DE3335575C2

DE3335575C2 - Vorrichtung zum Arretieren eines gegenüber einer Welle drehbaren Teils

Info

Publication number: DE3335575C2
Application number: DE19833335575
Authority: DE
Inventors: Hermann Hans 8750 Aschaffenburg Urlberger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1987-05-07
Also published as: DE3335575A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Arretieren eines gegenüber einer Welle drehbaren Teils in mindestens zwei verschiedenen Winkellagen weist die Welle einen vieleckigen Querschnitt mit im wesentlichen in sich geradlinigen Seitenflächen auf, wobei unmittelbar an mindestens einer Seitenfläche eine federnde Platte des Teils flächig in arretierter Stellung anliegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Arretieren mittels Federkraft eines gegenüber einer Welle drehbaren Teils z. B. eines platten- oder stielförmigen Teils in mindestens zwei verschiedenen Winkellagen.

Aus der CH-PS 3 88 057 ist eine Rast- und Einstellvorrichtung für Ziffernrollen von Impulszählern bekannt, wobei der äußere koaxial angeordnete Teil, nämlich ein Rastkranz gegenüber einer runden, zum letzteren drehbaren Scheibe verdrehbar ist und jeweils zwei federbelastete Kugeln in bestimmten Stellungen in den Rastkranz eingreifen; die Federbelastung der beiden Kugeln erfolgt einerseits durch eine Schraubendruckfeder oder andererseits durch Federarme.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen platten- oder stielartigen Teil in mehreren Stellungen gegen Federwirkung arretierbar zu machen, wobei verschiedene Verbindungsmöglichkeiten gegeben sein sollen. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Welle einen unrunden Querschnitt, mit in sich geradlinigen oder konvex gekrümmten Seitenflächen aufweist, daß die Federn die Welle in radialer Richtung außen beaufschlagen und daß mindestens eine Seitenfläche der Welle oder eine Ecke derselben durch Anlage eines unmittelbar durch die Federwirkung daran angedrückten plattenförmigen Abschnitts die Welle in Arretierstellung hält.

Die Arretierstellung wird somit durch Federwirkung erreicht, aus der ein Lösen relativ einfach ist. Aus dieser Stellung kann dann das Teil in die Ausgangslage zurückgeführt oder in eine andere Arretierstellung gebracht werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Querschnitt der Welle rotationssymmetrisch ausgebildet; der Querschnitt der Welle kann mindestens vier- vorzugsweise mindestens sechseckig sein.

Um die Bewegung des Abschnitts gegenüber der Welle oder umgekehrt zu erleichtern, können die Seitenflächen der Welle leicht konvex gewölbt sein.

Die plattenförmigen Abschnitte liegen vorzugsweise mindestens an zwei winklig nebeneinander liegenden Flächen an der Welle an; sie können jedoch auch mindestens an zwei sich gegenüberliegenden Flächen an der Welle anliegen.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Welle von den plattenförmigen Abschnitten umgeben; die plattenförmigen Abschnitte können ein Gehäuse aus Blattfedern bilden.

Die Welle kann an einem stationären Widerlager abgestützt und annähernd senkrecht zu diesem beweglich sein.

Es sind beide Ausführungen möglich, nämlich einerseits, daß die Welle unbeweglich und der/die plattenförmige Abschnitt(e) drehbar ist/sind oder daß der/die plattenförmige Abschnitt(e) unbeweglich und die Welle drehbar ist/sind.

Das weiter oben erwähnte Gehäuse kann einen vieleckigen Querschnitt aufweisen deren Eckenzahl gleich oder größer ist als der beim Querschnitt der Welle.

Von den zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten, die weiter oben aufgeführt sind, sei unter anderem die herausgegriffen, daß nach einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung der plattenförmige Abschnitt als eine Tür eines Personenkraftwagens und die Welle als eine Verlängerung eines Bolzens o. dgl. eines Scharniers ausgebildet sind. Bekannterweise sind Kraftfahrzeugtüren nur in einer Endlage arretierbar, in die sich nach einem geringfügigen Öffnen gewöhnlich selbst einschwenken. Dies führt zu Schwierigkeiten, wenn der Raum von der geschlossenen Kraftfahrzeugtür bis zu einem gegebenenfalls in der Nähe parkenden Wagen oder einer Wand beschränkt ist und die Gefahr entsteht, daß der Nachbarwagen beschädigt wird oder mindestens die eigene Tür des Kraftwagens Schrammen oder andere Beschädigungen bekommt. Für einen derartigen Fall ist die Arretierung in mehreren Winkellagen wünschenswert und bei Anwendung des Erfindungsgegenstands ohne Schwierigkeiten erreichbar.

Nach einem anderen Anwendungsbeispiel sind der plattenförmige Abschnitt als ein Fensterrahmen mit einer Schwenkachse und die Welle als Schwenkgelenkwelle ausgebildet. Schwenkachsen finden bei Fensterrahmen in horizontaler und vertikaler Ausführung Verwendung. In beiden Fällen liegt es in der Hand des Benutzers den Schwenkwinkel einzustellen. Bei Windbelastungen oder bei einem zufälligen Berühren des Fensterrahmens verläßt jedoch häufig derselbe seine vorgesehene Stellung und schließt sich selbsttätig oder öffnet sich unbeabsichtigt weiter. Für diesen Fall ist diese Anordnung besonders zweckmäßig, da mit dieser eine Arretierung in verschiedenen Winkellagen ohne weiteres möglich ist.

Ein weiterer Anwendungsfall besteht darin, daß der plattenförmige Abschnitt als Schwingbrücke einer Fahrradabstellanlage und die Welle als Schwenkgelenk derselben ausgebildet sind. Diese Ausführungsform läßt sich besonders gut bei einer Fahrradabstellanlage anwenden, bei der eine Arretierung der Schwingbrücke in zwei Winkelstellungen, nämlich in der Einfahrstellung und in der "Parkstellung" des Fahrrades bzw. des Vorderrades erfolgt.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sowie mehrere Anwendungsbeispiele desselben dargestellt; sie werden nachfolgend näher beschrieben; es zeigen
Fig. 1-8 acht verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung jeweils in stark schematisierter Darstellung und
Fig. 9-12 der Anwendungsbeispiele des Erfindungsgegenstands.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist eine mit einem regelmäßigen Achteck versehene Welle 1 um ihren Mittelpunkt 2 drehbar gelagert. An zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenflächen 3, 4 der Welle 1 greifen plattenförmige Abschnitte in Form von Platten 5, 6 an, welche z. B. mit Schraubenfedern 7-10 an der Welle in Anlage gehalten werden. Je nach der Größe der erforderlichen Arretierkraft ist die Bemessung der Federn 7-10 vorzunehmen. Statt der vier Schraubenfedern 7-10 und den Platten 5, 6 können Blattfedern Verwendung finden, die an den entsprechenden Seitenflächen 3, 4 angreifen.
Zum Beispiel einer Drehung der Welle in Pfeilfrichtung 13 werden die Platten 5, 6 oder die entsprechenden Blattfedern gleichmäßig nach außen gedrückt und schnappen erst wieder ein, wenn die Seitenflächen 14, 15 etwa flächig in Anlage kommen. Die erste mögliche Arretierstellung wird also nach einer Drehung um 45° erreicht. Es ist ersichtlich, daß bei einem Weiterdrehen um wiederum 45° die zweite Arretierstellung erreicht ist; auf der anderen Seite ist die Welle rückdrehbar, so daß die in der Fig. 1 dargestellte Ausgangsstellung wieder erreicht wird. Durch Erhöhung der Zahl der Ecken kann, einerseits der Winkel zwischen zwei Arretierstellungen verringert werden; andererseits ist eine Erhöhung der Federkraft erforderlich um jeweils eine sichere Arretierstellung zu erreichen.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist eine Welle 20 mit fünf gleichlangen Seitenflächen 21 zwischen einen plattenförmigen Abschnitt in Form einer Anlageplatte 22 und zwei winkligen plattenförmigen Abschnitten in Form von Anlageplatten 23 und 24 in Arretierstellung dargestellt , wobei jeweils mit Schraubenfedern 25 versehene Seitenfläche 27, 28 die Welle 20 in Arretierstellung halten. Nach einer Verdrehung um jeweils 72° wird die nächste Arretierstellung sei es in Vorwärts- oder auch in Rückwärtsrichtung erreicht. Die beiden Platten 27, 28 können natürlich aus einem winklig abgebogenen Stück bestehen.
Nach Fig. 3 ist eine mit acht gleichen Seiten versehene Welle 30 wiederum von drei plattenförmigen Abschnitten in Form von Platten 31, 32, 33, die alle federnd gelagert sind, in Arretierstellung gehalten. Diese Ausführungsform hält die Welle "fester" in Arretierstellung als die Ausführungsform nach Fig. 2, da die federnd gelagerten Platten oder die Federplatten gleichzeitig an drei Seitenflächen angreifen.
Nach der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist eine im wesentlichen quadratische Welle 40 mit konvexen Außenflächen 41 versehen, um die Übergänge von einer Arretierlage in die andere zu erleichtern; auf der anderen Seite wird in diesem Fall eine genau definierte Arretierlage nicht erreicht, da die zwischen den Eckpunkten 42, 43, 44 und 45 vorgesehenen gewölbten Übergänge eine genaue Winkelstellung der Welle 4 nicht ermöglichen. Die Welle 4 stützt sich an einem festen Widerlager 46 ab und ist lediglich durch eine Platte 47 mit Schraubenfedern 48 und 49 in Arretierstellung gehalten. Bei einem Verdrehen der Welle 40 um 120° vergrößert sich der Abstand vom festen Widerlager 46, daß die Welle in einer Richtung senkrecht zum Widerlager 46 ein Spiel hat. Diese Anordnung kann nur dort eingesetzt werden, wo es auf eine genau definierte Arretierlage nicht ankommt, und eine Führung für die Welle 40 senkrecht zum Widerlager 46 vorgesehen ist.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Anordnung ist eine achtseitige Welle 50 von vier plattenförmigen Abschnitten in Form von Platten 51, 52, 53 und 54 umgeben, also besonders fest durch die federnd gelagerten Platten eingespannt. Statt der mit Schraubenfedern 55 versehenen Platten 51-54, die nicht miteinander verbunden sind, kann auch ein in sich geschlossenes Gehäuse mit quadratischem Querschnitt vorgesehen werden, deren jeweilige Seitenwände soweit elastisch sind, daß eine Verdrehung der Welle 40 erfolgen kann, andererseits jedoch die Welle 40 in Arretierlage hinreichend sicher festgehalten wird.
Die achtseitige Welle 60 nach Fig. 6 wird auf der einen Seite von zwei nebeneinanderliegenden L-förmigen plattenförmigen Abschnitten in Form von Haltern 61, 62 umfaßt, die entweder federnde Stege aufweisen oder durch Federn 63, 64 abgestützt sind; auf der gegenüberliegenden Seite ist eine einfache Schraubenfeder 65 vorgesehen, deren Federkraft jedoch gleichstark der Federkraft der Stege der L-förmigen Halter 61, 62 sein muß, um bei einer Verdrehung der Welle 60 eine Verschiebung der Achse dieser Welle zu verhindern.
In den Fig. 7 und 8 sind zwei wesentlich von den bisherigen Ausführungsformen abweichende Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands dargestellt, da in beiden Fällen die Welle 70 bzw. 80 einen dreieckigen Querschnitt mit gleichlangen Seitenflächen aufweist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist die Welle 70 von einem achteckigen Gehäuse umgeben, das z. B. durch Federn 72 an jeder Seitenfläche abgestützt ist.
Die dreieckförmige Welle 70 ruht in Arretierstellung mit zwei Ecken 73, 74 in entsprechenden Ecken der gehäuseartigen, durch plattenförmige Abschnitte gebildete Umfassung, während die eine Ecke an einer Seitenfläche des Gehäuses anliegt. Bei einer Drehung der Welle 70 in einem festen Gehäuse 71 wandern die Ecken 73 und 74 zu den nächstfolgenden Ecken 75 und 76, das heißt also bis zur nächsten Arretierstellung im Sinne des Pfeiles 77. Auch in diesem Fall kann das Gehäuse aus elastisch ausgebildeten Wänden bestehen; das Gehäuse ist in beiden Richtungen drehbar bzw. die Welle ist in beiden Richtungen drehbar.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist die im Querschnitt gleichseitige Welle 80 in einem annähernd quadratischen, durch plattenförmige Abschnitte gebildeten Gehäuse 81 drehbar gelagert, wobei die jeweiligen Bereiche 82, 83, 84 und 85 konkav gewölbt sind, um eine Drehung der Welle 80 von einer Arretierstellung in die andere Arretierstellung erleichtern.
Die Arretierstellungen sind in diesem Fall vom Eingriff einer Ecke der Welle 80 jeweils eine Ecke 85, 86, 87 oder 88 des Gehäuses 81 abhängig, das heißt wenn eine Ecke - es muß nicht die dargestellte Ecke sein - in eine der vier Ecken des Gehäuses eingreift, ist die nächste Arretierstellung erreicht.
Das Gehäuse kann in sich geschlossen sein und z. B. durch Schraubenfedern 89 mit federnden Seitenwänden versehen sein; es kann jedoch auch aus vier selbständigen, annähernd rechtwinklig zueinander verlaufenden Platten bestehen, die federnd gelagert sind.
Nach dem Anwendungsbeispiel gemäß Fig. 9 ist die Karosserie 90 mit einer Tür 91 eines Personenkraftwagens über zwei Scharniere verbunden, von denen das Scharnier 92 dargestellt ist; das Scharnier weist zwei Platten 93, 94 auf, die mit einem Scharnierbolzen 95 gelenkig verbunden sind. Der Scharnierbolzen 95 ist in etwa um die doppelte Länge verlängert und weist an seinem festen Ende, z. B. einen sechseckigen Querschnitt 96 auf. Dieses sechseckige Ende ist - wie nicht näher dargestellt - von einem federnden Gehäuse z. B. nach Fig. 5 umgeben, so daß die Tür jeweils nach einer Verschwenkung um 60° federnd in einer Arretierstellung gehalten wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß die PKW-Tür in mehreren Zwischenstellungen zwischen der geschlossenen Stellung und der vollständig geöffneten Stellung arretierbar wird.
Nach dem in Fig. 10 dargestellten Anwendungsbeispiel ist in einem Türstock 100 ein Rahmen 101 eines Fensters 102 um eine mittige horizontale Achse verschwenkbar gelagert. Die beidseitigen Gelenke 103, 104 entsprechen der Anordnung nach Fig. 3, so daß das Schwenkfenster in mehreren Winkellagen arretierbar ist. Die Arretierung ist so vorgenommen, daß ein willkürliches Rückschwenken in die Ausgangslage oder auch ein weiteres Abschwenken verhindert wird.
Beim Anwendungsbeispiel nach Fig. 11 ist eine mit annähernd parallel verlaufenden Schenkeln versehene Schleife 110 zur Aufnahme eines Vorderrades einer Fahrradabstellanlage auf einer U-förmigen Schiene 111 angebracht. Die beiden mindestens im Bereich der U-förmigen Schiene 111 parallel verlaufenden Stege 112, 113 stellen das Einführungsende oder das Einfahrende für das Fahrrad der Fahrradabstellvorrichtung dar; die beiden Stege 112, 113 haben einen geringfügig größeren Abstand als der dickste, handelsübliche Fahrradreifen.
Ein in Pfeilrichtung 114 herangeschobenes Fahrrad wird von einer Schwingbrücke 115 aufgenommen, welche aus einer gebogenen Bodenfläche 116 und Seitenblenden 117, 118 besteht.
Die Schwingbrücke ist um die Achse 119 verschwenkbar gelagert.
Die für die Verschwenkung vorgesehene Welle 120 entspricht beispielsweise der Ausführungsform nach Fig. 2 und ist in Laschen 121, 122 federnd gelagert, so daß die Schwingbrücke einerseits in strichlierter Stellung 115 und andererseits in der mit durchgehenden Linien aufgezeigten Stellung arretiert werden kann; in letzterer sitzt das Vorderrad des Fahrrades in der Fahrradabstellanlage.
Die Laschen 121, 122 sind auf beliebige Weise mit den Stegen 112 und 113 z. B. mit einer nicht gezeigten Schweißstelle verbunden.

Claims

1. Vorrichtung zum Arretieren mittels Federkraft eines gegenüber einer Welle drehbaren Teils z. B. eines platten- oder stielartigen Teils in mindestens zwei verschiedenen Winkellagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80) einen unrunden Querschnitt mit in sich geradlinigen oder konvex gekrümmten Seitenflächen (3, 4; 14, 15; 21; 41) aufweist, daß die Federn (7, 8, 9, 10; 25; 48, 49; 55; 63, 64, 65; 72; 89) die Welle in radialer Richtung von außen beaufschlagen und daß mindestens eine Seitenfläche der Welle oder eine Ecke (73, 74) derselben durch Anlage eines unmittelbar durch die Federwirkung daran angedrückten plattenförmigen Abschnitts (5, 6; 22, 23, 24; 31, 32, 33; 47; 51, 52, 53, 54; 61, 62; 81) die Welle in Arretierstellung hält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Welle rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Welle mindestens vier- vorzugsweise sechseckig ist (Fig. 1, 2, 3, 5, 6).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der Welle leicht konvex gewölbt sind (Fig. 4).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmigen Abschnitte (22, 23, 24; 31, 32, 33) mindestens an zwei winklig nebeneinander liegenden Flächen an der Welle (20; 30) anliegen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmigen Abschnitte (5, 6; 51, 52, 53, 54) mindestens an zwei sich gegenüberliegenden Flächen der Welle (1, 50) anliegen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (50; 70; 80) von den plattenförmigen Abschnitten (51, 52, 53, 54; 81) umgeben ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmigen Abschnitte ein Gehäuse aus Blattfedern bilden (Fig. 7, 8).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (40) an einem stationären Widerlager (46) abgestützt und annähernd senkrecht zu diesem beweglich ist. (Fig. 4)

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle unbeweglich und der oder die plattenförmige(n) Abschnitt(e) drehbar ist/sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der/die plattenförmige(n) Abschnitt(e) unbeweglich und die Welle drehbar ist/sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (71) einen vieleckigen Querschnitt aufweist, dessen Eckenzahl gleich oder größer ist als der beim Querschnitt der Welle (70) (Fig. 7, 8).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Abschnitt als eine Tür (91) eines Personalkraftwagens und die Welle (95) als eine Verlängerung eines Bolzens o. dgl. eines Scharniers (92) ausgebildet sind (Fig. 9).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Abschnitt als ein Fensterrahmen (101) mit einer Schwenkachse und die Welle als Schwenkgelenkwelle ausgebildet sind (Fig. 10).

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Abschnitt als Schwingbrücke (115) einer Fahrradabstellanlage und die Welle als Schwenkgelenk derselben ausgebildet sind (Fig. 11, 12).