung des Hebels 13 aufnehmen und an eine in dem Gelenk 1 angeordnete Mechanik übertragen, um dieser den durch die Stellung des Betätigungsmittels 12 erfahrenen Willen einer bspw. den betreffenden Kinderwagen schiebenden Person mitzuteilen, nämlich, ob das Gelenk 1 gelöst und hinsichtlich seines Schwenkwinkels verstellt oder in der jeweiligen Schwenkposition arretiert werden soll.

Die Gelenk-Mechanik besteht aus zwei Teilen 19, 20, von denen ein erster Teil 19 der stufenlosen Verstellung bzw. Arretierung des Gelenks 1 dient, während der andere Teil 20 eine gerasterte Verstellung bzw. Arretierung desselben erlaubt. Der Teil 19 der Gelenk-Mechanik ist innerhalb des kreisscheibenförmigen Gelenk-Hauptabschnitts 5 des ungeteilten Gelenkteils 8 aufgenommen. Zu diesem Zweck sind in diesem Gelenk-Hauptabschnitt 5 zwei Ausnehmungen 21 , 22 vorgesehen, welche das kreisscheibenförmige Teil zwischen dessen beiden kreisförmigen Hauptflächen 23 vollständig durchsetzen.

Diese beiden Ausnehmungen 21 , 22 sind in Längsrichtung 15 des Schaftes 10 hintereinander angeordnet. Vorzugsweise befindet sich zwischen den beiden Ausnehmungen 2 , 22 die Drehachse 2.

Die Ausnehmungen 21 , 22 können jeweils einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen. Während die dem Schaft 10 zugewandte Ausnehmung 21 bevorzugt als im Inneren des Gelenk-Hauptabschnitt 5 angeordnetes, beide Hauptflächen 23 miteinander verbindender Tunnel ausgebildet ist, kann die dem Schaft 10 abgewandte Ausnehmung auch als randseitige Einkerbung Umfang 6 des Gelenk-Hauptabschnitts 5 gestaltet sein, welche sich ebenfalls zwischen beiden Hauptflächen 23 durchgehend erstreckt.

Die beiden Ausnehmungen 21 , 22 sind durch einen oder mehrere Kanäle - im vorliegenden Fall durch zwei Kanäle 24 - miteinander verbunden. Die dem Schaft 10 zugewandten Enden dieser Kanäle 24 können als Verdickungen 25 ausgestaltet sein, welche direkt in die betreffende Ausnehmung 21 münden.

Die Kanäle 24 setzen sich innerhalb des Schaftes 10 des Gelenkteils 8 in Form weiterer Kanäle 26 fort. Bevorzugt fluchtet jeweils ein Kanal 26 mit je einem Kanal 24.

Jenseits des Gelenks 1 ist auf den Schaft 10 ein in Fig. 1 nicht dargestelltes Rohr - bspw. in Form eines Kinderwagen-Schiebebügels - aufgesteckt, welches sich bis zu dem Betatigungsmittel 12 erstreckt und den dortigen Hebel 13 lagert. Gemäß Fig. 1 erstrecken sich zwei Zugmittel bzw. Seilzüge 16, 17 von dem Betätigungsmittel 12 bzw. Hebel 13 (durch das hohle Rohr des Schiebebügels) und durchsetzen schließlich je einen Kanal 26 in dem Schaft 10 und einen Kanal 24 in dem Gelenk-Hauptabschnitt 5.

Auf jedes Zugmittel bzw. Seilzug 16, 17 sind jeweils zwei Ringe bzw. Hülsen 27, 28 aufgefädelt und fixiert, bspw. durch Kleben, Löten oder Quetschen der Hülsen 27, 28, wobei jeweils zwei Hülsen 27, 28 bei geleichermaßen gespannten Zugmitteln bzw. Seilzügen 16, 17 auf gleicher Höhe entlang der Längsachse 15 liegen, also nebeneinander.

Jeweils zwei derartig nebeneiander liegende Hülsen 27, 28 unterschiedlicher Zugmittel bzw. Seilzüge 16, 17 stützen jeweils gemeinsam eine Platte 29, 30 ab, von denen sich jeweils eine in jeder der beiden Ausnehmungen 21 , 22 befindet. Auch diese Platten 29, 30 weisen Durchgangsausnehmungen auf und sind damit auf die Zugmittel bzw. Seilzüge 16, 17 aufgefädelt, jeweils von dem Schaft 10 aus gesehen vor dem betreffenden Hülsenpaar 27, 28.

Jede dieser beiden Platten 29, 30 wiederum hintergreift jeweils einen quaderförmigen Block 31 , 32 aus einem elastischen Material, bspw. Gummi. Auch diese quaderförmigen Blöcke 31 , 32 weisen Durchgangsausnehmungen auf und sind damit auf die Zugmittel bzw. Seilzüge 16, 17 aufgefädelt, jeweils von dem Schaft 10 aus gesehen vor der zugeordneten Platte 29, 30. Jeder Block 31 , 32 befindet sich in einer Ausnehmung 21 , 22 und füllt dieselbe zusammen mit der betreffenden Platte 29, 30 nahezu aus, d.h., die gemeinsamen Abmessungen von Platte 29, 30 und Block 31 , 32 entsprechen etwa denen der betreffenden Ausnehmung 21 , 22 oder sind geringfügig kleiner als jene. Insbesondere ist die zu der Drehachse 2 gemessene Erstreckung der Blöcke 31 , 32 etwa gleich der Dicke des kreisscheibenförmigen Gelenk- Hauptabschnittes 5. Das vordere Hülsenpaar 27 findet dabei innerhalb der Verdickungen 25 der Kanäle 24 Platz. Wie Fig. 1 weiter erkennen läßt, sind die Zugmittel bzw. Seilzüge 16, 17 an dem selben Arm 33 des Hebels 13 befestigt und ziehen bei einem Verschwenken 34 des betreffenden Hebelarms 33 von der Mechanik 19 weg - also in Fig. 1 nach rechts - die Hülsen 27, 28 und damit die Platten 29, 30 in richtung zu dem Schaft 10. Sobald dadurch die davor sitzenden Blöcke 31 , 32 an der jeweils dem Schaft 10 näher liegenden Wand 35 der betreffenden Ausnehmung 21 , 22 anliegen, erfahren sie notgedrungen eine Stauchung in Richtung der Längsachse 15 des Schaftes 10. Dies bewirkt gleichzeitig eine Ausweichbewegung in Form einer Ausdehnung quer zu dieser Stauchungsrichtung bzw. Schaft-Längsachse 15. Da hierbei eine Bewegung in Richtung der Längsachse der Platten 29, 30 durch dortige Wandungen 36 der Ausnehmungen 21 , 22 unterbunden werden, dehnen sich die Blöcke 31 , 32 vor allem in die dritte Dimension - also in einer Richtung parallel zu der Drehachse 2.

Infolge dieser Ausdehnung in Richtung der Drehachse 2 treten die Blöcke 31 , 32 in Kontakt mit zwei seitlich neben den beiden Hauptflächen 23 des mittleren Gelenk-Hauptabschnitts 5 angeordneten Bremsscheiben 37, welche bspw. in den Fig. 2 und 5 zu sehen sind. Diese Bremsscheiben 37 haben ebenfalls jeweils eine kreisscheibenförmige Gestalt und sind etwa deckungsgleich mit den Gelenk-Hauptabschnitten 4, 5. In von äußeren Kräften freiem Zustand füllen sie die Zwischenräume zwischen den beiden Hauptflächen 23 des mittleren Gelenk-Hauptabschnitts 5 und der Innenseite 38 des jeweils benachbarten Gabelelements 9 locker, d.h. mit geringem Spiel, aus.

Werden diese Bremsscheiben 37 nun jedoch von innen her durch die quer aufgedehnten Blöcke 31 , 32 auseinander gepreßt, so kommen sie schließlich in Kontakt mit der Innenseite 38 des betreffenden Gabelelements 9 und werden schließlich daran reibschlüssig angepreßt. Da die Bremsscheiben 37 aus einem elastischen, stark reibenden Material wie bspw. Gummi od. dgl. bestehen oder mit einem derartigen Material beschichtet sind, erzeugen sie dabei einen hohen Reibschluß, der jegliche Relativverdrehung zwischen Bremsscheibe 37 und Gabelelement 9 verhindert.

Andererseits haben die Bremsscheiben 37 an ihren Innenseiten 39 jeweils nach innen weisende Fortsätze 40, welche in dazu komplementäre Ausnehmungen 41 in dem mittleren Gelenk-Hauptabschnitt 5 eingreifen und eine Relativverdrehung zwischen Bremsscheibe 37 und dem betreffenden Gelenkteil 8 unterbinden.

Infolgedessen sind nun die beiden Gelenkteile 7, 8 reibschlüssig aneinander festgelegt und damit in der jeweiligen Relativdrehstellung blockiert. Diese Arretierung funktioniert bei jeder beliebigen Drehstellung zwischen den Gelenkteilen 7, 8 und ist damit stufenlos.

Zusätzlich zu der beschriebenen stufenlosen Arretierungsmechanik 19 verfügt das Gelenk 1 über eine zusätzliche Stufenarretierungsmechanik 20, die z. B. als Sicherheitsfixierung beim Ausfall der ersten Arretierungsmechanik 19 eingreifen kann.

Dazu können im Umfang 6 der beiden kreisscheibenförmigen Gabelelemente 9 jeweils ein oder mehrere kerbenförmige Ausnehmungen 42 eingebracht sein, bspw. mit einem rechteckigen Querschnitt. Diese definieren durch ihre Lage in Bezug auf die Drehachse 2 die Richtung, in welche der Schaft 10 bei eingerastetem und damit arretiertem Zustand von der Drehachse 2 weg weist.

Der bewegliche Teil der Einrastmechanik 20 befindet sich in dem Schaft 10 des mittleren Gelenkteils 8. Dieser Schaft 10 ist parallel zu der Drehachse 2 von einer Ausnehmung 43 nach Art eines Langloches vollständig durchsetzt. Dabei erstreckt sich die Längsachse dieses Langlochs 43 etwa radial in Bezug auf die Drehachse 2, und die radial innen liegende Kante dieses Langlochs 43 hat einen kleineren Abstand zu der Drehachse 2 als der Umfang 5 der kreisscheibenförmigen Haupt-Gelenkabschnitts 4 der Gelenkgabel 7, während die radial außen liegende Kante des Langlochs 43 einen größeren Abstand zu der Drehachse 2 aufweist als der Umfang 5 der kreisscheibenförmigen Haupt- Gelenkabschnitts 4 der Gelenkgabel 7.

Diese Langloch-Ausnehmung 43 ist quer durchsetzt von einem Querstift 44. Dieser wird durch ein oder mehrere Federelemente 45 innerhalb des Langlochs 43 radial nach innen gegen dessen innen liegende Kante gedrückt. Steht dieser Querstift 44 infolge einer geeingeten Drehstllung zwischen beiden Gelenkteilen 7, 8 gerade einem Einkerbungspaar 42 des Gabelteils 7 gegenüber, so wird der Querstift 44 aufgrund des Druckes der Federelemente 45 nach innen in diese Einkerbungen 42 hinein gedrückt, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist. Nun hält der Querstift 44 das Langloch 43 in einer gemeinsamen Flucht mit den betreffenden beiden Einkerbungen 42 und blockiert dadurch jede Relativverdrehung der Glenkteile 7, 8 gegeneinander - das Gelenk 1 ist eingerastet bzw. formschlüssig arretiert.

Die Lösung dieser Blockade ist der Querstift 44 über ein Zugmittel bzw. einen Seilzug 18 mit dem als Betätigungsmittel 12 dienenden Hebel 13 verbunden, allerdings nicht an dem selben Arm 33 wie die beiden übrigen Zugmittel bzw. Seilzüge 16, 17, sondern an dem jenem gegenüber liegenden Arm 46. Demzufolge wird das Zugmittel bzw. der Seilzug 18 genau antizyklisch zu den anderen Zugmitteln bzw. Seilzügen 16, 17 verstellt, also bspw. gerade dann gestrafft, wenn jene gelockert werden. Wie weiter unten erläutert wird, erfolgt jedoch gerade durch diese antizyklische Verstellung eine synchrone Arretierung bzw. Lösebewegung beider Arretierungsmechaniken 19, 20.

In Fig. 7 ist die Verstellung des Hebels 13 zum Lösen der Arretierung wiedergegeben:

Beim Verschwenken des Hebels 13 in Richtung 47 werden zum einen die beiden Seilzüge 16, 17 entspannt, wodurch die Stauchung der elastischen Blöcke 31 , 32 nachläßt und diese in ihre ursprüngliche Lage innerhalb des inneren Gelenkteils 8 zurückkehren. Dadurch erhalten die Bremsscheiben 37 wieder ausreichend Platz, um sich von den Innenseiten 38 der Gabelelemente 9 zu lösen - der Reibschluß zwischen Bremsscheibe 37 und Gabelelementen 9 wird aufgelöst, und die stufenlose Arretierungsmechanik 19 läßt eine reibungsfreie Drehung des gabelförmigen Gelenkteils 7 zu.

Andererseits wird das andere Zugmittel bzw. der Seilzug 18 gespannt und hebt den Querstift 44 innerhalb des Langlochs 43 aus den Einkerbungen 42 des gabelförmigen Gelenkteils 7 und löst damit auch die Stufenarretierungsmechanik 20.

Nun sind beide Arretierungen 19, 20 gelöst - das Gelenk 1 kann verstellt werden.

Genau umgekehrt ist die Wirkungsweise, wenn der Hebel 13 in die andere Richtung verschwenkt wird, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist:

Dass in diesem Zustand die beiden Seilzüge 16, 17 der stufenlosen Arretierungsmechanik 19 gespannt werden, wurde bereits weiter oben ausgeführt; die Blöcke 31 , 32 werden gestaucht und dadurch in Richtung der Drehachse 2 gegen die Bremsscheiben 37 gedrückt und pressen jene reibschlüssig gegen die Innenseiten 38 der Gabelelemente 9 - die stufenlose Arretierungsmechanik 19 bremst jede Relativbewegung reibschlüssig ab.

Darüber hinaus wird das Zugmittel bzw. das Zugseil 18 entspannt - dadurch sind die als Druckfedern ausgebildeten Federelemente 45 in der Lage, den Querstift 44 innerhalb des Langlochs 43 radial nach innen in richtung zur Drehachse 2 zu drücken. Sobald eine entsprechende Drehstellung des Gelenks 1 ermöglicht, dass dem Querstift 44 genau ein Kerbenpaar 42 zugewandt ist und in eine gemeinsame Flucht gelangt, so treten die Federelemente 45 unverzüglich in Aktion und bewegen den Querstift 44 in das Kerbenpaar 42 hinein - die Stufenarretierungsmechanik 20 rastet ein und blockiert jede weitere Relativbewegung formschlüssig.

Dies kann direkt gewollt sein, wenn eine Person das Gelenk 1 in einer entsprechenden Position arretieren möchte, oder es kann als zusätzliche Sicherheit dienen, um im Fall eines unerwünschten Durchrutschens der stufenlosen Arretierungsmechanik 19 ein weiteres Abdriften der Gelenkeinstellung zu verhindern.

Bezugszeichenliste Gelenk 26 Kanal

Drehachse 27 Hülse

Mittelpunkt 28 Hülse

Gelenk-Hauptabschnitt 29 Platte

Gelenk-Hauptabschnitt 30 Platte

Umfang 31 Block

Teil 32 Block

Teil 33 Arm

Gabelelement 34 Verschwenken Schaft 35 Wand

Schaft 36 Wandung Betätigungselement 37 Bremsscheibe Hebel 38 Innenseite Querachse 39 Innenseite Längsachse 40 Fortsatz Seilzug 41 Ausnehmung Seilzug 42 Ausnehmung Seilzug 43 Langloch Mechanikteil 44 Querstift Mechanikteil 45 Federelement Ausnehmung 46 Arm

Ausnehmung 47 Richtung Hauptfläche

Kanal

Verdickung

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung (19,20) zum Arretieren einer Relativposition zweier in einem Gelenk (1 ) gegeneinander verschwenkbar aneinander gelenkter Elemente (7,8,9), nämlich eines mit einer endseitigen Gabel versehenen Gabelements (7,9) einerseits sowie eines in dieser Gabel aufgenommenen Innenelements (8) andererseits, dadurch gekennzeichnet, dass

a) das Gabelelement (7,9) an seinem gegabelten Endbereich zwei zueinander parallele Gabelscheiben (4) mit jeweils etwa kreisförmiger Grundfläche und einem gegenseitigen Abstand d_Gs aufweist,

b) das Innenelement (8) eine zwischen die Gabel des Gabelelements (7) einfügbare Innenscheibe (5) mit konstanter Stärke d_!S aufweist, die kleiner ist als der Abstand d_Gs zwischen den beiden Scheiben

(4) der Gabel des Gabelelements (7,9), und welche Innenscheibe

(5) ein oder mehrere Durchbrechungen (21 ,22) zur Aufnahme je eines deformierbaren Körpers (31 ,32) aufweist, wobei c) zwischen der Innenscheibe (5) des Innenelements und der Gabel des Gabelelements (7,9) zwei etwa in Richtung der Schwenkachse (2) verstellbare Bremsscheiben (37) mit einer Dicke d_Bsi , d_Bs2 angeordnet sind, und wobei

b) ein verstellbares Betätigungselement (12,13) über ein oder mehrere Zugelemente (17,18,19) mit wenigstens einem verformbaren Element (31 ,32) innerhalb wenigstens einer Durchbrechung (21 ,22) der Innenscheibe (5) gekoppelt ist, dessen Erstreckung d_VE lotrecht zu den Scheibenebenen in einem ersten Betätigungszustand (geringfügig) kleiner ist als die Dicke d_Gs des Gabelspaltes, vermindert um die Summe der Stärken d_Bsi , d_Bs2 der beiden Bremsscheiben (37):

und in einem zweiten Betätigungszustand zumindest partiell etwa in Richtung eines Zugmittels (17,18,19) komprimierbar ist, bis demzufolge seine Erstreckung d_VE lotrecht zu den Scheibenebenen (geringfügig) größer ist als die Dicke des Gabelspaltes d_Gs, vermindert um die Summe der Stärken d_Bsi , d_Bs2 der beiden Bremsscheiben (37):

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine lotrecht zu den Grundebenen der Scheiben (4,5) verlaufende Achse (2) alle Scheiben des Gelenks (1 ) lotrecht durchsetzt, insbesondere im Zentrum (3) der kreisförmigen Scheiben (4,5).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein verformbarer Körper (31 ,32) symmetrisch bezüglich einer Richtung (15) radial zu der Schwenkachse (2) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mehrere Zugmittel (16,17), welche zueinander symmetrisch in Bezug auf eine Richtung (15) radial zu der Schwenkachse (2) verlaufen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Durchbrechungen (21 ,22) mit je einem verformbaren Körper (31 ,32) in Längsrichtung des Zugmittels (16,17) hintereinander angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein verformbarer Körper (31 ,32) zwischen einer Anlagefläche (35) der betreffenden Durchbrechung (21 ,22) einerseits und einer in der Durchbrechung (21 ,22) verstellbar angeordneten, mit wenigstens einem Zugmittel (16,17) gekoppelten Platte (29,30) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Innenelement (8) wenigstens ein radial zu der Schwenkachse (2) verstellbares Arretierungselement (44) vorgesehen ist zum arretierenden Eingriff in dafür vorgesehene Ausnehmungen (42) in den Gabelscheiben (4) des Gabelelements (7,9), vorzugsweise in Form von am Umfang (6) randseitig angeordneten Kerben (42).

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Federelement (45), welches das

Arretierungselement (44) in die dafür vorgesehenen Ausnehmungen (42) des Gabelelements (7,9) preßt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Zugelement (18), welches das

Arretierungselement (44) bei Betätigung aus den dafür vorgesehenen Ausnehmungen (42) des Gabelelements (7,9) heraushebt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Zugelemente (16,19) zur Verformung wenigstens eines verformbaren Elements (31 ,32) einerseits und das/die Zugelemente (18) zum Herausheben des Arretierungselements (44) aus den Ausnehmungen (42) des Gabelelements (7,9) andererseits an einem einzigen Betätigungselement (12) angekoppelt sind.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Zugelemente (16,17) zur Verformung wenigstens eines verformbaren Elements (31 ,32) einerseits und das/die Zugelemente (18) zum Herausheben des Arretierungselements (44) aus den Ausnehmungen (42) des Gabelelements (7,9) andererseits an einander gegenüber liegenden Armen (33,46) eines doppelarmigen Hebels (13) angekoppelt sind.

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