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Einleitung
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Die Erfindung betrifft das Gebiet der Steckachsen für Zweiräder. Genauer betrifft die Erfindung eine Rückhaltevorrichtung für derartige Steckachsen, sowie eine entsprechende Steckachse.
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Stand der Technik und Nachteile
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Steckachsen dienen der Befestigung von Laufrädern an den Ausfallenden eines Zweiradrahmens oder einer Zweiradgabel. Eine Steckachse umfasst typischerweise einen zylindrischen Achsenkörper, an dessen einem Ende ein Schnellspannmechanismus angeordnet ist. Dieser weist eine erste Klemmfläche auf, welche sich bei Betätigen des Schnellspannmechanismus in Richtung des zweiten Endes bewegt. An diesem zweiten Ende ist eine zweite Klemmfläche vorhanden, welche mit dem Achsenkörper fest verbunden oder verbindbar ist. Bewegt sich die erste Klemmfläche in Richtung der zweiten Klemmfläche, wird der Abstand zwischen beiden Klemmflächen verringert. Beide Klemmflächen liegen an den Außenseiten der Ausfallenden an. Zwischen den Ausfallenden und koaxial mit dem Achsenkörper ist eine Hohlachse angeordnet, durch welche die Steckachse hindurchgesteckt werden kann. Somit hemmt die Hohlachse die Bewegung der beiden Ausfallenden aufeinander zu, wenn der Schnellspannmechanismus betätigt wird. Als Resultat werden Klemmkräfte zwischen den beiden Klemmflächen aufgebaut, so dass die Hohlachse fest zwischen den beiden Ausfallenden geklemmt wird.
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Steckachsen sind aus dem Stand der Technik wohlbekannt. Ein Beispiel für eine Ausführungsformen einer Steckachse ist in der Druckschrift
AU 2014271226 A1 offenbart.
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Ein bekanntes Problem bei der Verwendung von Steckachsen ergibt sich bei der Demontage des Laufrads von Rahmen bzw. Gabel. Um das Laufrad zu entfernen, ist es ausreichend, die Steckachse nach dem Lösen des Schnellspannmechanismus so weit aus der Hohlachse herauszuziehen, dass das zweite Ende gerade die Hohlachse verlassen hat. Es ist hingegen nicht nötig, die Steckachse auch aus dem auf der Seite des Schnellspannmechanismus angeordneten Ausfallende herauszuziehen. Insbesondere in Situationen, in denen eine schnelle Demontage und Montage des Laufrads erwünscht ist, z.B. bei Fahrradrennen, wird die Steckachse jedoch häufig versehentlich ganz aus dem Ausfallende herausgezogen. Das Wiedereinführen in das Ausfallende kostet Zeit; zudem kann die Steckachse herabfallen und dabei verschmutzt werden, was das Wiedereinführen erschwert oder gar unmöglich machen kann.
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Druckschrift
WO 2009 153 038 A1 offenbart eine Steckachse, deren distales (dem Schnellspannmechanismus gegenüberliegendes) Ende einen verbreiterbaren Wulst aufweist. Dieser Wulst wird beim Betätigen des Schnellspannmechanismus aufgeweitet und klemmt so die Steckachse im zweiten (dem Schnellspannmechanismus gegenüberliegenden) Ausfallende fest. Es ist demnach möglich, durch vorsichtiges Herausziehen der Steckachse und anschließendes Festklemmen diese mit besagtem Wulst im ersten Ausfallende festzuklemmen, während das Laufrad gewechselt wird. Dies bedarf jedoch eines genauen Abpassens der korrekten Position, in welcher der Schnellspannmechanismus erneut zu betätigen ist. Dies wiederum ist in zeitkritischen Situationen gerade nicht immer gegeben.
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Eine vergleichbare, ebenfalls einteilige Lösung schlägt die Druckschrift
US 2009/140571 A1 vor. Auch diese Lösung weist den beschriebenen Nachteil auf.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach in der Vermeidung des dem bekannten Stand der Technik anhaftenden Nachteils, eine Steckachse bei der Demontage nur durch entsprechende Vorsicht so korrekt zu platzieren, dass sie einerseits die Hohlachse freigibt, andererseits jedoch nicht aus dem ersten Ausfallende herausfällt.
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Aufgabe der Erfindung und Lösung
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Die Aufgabe wird durch eine Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, eine alternative Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 14, sowie eine Steckachse nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den jeweils abhängigen Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren zu entnehmen.
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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Rückhaltevorrichtung für eine Steckachse insbesondere der Eingangs beschriebenen Art. Eine solche Steckachse umfasst einen typischerweise zylinderförmigen Steckachsenkörper, der seinerseits ein proximales (auf der Seite des Schnellspannmechanismus liegendes) und ein distales (gegenüber liegendes) Ende aufweist.
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Nachfolgend werden zwei alternative Formen der Rückhaltevorrichtung beschrieben, die jedoch auf derselben Grundidee beruhen. Außerdem betrifft die Erfindung auch eine zum Zusammenwirken mit der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung geeignete Steckachse.
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Die Rückhaltevorrichtung nach der ersten Alternative umfasst folgende Komponenten:
- – einen Sperrriegel mit einer Spitze, welcher in Richtung der Längsachse des Steckachsenkörpers zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition bewegbar ist; und
- – einen den Sperrriegel unter Bereitstellung einer Vorspannkraft in Richtung der Längsachse des Steckachsenkörpers bewegenden Vorspannmechanismus.
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In der Sperrposition wirkt die Rückhaltevorrichtung demnach wie ein mechanischer Anschlag, an welchem eine längsaxiale Bewegung der Steckachse zum Stillstand kommt oder zumindest verlangsamt/erschwert wird.
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Dies wird erreicht, indem die Spitze des Sperrriegels in der Sperrposition form-, kraft- und/oder reibschlüssig mit dem distalen Ende des Steckachsenkörpers zusammenwirken kann, um die längsaxiale Bewegbarkeit des Steckachsenkörpers zu hemmen. „Hemmen“ meint dabei sowohl ein vollständiges Aufhalten („Blockieren“) wie auch Erschweren der Bewegung. Der Begriff „Sperrriegel“ ist funktional zu verstehen und beschränkt sich nicht auf eine bestimmte geometrische Form.
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Ein formschlüssiges Zusammenwirken wird z.B. durch einen echten mechanischen Anschlag, der bei Einnehmen der Sperrposition z.B. in eine Aussparung der Steckachse eingreift, erreicht. Ein kraftschlüssiges Zusammenwirken ist z.B. mittels einer radial auf die Oberfläche des Sperrachsenkörpers oder das distale Ende der Sperrachse wirkenden Klemm- oder Druckkraft zu erreichen. Mittels eines Reibschlusses kann die Bewegung ebenfalls in ausreichender Weise gehemmt werden. Auch Kombinationen von zwei oder allen drei Sperrarten sind hierbei möglich.
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Der Sperrriegel ist demnach zum Einnehmen der Freigabeposition so weit vom Steckachsenkörper entfernbar, dass seine Spitze außerhalb der Umhüllenden des distalen Endes der Steckachse angeordnet ist, so dass letztere ungehindert in axialer Richtung bewegbar ist. Anders ausgedrückt, durch ausreichend weites Entfernen der Spitze des Sperrriegels von der Steckachse kann diese in axialer Richtung frei bewegt werden. Da die Erfindung insbesondere auf eine bereits aus der Hohlachse herausgezogene Steckachse abzielt, die mit ihrem distalen Ende nur noch im ersten Ausfallende gesichert werden soll, ist es sinnvoll, eine Sperrmöglichkeit im Hinblick auf dieses distale Ende vorzusehen.
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Erfindungsgemäß sind Sperrriegel und Vorspannmechanismus in oder an einem im Fahrbetrieb zum Zusammenwirken mit dem proximalen Ende der Steckachse vorgesehenen ersten Ausfallende anordenbar oder angeordnet. Besagtes erstes Ausfallende ist demnach im normalen Betrieb zum Zusammenwirken mit dem proximalen Ende der Steckachse vorgesehen. Während der erfindungsgemäßen Sicherung der Steckachse wirkt dieses erste Ausfallende jedoch mit dem distalen Ende der Steckachse zusammen.
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Das Ausfallende ist typischerweise geschlossen, weist also eine Bohrung zur Aufnahme und Durchführung des distalen Endes der Steckachse und Steckachsenkörper auf. Dies ist insofern nötig, als dass sicherzustellen ist, dass die Steckachse nicht vor dem Sperrriegel seitlich in radialer Richtung „ausweichen“ kann, was bei offenen Ausfallenden je nach Ausrichtung des Sperrriegels der Fall sein könnte. Demgemäß ist dafür zu sorgen, dass das Ausfallende in seiner Aufnahmeöffnung für die Steckachse an der dem Sperrriegel gegenüberliegenden Seite eine Anlagefläche bereitstellt, so dass die Sperrachse in Richtung dieser Seite nicht ausweichen kann.
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Die erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung löst somit das aus dem Stand der Technik bekannte Problem, eine Steckachse bei der Demontage nur durch entsprechende Vorsicht so korrekt platzieren zu müssen, dass sie einerseits die Hohlachse freigibt, andererseits jedoch nicht aus dem ersten Ausfallende herausfällt. Die erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung greift (blockiert, hemmt) bei Erreichen einer Position, in welcher die Hohlachse freigegeben ist, die Steckachse jedoch noch im ersten Ausfallende steckt, selbsttätig, so dass ein manuelles Platzieren entfällt.
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Es ist klar, dass das erste Ausfallende auf jeder der beiden Seiten einer Gabel oder eines Hinterbaus eines Zweirads liegen kann, je nachdem, von welcher Seite die Steckachse eingeführt werden soll. Typischerweise ist dies jedoch die Seite, welche der Kettenseite gegenüber liegt. Es ist außerdem klar, dass beide Ausfallenden einer Gabel bzw. eines Hinterbaus nach Art des beschriebenen ersten Ausfallendes ausgestaltet sein können, so dass die Steckachse wahlweise von beiden Seiten einführbar, und gleichwohl bei der Demontage in erfindungsgemäßer Weise sicherbar ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen beschrieben.
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Nach einer Ausführungsform der Rückhaltevorrichtung ist der auf einer Ebene, in welcher auch die Längsachse der Steckachse liegt, gemessene Winkel zwischen Längsachse und der durch die Spitze des Sperrriegels verlaufenden Bewegungsachse desselben ungleich 90 Grad. Dies entspricht einer „schrägen“ Wirkrichtung des Sperrriegels (bzw. seiner Spitze) im Hinblick auf die Steckachse.
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Der Winkel kann z.B. 80, 70, 60 oder 45 Grad betragen und demnach in Richtung des proximalen Endes der Steckachse geneigt sein. Daraus resultiert ein einfacheres Einrasten des Sperrriegels in die Steckachse, bzw. ein festeres Halten der Steckachse durch den Sperrriegel beim Versuch, die Steckachse aus dem ersten Ausfallende herauszuziehen. Gleichzeitig resultiert daraus ein erleichtertes Einschieben der Steckachse in dieses Ausfallende.
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Auch der umgekehrte Fall ist denkbar (Winkel zwischen 90 und 180 Grad), damit verbunden ein erleichtertes (schwerer überwindbares) Einrasten beim Versuch des Einschiebens der Steckachse in das erste Ausfallende, bzw. ein erleichtertes Herausziehen.
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Die schräge Ausrichtung kann insbesondere bei einem Sonderfall des Zusammenwirkens, nämlich bei der Verwendung von reibschlüssig interagierenden Oberflächen, vorteilhaft sein.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist der wie vorstehend beschrieben gemessene Winkel gleich 90 Grad. Das bedeutet, dass Wirkrichtung des Sperrriegels und Längsachse der Steckachse senkrecht zueinander stehen. Nach dieser Ausführungsform sind die Widerstände bzw. Haltekräfte beim Einschieben wie auch beim Herausziehen vergleichbar, sofern keine anderen konstruktiven Maßnahmen getroffen werden, um eine möglicherweise vorteilhafte Selektivität zwischen beiden Bewegungsrichtungen der Steckachse zu erreichen.
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Nach einer Ausführungsform ist die Spitze des Sperrriegels auf einer Geraden bewegbar. Dies entspricht einer linearen Bewegungsrichtung der Spitze. Sofern der Sperrriegel als Ganzes eine längliche, z.B. zylindrische Form hat, bewegt sich dieser in Richtung seiner Längsachse auf die Steckachse zu bzw. von dieser weg.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist die Spitze des Sperrriegels auf einer Kurvenbahn bewegbar. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Sperrriegel eine Hakenform aufweist und an einem Ende um einen Drehpunkt rotierbar gelagert ist. Nach dieser Ausführungsform ist es ebenfalls möglich, einer bestimmten Bewegungsrichtung der Steckachse den Vorzug zu geben (leichteres Einschieben, schwereres Herausziehen).
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Vorspannmechanismus ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Druckfeder, einem Elastomer, und zwei Magneten.
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Dem Vorspannmechanismus kommt demnach die Aufgabe zu, eine Kraft bereitzustellen, welche den Sperrriegel in Richtung der Steckachse zu bewegen sucht, und/oder dafür zu sorgen, dass der Sperrriegel in der Sperrposition verbleibt. Dies kann durch geeignetes Positionieren einer Druckfeder, einer Zugfeder, oder eines Elastomers erreicht werden. Auch durch zwei sich – je nach Positionierung – abstoßende oder anziehende Magnete kann die besagte Kraft bereitgestellt werden.
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Auch mittels Schwerkraft kann der Sperrriegel, wenn er oberhalb der Steckachse angeordnet ist, geeignet „vorgespannt“ werden; die Funktionalität des Vorspannmechanismus ist in diesem Fall durch den Sperrriegel in Verbindung geeigneter Positionierung und Ausrichtung desselben bereitgestellt. Demnach ist der Begriff des Vorspannmechanismus auch lediglich funktional und nicht zwingend durch eine eigene Komponente repräsentiert zu verstehen.
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Aus dem gleichen Grund kann die Funktionalität des Vorspannmechanismus auch durch ein manuelles Schieben/Drücken des Sperrriegels in Richtung der Steckachse bereitgestellt sein. Auch ein Schraubgewinde kann zum Vorspannen genutzt werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Sperrriegel von seinem Ende, welches der Spannachse entgegengesetzt ist, her in die Freigabeposition überführbar. Das bedeutet, dass der Sperrriegel von außerhalb des Ausfallendes, an, oder in dem er angeordnet ist, zugänglich ist. Durch manuelles Ziehen an seinem von Außen zugänglichen Ende lässt er sich demnach in Richtung der Freigabeposition bewegen. Umgekehrt lässt er sich durch manuelles Drücken in die Sperrposition bewegen, sofern diese nicht anderweitig, insbesondere durch vorstehend beschriebene Feder etc., eingenommen wird.
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Je nach Konstruktion der Spitze des Sperrriegels und dem mit ihr zusammenwirkenden Bereich des distalen Endes der Steckachse kann es nötig sein, zum Entsperren/Freigeben der Steckachse besagte manuelle Betätigbarkeit vorzusehen. Derartige Fälle sind an späterer Stelle im Rahmen der Figurenbeschreibung dargelegt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform sind Sperrriegel und Vorspannmechanismus in einem Gehäuse angeordnet, welches in einer zur Steckachse weisenden Bohrung des ersten Ausfallendes einsteck- und verriegelbar, oder einpressbar, oder einschraubbar ist. Anders ausgedrückt, die Rückhaltevorrichtung umfasst ein Gehäuse, welches derart am oder im Ausfallende angebracht ist, dass Spitze des Sperrriegels und Steckachse interagieren können. Vorteil einer solchen Konstruktion ist die separate Bereitstellbarkeit des Gehäuses, welches dann in einem einzigen Montageschritt in das Ausfallende eingebracht wird.
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Nach einer anderen Ausführungsform sind Sperrriegel und Vorspannmechanismus direkt in einer zur Steckachse weisenden Bohrung des ersten Ausfallendes angeordnet. Diese integrierte Ausführungsform hat den Vorteil einer Gewichtsersparnis aufgrund des Wegfalls des optionalen Gehäuses. Wird die Bohrung mehrstufig ausgeführt (Stufen mit geringerem Durchmesser in größerer Tiefe, von der Achse aus gesehen), so ist es auch dann problemlos möglich, einerseits eine Fläche zum Abstützen einer Druckfeder bereitzustellen, andererseits weiterhin eine Zugänglichkeit des hinteren Endes des Sperrriegels von Außen zu erlauben.
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Die Erfindung betrifft auch eine zum Zusammenwirken mit der vorstehend beschriebenen Rückhaltevorrichtung geeignete Steckachse.
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Demnach betrifft die Erfindung eine mittels der vorstehend beschriebenen Rückhaltevorrichtung in längsaxialer Richtung hemmbare Steckachse mit einem Steckachsenkörper, einem proximalen, und einem distalen Ende. Die erfindungsgemäße Steckachse ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllende des distalen Endes der Steckachse eine Vertiefung aufweist, welche form- und/oder kraftschlüssig, oder einen Oberflächenabschnitt aufweist, welcher reibschlüssig mit der Spitze des in Sperrposition befindlichen Sperrriegels der Rückhaltevorrichtung zusammenwirken kann. Die Vertiefung stellt demnach eine mechanische Barriere dar, mit welcher die Spitze des Sperrriegels zusammenwirken kann, so dass eine axiale Bewegung der Steckachse verhinderbar ist. Der besagte Oberflächenabschnitt stellt analog dazu einen Bereich dar, welcher durch Zusammenwirken mit einer geeignet ausgestalteten Spitze des Sperrriegels zu einer Erhöhung des Reibwertes führt, so dass die axiale Bewegung der Steckachse ebenfalls gehemmt wird.
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Nach einer Ausführungsform ist die Vertiefung oder der Oberflächenabschnitt radial umlaufend ausgestaltet. Das bedeutet, dass sich um die Mantelfläche des zum Zusammenwirken mit dem Sperrschieber vorgesehenen Bereichs des distalen Endes der Steckachse eine ringförmige und durchgehende Vertiefung bzw. ein ringförmiger und durchgehender Oberflächenabschnitt zieht. Es ist auch denkbar, mehrere parallele Vertiefungen bzw. Oberflächenabschnitte vorzusehen, so dass mehrere Einrastpositionen auf der Steckachse bereitgestellt sind.
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Das Profil der Vertiefung hat maßgeblichen Einfluss auf das Verhalten der Steckachse beim Einschieben, Einrasten, (ggf. möglichen) Überwinden des Einrastwiderstands, und Herausziehen aus dem Ausfallende. Es wird daher schon hier auf die Beschreibung der entsprechenden Figuren hingewiesen. Analog dazu hat die genaue Ausgestaltung des Oberflächenabschnitts Einfluss auf den Reibwert und somit die Stärke der Hemmung.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist die Vertiefung oder der Oberflächenabschnitt radial unterbrochen ausgestaltet. Das bedeutet, dass der vorstehend beschriebene „Ring“ nicht durchgehend ist, sondern durch „Wände“ bzw. glatte Areale unterbrochen ist. Im Bereich dieser „Wände“ kann der Sperrriegel nicht mit der Vertiefung bzw. dem Oberflächenabschnitt interagieren; die Steckachse kann bei entsprechender Positionierung ungehindert herausgezogen bzw. eingesteckt werden. Ist auf der Außenseite der Steckachse eine entsprechende Markierung vorhanden, kann die Durchgangs-Position entsprechend einfach gesucht oder vermieden werden.
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Die Vertiefung(en) bzw. Oberflächenabschnitte kann bzw. können auch in axialer Richtung verlaufen. Auf diese Weise kann ein axiales Spiel für die Steckachse bereitgestellt werden, ohne dass die Steckachse vollständig aus dem Ausfallende gezogen werden kann. Auch eine Kombination von ringförmigen Segmenten und axialen Vertiefungen bzw. Oberflächenabschnitten ist möglich.
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Nach einer Ausführungsform weist die Vertiefung, in längsaxialer Richtung gesehen, eine Kontur auf, mit welcher die Spitze des Sperrriegels – unter Aufbringung längsaxialer Kräfte auf die Steckachse und einer daraus resultierenden Überwindung der den Sperrriegel in die Vertiefung drückenden Vorspannkraft des Vorspannmechanismus – bis zur Umhüllenden des distalen Endes der Steckachse bewegbar ist.
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Das bedeutet, dass es durch entsprechend festes längsaxiales Ziehen oder Drücken der Steckachse möglich ist, die Sperrkraft, hervorgerufen durch das Einrasten der Spitze des Sperrriegels in der Vertiefung, zu Überwinden. Dies hat den Vorteil, dass ein weiteres manuelles Betätigen der Rückseite des Sperrriegels, wie weiter oben beschrieben, nicht nötig ist. Somit kann die Konstruktion der Rückhaltevorrichtung nach Außen hin geschlossen sein. Dies hat auch hinsichtlich der Gefahr durch Verschmutzung Vorteile.
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In analoger Art und Weise ist es möglich, im Falle einer reibschlüssigen Hemmung diese so auszugestalten, dass sie durch entsprechend festes Ziehen der Steckachse überwindbar ist, oder aufgrund von Selbsthemmung praktisch nicht überwindbar sein kann.
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Eine alternative Lösung des eingangs beschriebenen Problems stellt die nachfolgende Konstruktion dar, wobei der Grundgedanke der Erfindung der Gleiche ist.
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Eine Rückhaltevorrichtung weist erfindungsgemäß einen zur Mantelfläche der Steckachse weisenden Bereich auf, welcher mit einem am distalen Ende der Steckachse angeordneten Bereich magnetisch anziehend zusammenwirkt, so dass bei Annäherung dieser beiden Bereiche das distale Ende der Steckachse in besagtem Bereich der Rückhaltevorrichtung in axialer Richtung gehalten werden kann, wobei die Rückhaltevorrichtung in oder an einem zum Zusammenwirken mit dem proximalen Ende der Steckachse vorgesehenen ersten Ausfallende anordenbar oder angeordnet ist.
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Anders ausgedrückt: Die Steckachse wird durch magnetische Kräfte, welche erst bei Einnehmen einer Halteposition zum Tragen kommen, durch die Rückhaltevorrichtung in besagter Halteposition gehalten. Je nach Anzahl und Stärke der Magnete können diese Kräfte bereits durch ein leichtes axiales Ziehen oder Drücken, oder erst durch erhebliche Zug- oder Druckkräfte an der Steckachse überwunden werden. Auch nach dieser erfindungsgemäßen Lösung ist ein manuelles genaues Positionieren der Steckachse im Ausfallende nicht nötig.
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Der Vorteil einer solchen Lösung liegt u.A. in dem vollständigen Verzicht auf bewegliche Teile. Allerdings können nicht alle Steckachsentypen mit solchen Magneten ausgestattet werden; zudem erhöhen letztere auch das Gewicht der Steckachse.
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Demgegenüber kann nahezu jede Steckachse durch Vorsehen einer entsprechenden erfindungsgemäßen Vertiefung zum Zusammenwirken mit der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung vorbereitet werden.
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Eine mittels der vorstehend beschriebenen, magnetischen Rückhaltevorrichtung in längsaxialer Richtung hemmbare Steckachse umfasst demgemäß einen Steckachsenkörper, ein proximales Ende und ein distales Ende, und ist dadurch gekennzeichnet, dass das distale Ende der Steckachse einen Bereich aufweist, welcher magnetisch und/oder mittels eines von der Rückhaltevorrichtung umfassten Magneten anziehbar ist. Der Bereich kann radial umlaufend oder unterbrochen ausgestaltet sein. Es ist demnach klar, dass das Zusammenwirken mittels zweier sich anziehender Magnete, oder mittels eines einzelnen Magneten, der dann wahlweise Teil der Rückhaltevorrichtung oder des distalen Endes der Steckachse ist, erreichbar ist. In letzterem Fall ist weiterhin klar, dass die nicht magnetische Komponente zumindest in ausreichender Weise mittels eines Magneten anziehbar sein muss.
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Wie dargelegt löst die Erfindung die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile. Eine nach der erfindungsgemäßen Art konstruierte Steckachse kann bei der Demontage ohne besondere Vorsicht so korrekt platziert werden, dass sie einerseits die Hohlachse freigibt, andererseits jedoch nicht aus dem ersten Ausfallende herausfällt.
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Figurenbeschreibung
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Zuhilfenahme exemplarischer Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 eine Übersicht mit einer Spannachse und einem ersten Ausfallende;
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2 eine Schnittansicht durch das erste Ausfallende mit eingesteckter Steckachse;
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3 eine Detail der Ansicht aus 2;
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4–8 unterschiedliche Ausführungsformen des Profils im distalen Ende der Spannachse.
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In der 1 ist eine Übersicht mit einer Spannachse und einem ersten Ausfallende dargestellt.
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Die Steckachse 200 weist einen Steckachsenkörper 201 mit einem proximalen Ende 202 und einem distalen Ende 203 auf, und erstreckt sich entlang einer Längsachse L, die zugleich die axiale Bewegungsrichtung darstellt. Am proximalen Ende 202 ist ein Schnellspannmechanismus 205 angeordnet.
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Das distale Ende 203 ist in die Bohrung 301 eines ersten Ausfallendes 300 eingeführt. Ein zweites Ausfallende ist nicht dargestellt, dieses würde sich weiter rechts neben dem ersten Ausfallende 300 befinden.
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Im ersten Ausfallende 300 ist die Rückhaltevorrichtung 100 angeordnet. Diese wirkt demnach in der gezeigten Positionierung von Steckachse 200 und Ausfallende 300 mit dem distalen Ende 203 der Steckachse 200 zusammen, welches somit in der vor dem Herausfallen gesicherten Position nicht auf der zur Hohlachse und somit zum Laufrad weisenden Seite herausragt.
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Details sind in der 2 erkennbar, die eine Schnittansicht durch das erste Ausfallende 300 mit eingesteckter Steckachse 200 zeigt, sowie der 3, in welcher ein Detail vergrößert dargestellt ist.
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Erkennbar ist, dass die Rückhaltevorrichtung 100 einen Sperrriegel 101 mit einer Spitze 102 umfasst. Vorliegend ist der Sperrriegel 101 als Kugel ausgebildet, deren zur Steckachse 200 weisende Seite (im Bild nach oben weisende Seite) die Spitze 102 bereitstellt. Gezeigt ist der Sperrriegel 101 in der Sperrposition. In einer nicht dargestellten Freigabeposition ist der Sperrriegel 101 soweit in seine Bohrung zurückgezogen, dass seine Spitze 102 sich außerhalb der Mantelfläche (der Umhüllenden 206) des distalen Endes 201 der Steckachse 200 befindet.
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Die Rückhaltevorrichtung 100 umfasst außerdem einen den Sperrriegel 101 unter Bereitstellung einer Vorspannkraft in Richtung der Längsachse L des Steckachsenkörpers 201 bewegenden Vorspannmechanismus 103, der vorliegend als Druckfeder 104 ausgebildet ist. Die Spitze 102 des Sperrriegels 101 ist auf einer Geraden bewegbar ist (Bewegungsrichtung B). Die Spitze presst die Kugel, vorliegend form- und kraftschlüssig, in Richtung einer Vertiefung 204, die im distalen Ende 203 der Steckachse radial umlaufend angebracht ist. Somit sind der Steckachsenkörper 201, und mit ihm die Steckachse, in der längsaxialen Bewegbarkeit gehemmt.
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Bei ausreichend starker, in Längsrichtung wirkender Kraft kann die Kugel aus der Vertiefung 204 gedrückt werden, so dass die Steckachse 200 freigegeben wird. Im Falle einer tiefer ausgestalteten Vertiefung (nicht gezeigt) würde die Kugel so weit in diese eintauchen, dass ein „echter“ Formschluss besteht, der auch durch starke längsaxiale Kräfte nicht überwindbar ist (vollständige Blockade). In diesem Fall müsste der Vorspannmechanismus 103 manuell entspannbar sein. Dies könnte vorzugsweise von der Außenseite (im Bild unten) geschehen, indem der Vorspannmechanismus oder gar das gesamte Gehäuse 106, welches Sperrriegel 101 und Vorspannmechanismus 103 umfasst, entlang der Bewegungsachse B aus der Bohrung 301 soweit herausgezogen oder geschraubt wird, bis die Spitze 102 die Vertiefung 204 ausreichend weit verlässt.
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Vorliegend ist jedoch der Sperrriegel 101 zum Einnehmen der Freigabeposition mittels auf die Steckachse 200 wirkender, ausreichend starker längsaxialer Kräfte so weit vom Steckachsenkörper 201 entfernbar, dass seine Spitze 102 außerhalb der Umhüllenden 206 des distalen Endes 203 der Steckachse 200 angeordnet ist, so dass letztere ungehindert in axialer Richtung L bewegbar ist. Die Umhüllende 206 ist durch die punktierte Linie angedeutet. Anders ausgedrückt, die Vertiefung 204, in längsaxialer Richtung L gesehen, weist eine Kontur auf, mit welcher die Spitze 102 des Sperrriegels 101 – unter Aufbringung längsaxialer Kräfte auf die Steckachse 200 und einer daraus resultierenden Überwindung der den Sperrriegel 101 in die Vertiefung 204 drückenden Vorspannkraft des Vorspannmechanismus 103 – bis zur Umhüllenden des distalen Endes 203 der Steckachse 200 bewegbar ist.
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Der Winkel W zwischen Längsachse L und der durch die Spitze 202 des Sperrriegels 201 verlaufenden Bewegungsachse B desselben ist 90 Grad. Wäre der Winkel W kleiner als 90 Grad, würde die Hemmung gegen Herausziehen typischerweise stärker ausfallen; wäre er größer als 90 Grad, wäre sie typischerweise schwächer.
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In den 4–8 sind verschiedene Konturen der Vertiefung dargestellt, welche unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich der Hemmung der Steckachse aufweisen.
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Die in 4 gezeigte Kontur ist symmetrisch und erlaubt ein leichtes Ein- und Ausrasten der Spitze des vorliegend kugelförmigen Sperrriegels (Bezugszeichen weggelassen), dessen Umriss durch eine dünne, gestrichelte Linie angedeutet ist.
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Die in 5 gezeigte Kontur ist „weich“ und erlaubt weiterhin ein Ein- und Ausrasten der Spitze des Sperrriegels mittels längsaxialer Kräfte, obwohl die Spitze weit in die Vertiefung eintaucht.
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Die in 6 gezeigte Kontur ist asymmetrisch hinsichtlich der längsaxialen Richtung (nicht gezeigt, verläuft in Bild jeweils von links nach rechts; distales Ende der Steckachse rechts liegend). Demnach ist ein Einschieben der Steckachse weiterhin leicht möglich, wohingegen das Überschreiten der Sperrposition beim Herausziehen erschwert ist.
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Die in 7 gezeigte Kontur führt zu einer vollständigen Blockade der Bewegung in beide Richtungen; ein Ausrasten ist nur mittels manuellen Entfernens der Spitze aus der Vertiefung möglich.
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Eine Mischform ist in 8 gezeigt. Nach dieser Ausführungsform ist das Einschieben über die Sperrposition hinweg leicht möglich, wohingegen das Herausziehen über diese Position blockiert und nur durch manuelles Aufheben ermöglichbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Rückhaltevorrichtung
- 101
- Sperrriegel
- 102
- Spitze
- 103
- Vorspannmechanismus
- 104
- Druckfeder
- 105
- Ende
- 106
- Gehäuse
- 200
- Steckachse
- 201
- Steckachsenkörper
- 202
- proximales Ende
- 203
- distales Ende
- 204
- Vertiefung
- 205
- Schnellspannmechanismus
- 206
- Umhüllende
- 300
- erstes Ausfallende
- 301
- Bohrung
- L
- Längsachse, axiale Richtung
- W
- Winkel
- B
- Bewegungsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- AU 2014271226 A1 [0003]
- WO 2009153038 A1 [0005]
- US 2009/140571 A1 [0006]
