DE29620818U1 - Locking mechanism - Google Patents
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Description
SSG (Europe) SA ...... .29. November 1996SSG (Europe) SA ...... .29 November 1996
* 24797* 24797
Die Erfindung betrifft einen Arretiermechanismus, mit welchem ein in einem Rohr axial verschiebbares Teil bezüglich des Rohres in beliebiger Lage arretierbar ist, welcher Mechanismus mindestens zwei mit dem Teil verbindbare und in das Rohr einführbare Backen aufweist, die durch von aussen betätigbare Mittel aufspreizbar sind.The invention relates to a locking mechanism with which a part that is axially displaceable in a pipe can be locked in any position with respect to the pipe, which mechanism has at least two jaws that can be connected to the part and inserted into the pipe and can be spread open by means that can be actuated from the outside.
Bekannte Arretiermechanismen, wie sie insbesondere in teleskopisch verstellbaren Wander- und Skistöcken verwendet werden, basieren auf einem Spreizkonus, der mit einem Gewinde verbunden ist. Die Betätigung des Gewindes erfolgt durch gegenseitiges Verdrehen der zu arretierenden Teile. Dies hat den Nachteil, dass zum Feststellen und Lösen des Mechanismus mehrere Umdrehungen nötig sind. Dies ist nicht nur unbequem, sondern beinhaltet die Gefahr, dass der Benutzer die Teile zum Arretieren nicht ausreichend verdreht, wodurch der Konus ungenügend gespreizt wird, was von aussen nicht erkennbar ist. Bei Belastung können sich dann die ungenügend arretierten Teile ungewollt gegeneinander verschieben, was zu Unfällen führen kann. Ferner haben die bekannten, auf einem Spreizkonus basierenden Arretiermechanismen meistens einen relativ kurzen Bereich, in dem ein durch den Konus gespreiztes Teil von innen gegen das Rohr drückt. Auch dies erhöht das Risiko des ungewollten Verschiebens unter Belastung. Nicht zuletzt aus den eben genannten Gründen hat man bisher meistens darauf verzichtet, mehrstufig teleskopisch verstellbare Rohre mit den bekannten Arretiermechanismen auszurüsten. Known locking mechanisms, such as those used in telescopically adjustable hiking and ski poles, are based on an expansion cone that is connected to a thread. The thread is actuated by mutually rotating the parts to be locked. This has the disadvantage that several turns are necessary to lock and release the mechanism. This is not only inconvenient, but also involves the risk that the user does not rotate the parts sufficiently to lock them, which means that the cone is not sufficiently expanded, which cannot be seen from the outside. When loaded, the insufficiently locked parts can then move against each other unintentionally, which can lead to accidents. Furthermore, the known locking mechanisms based on an expansion cone usually have a relatively short area in which a part expanded by the cone presses against the tube from the inside. This also increases the risk of unintentional displacement under load. Not least for the reasons just mentioned, it has so far mostly been avoided to equip multi-stage telescopically adjustable tubes with the well-known locking mechanisms.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Arretiermechanismus vorzuschlagen, der die Nachteile bekannter Arretiermechanismen nicht aufweist und der insbesondere mit einer kurzen Drehbewegung festgestellt uncf mit einer entsprechenden Drehbewegung in der Gegenrichtung wieder gelöst werden kann.It is the object of the present invention to propose a locking mechanism which does not have the disadvantages of known locking mechanisms and which can be locked in place with a short rotary movement and released again with a corresponding rotary movement in the opposite direction.
Zur Lösung dieser Aufgabe bestehen die Mittel aus mindestens einer auf einer Welle angeordneten Steuerfläche, welche mit innen an den Backen r angeordneten Gegenflächen zusammenwirkt, wobei die Steuerfläche und/oderTo achieve this object, the means consist of at least one control surface arranged on a shaft, which interacts with counter surfaces arranged on the inside of the jaws r , wherein the control surface and/or
mindestens eine der Gegenflächen in bezug auf die Welle exzentrisch ist, derart, dass die Backen beim Drehen der Welle im wesentlichen radial nach aussen gedrückt werden, und die Backen sind von einem gummielastischen Element umgeben, welches dazu bestimmt ist, die radial nach aussen gerichtete Kraft auf die Innenoberfläche des Rohres zu übertragen.at least one of the counter surfaces is eccentric with respect to the shaft, such that the jaws are pressed substantially radially outwards when the shaft rotates, and the jaws are surrounded by a rubber-elastic element which is intended to transmit the radially outward-directed force to the inner surface of the pipe.
Die mindestens eine exzentrische Steuerfläche ermöglicht die gewünschte kurze Drehbewegung. Daher kann der erfindungsgemässen Arretiermechanismus auch in mehrstufig teleskopisch verschiebbaren Rohren verwendet werden, ohne dass zum Aarretieren und Lösen unzumutbar viele Drehbewegungen nötig sind. Eine mehrstufige Bauweise ermöglicht eine kürzere Baulänge und bietet weniger Probleme beim Transport.The at least one eccentric control surface enables the desired short rotary movement. Therefore, the locking mechanism according to the invention can also be used in multi-stage telescopically movable tubes without an unreasonable number of rotary movements being necessary for locking and releasing. A multi-stage design enables a shorter overall length and presents fewer problems during transport.
Weil die Steuerfläche auf einer Welle angeordnet ist, also sich im wesentlichen in Längsrichtung des Mechanismus erstreckt, kann die Länge der Backen und des diese umgebenden gummielastischen Elements in einem grossen Bereich variiert werden. Dadurch lässt sich die Haftfläche, mit welcher der Arretiermechanismus mit der Innenwand des Rohres in Kontakt kommt, ausreichend gross bemessen.Because the control surface is arranged on a shaft, i.e. it extends essentially in the longitudinal direction of the mechanism, the length of the jaws and the rubber-elastic element surrounding them can be varied over a wide range. This means that the adhesive surface with which the locking mechanism comes into contact with the inner wall of the pipe can be dimensioned sufficiently large.
Stattet man die Welle gemäss Anspruch 2 mit zwei Steuerflächen aus, reduziert sich die zum Betätigen des Mechanismus nötige Drehbewegung auf höchstens 90°.If the shaft is equipped with two control surfaces according to claim 2, the rotational movement required to operate the mechanism is reduced to a maximum of 90°.
Die im Anspruch 3 beschriebene Ausführungsart verbessert zusätzlich die Sicherheit gegen ungewolltes Lösen des Arretiermechanismus.The embodiment described in claim 3 further improves the security against unintentional release of the locking mechanism.
Indem der Arretiermechanismus gemäss Anspruch 4 mit Anschlägen ausgestattet wird, kann verhindert werden, dass die zu arretierenden Teile über die Arretierstellung und/oder Freigabestellung hinaus verdreht werden. Durch den schlagartig ansteigenden Widerstand beim Ausführen einer Drehbewegung zum Arretieren oder Freigeben spürt der Benutzer, dass die jeweilige Endstellung erreicht ist.By equipping the locking mechanism according to claim 4 with stops, it can be prevented that the parts to be locked are rotated beyond the locking position and/or release position. Due to the suddenly increasing resistance when carrying out a rotational movement for locking or releasing, the user feels that the respective end position has been reached.
Die Ausführungsarten nach den Ansprüchen 5 und 6 erleichtern den ' Zusammenbau des Mechanismus und dessen Einbau in einem Rohr.The embodiments according to claims 5 and 6 facilitate the assembly of the mechanism and its installation in a tube.
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Die besondere Ausgestaltung des gummielastischen Elementes gemäss den Ansprüchen 7 bis 8 erhöht den Widerstand des Arretiermechanismus gegen unerwünschtes Drehen während der Arretierbewegung.The special design of the rubber-elastic element according to claims 7 to 8 increases the resistance of the locking mechanism against undesired rotation during the locking movement.
Dadurch, dass die Teile gemäss Anspruch 9 aus Kunststoff bestehen, lässt sich der Arretiermechanismus einfach und kostengünstig in grossen Stückzahlen herstellen und ist darüber hinaus beständig gegen Korrosion.Because the parts according to claim 9 are made of plastic, the locking mechanism can be manufactured easily and cost-effectively in large quantities and is also resistant to corrosion.
Mit der im Anspruch 10 umschriebenen Ausführungsform lassen sich Stösse abfedern, die durch eines der zu arretierenden Teile auf die Arretiervorrichtung übertragen werden. Somit ist das andere der zu arretierenden Teile von übermässigen Schlägen entlastet.With the embodiment described in claim 10, shocks transmitted to the locking device by one of the parts to be locked can be cushioned. The other of the parts to be locked is thus relieved of excessive impacts.
Im Anspruch 11 ist schliesslich ein Ski- oder Wanderstock mit einem erfindungsgemässen Arretiermechanismus beansprucht. Selbstverständlich kann es sich auch um einen mehrstufig teleskopisch verstellbaren Stock mit zwei oder mehr Arretiermechanismen handeln.Finally, claim 11 claims a ski or hiking pole with a locking mechanism according to the invention. Of course, it can also be a multi-stage telescopically adjustable pole with two or more locking mechanisms.
Im folgenden wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigtIn the following, the invention is explained in more detail using the embodiments shown in the drawing.
Figur 1 eine erste Ausführungsart des erfindungsgemässen Arretiermechanismus in auseinandergezogener, perspektivischer Darstellung,Figure 1 shows a first embodiment of the locking mechanism according to the invention in an exploded, perspective view,
Figur 2 einen Längsschnitt eines Arretiermechanismus gemäss Figur 1, montiert in zwei teleskopisch gegeneinander verschiebbaren Rohren,Figure 2 shows a longitudinal section of a locking mechanism according to Figure 1, mounted in two telescopically movable tubes,
Figur 3 einen vergrösserten Querschnitt entlang der Linie A-A in Figur 2 in Freigabestellung,Figure 3 shows an enlarged cross-section along the line A-A in Figure 2 in the release position,
Figur 4 eine Darstellung entsprechend Figur 3, in Arretierstellung undFigure 4 is a representation corresponding to Figure 3, in locking position and
Figur 5 eine zweite Ausführungsart des erfindungsgemässen Arretiermechanismus in auseinandergezogener, perspektivischer DarstellungFigure 5 shows a second embodiment of the locking mechanism according to the invention in an exploded, perspective view
Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Arretiermechanismus in auseinandergezogener, perspektivischer Darstellung. Eine zentrale Welle 4 trägt am einen Ende einen Ansatz 8, der zum Befestigen des Arretiermechanismus an einem in einem Rohr verschiebbaren Teil dient. Dieser Teil kann eine Stange sein, oder wie in Figur 2 gezeigt, ebenfalls ein Rohr 2. Nahe dem anderen Ende ist in der Welle 4 eine Ringnut angeordnet, die einen Federring 10 aufnimmt, welcher den ganzen Mechanismus zusammenhält. Im mittleren Bereich der Welle 4 sind zwei Steuerflächen angeordnet, auf deren Funktion später bei der Beschreibung der Figuren 3 und 4 noch eingegangen wird.Figure 1 shows a preferred embodiment of the locking mechanism according to the invention in an exploded, perspective view. A central shaft 4 has a projection 8 at one end, which serves to fasten the locking mechanism to a part that can be moved in a tube. This part can be a rod, or, as shown in Figure 2, also a tube 2. Near the other end, an annular groove is arranged in the shaft 4, which accommodates a spring ring 10, which holds the entire mechanism together. In the middle area of the shaft 4, two control surfaces are arranged, the function of which will be discussed later in the description of Figures 3 and 4.
Radial ausserhalb der Steuerflächen 5 weist der Arretiermechanismus zwei Backen 3 auf, die etwa die gleiche Länge aufweisen, wie die Steuerflächen. Auf ihrer Innenseite haben die Backen 3 eine Gegenfläche 6, mit der die Steuerfläche 5 zusammenwirkt. Im weiteren haben die Backen zwei in ihrer Längsrichtung verlaufende Führungsrippen 11.Radially outside the control surfaces 5, the locking mechanism has two jaws 3 that are approximately the same length as the control surfaces. On their inside, the jaws 3 have a counter surface 6 with which the control surface 5 interacts. The jaws also have two guide ribs 11 that run in their longitudinal direction.
Der Aussenfläche der Backen 3 angepasst und diese umgebend, weist der Arretiermechanismus ein gummielastisches Element 7 auf, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Hülse ausgebildet ist, die etwa gleich lang wie die Backen und die Steuerflächen ist. Das gummielastische Material kann ein Kunststoff oder Gummi sein. Auf der Innenfläche der Hülse sind insgesamt vier Längsnuten 12 angeordnet, in welche die Führungsrippen 11 der Backen 3 passen. Dadurch werden die Backen in ihrer Position auf der Welle gehalten und die Vorrichtung kann leicht in ein Rohr 1 (Figur 2) geschoben werden. Diese Konstruktionsart der Hülse, zusammen mit dem Federring 10 und dem Ansatz 8, hat darüber hinaus den Vorteil, dass der Arretiermechanismus als Ganzes und unabhängig von seinem Verwendungszweck an Lager gehalten werden kann.Adapted to the outer surface of the jaws 3 and surrounding them, the locking mechanism has a rubber-elastic element 7, which in the present embodiment is designed as a sleeve that is approximately the same length as the jaws and the control surfaces. The rubber-elastic material can be a plastic or rubber. A total of four longitudinal grooves 12 are arranged on the inner surface of the sleeve, into which the guide ribs 11 of the jaws 3 fit. This holds the jaws in their position on the shaft and the device can easily be pushed into a tube 1 (Figure 2). This type of sleeve construction, together with the spring ring 10 and the projection 8, also has the advantage that the locking mechanism can be kept in stock as a whole and regardless of its intended use.
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In Figur 2 ist ein Längsschnitt eines in zwei teleskopisch gegeneinander verschiebbaren Rohren montierten Arretiermechanismus zu sehen. Die Rohre 1 und 2 können beispielsweise zu einem Ski- oder Wanderstock gehören. Das innere Rohr 2 ist auf dem Ansatz 8 befestigt, indem sein Rand 15 bis zum Anschlag über den Ansatz 8 geschoben und seine Wandung an minde-' stens einer Stelle 17 in eine im Ansatz 8 vorhandene Verteifung 16 eingedrücktFigure 2 shows a longitudinal section of a locking mechanism mounted in two tubes that can be telescoped against each other. The tubes 1 and 2 can, for example, belong to a ski or hiking pole. The inner tube 2 is attached to the extension 8 by pushing its edge 15 over the extension 8 as far as it will go and pressing its wall at at least one point 17 into a recess 16 in the extension 8.
ist. Das Rohr 2 kann aber auch durch Kleben auf dem Ansatz 8 befestigt werden, wodurch ein lokales Eindrücken seiner Wandung überflüssig wird. Beide Befestigungsmethoden gewährleisten, dass sowohl das zum Arretieren eingeleitete Drehmoment als auch, in der Arretierstellung, Druck- und Zugkräfte von einem auf das andere Rohr übertragen werden können. Eine vom Benutzer zwecks Arretierung ausgeübte Drehbewegung wird über den Ansatz 8 auf die Welle 4 und die Steuerflächen 5 übertragen. Die weiter unten beschriebene Ausgestaltung der Hülse 7 verhindert ihre Drehung im Rohr 2, so dass sich die Steuerflächen 5 und die Gegenflächen 6 relativ zueinander drehen, wodurch die Backen radial nach aussen gedrängt werden.The tube 2 can also be attached to the extension 8 by gluing, which makes local indentation of its wall unnecessary. Both fastening methods ensure that both the torque introduced for locking and, in the locking position, pressure and tensile forces can be transferred from one tube to the other. A rotary movement exerted by the user for locking purposes is transferred to the shaft 4 and the control surfaces 5 via the extension 8. The design of the sleeve 7 described below prevents it from rotating in the tube 2, so that the control surfaces 5 and the counter surfaces 6 rotate relative to one another, whereby the jaws are forced radially outwards.
Die Figuren 3 und 4 zeigen besonders deutlich die Ausgestaltung und Funktionsweise des Arretiermechanismus. Aussen auf der Hülse 7 sind mehrere in Längsrichtung verlaufende Rippen 13 angeformt, die aber nicht radial von der äusseren Oberfläche der Hülse abstehen, sondern gegenüber dem Radius geneigt. Benachbart, parallel und etwa in der gleichen Richtung geneigt, ist bei jeder Rippe 13 eine Nut 14 angeordnet. Diese Einzelheit ist besonders deutlich in Figur 3 zu sehen. Auf die Nuten 14 kann auch verzichtet werden, jedoch erhöhen diese die Flexibilität der Rippen 13 und haben insbesondere beim Montieren des Arretiermechanismus folgenden Vorteil. Beim Einschieben des vormontierten Mechanismus in das Rohr 1 wird dieser mit Vorteil, bezogen auf Figur 3, entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Dabei können die elastisch nachgebenden Rippen 13 in die Nuten 14 ausweichen. Im Rohr legen sich dann die Rippen 13 unter Vorspannung an die Innenwand des Rohres an. Die Richtung der Neigung ist dabei so gewählt, dass die Rippen beim Arretieren des Mechanismus Tendenz haben, sich aufzurichten und so einer Drehung der Hülse im Rohr widerstehen. Wird die Welle 4 mit den Steuerflächen 5 von der in Figur 3 dargestellten Freigabestellung im Uhrzeigersinn um etwa 90° in die Arretierstellung gemäss Figur 4 gedreht, gleiten die Steuerflächen 5 auf den in bezug'auf die Achse 4 exzentrischen Gegenflächen 6 und drängen die Bakken 3 radial nach aussen. Die Hülse 7 macht diese radiale Bewegung mit, indem sie sich in den zwischen den Längsnuten 12 liegenden Bereichen dehnt. Somit wird die Hülse auf ihrer ganzen Länge gegen die Innenwand des Rohres 2 gepresst und arretiert den Mechanismus sicher in seiner Position. An die Gegenflächen 6 angrenzende Rastvertiefungen 24 sind so ausgestaltet, dass ' darin ein Bereich der Steuerflächen 5 in der Arretierstellung einrastet. DadurchFigures 3 and 4 show the design and function of the locking mechanism particularly clearly. Several ribs 13 running in the longitudinal direction are formed on the outside of the sleeve 7, but they do not protrude radially from the outer surface of the sleeve, but are inclined relative to the radius. A groove 14 is arranged adjacent to each rib 13, parallel and inclined in approximately the same direction. This detail can be seen particularly clearly in Figure 3. The grooves 14 can also be dispensed with, but they increase the flexibility of the ribs 13 and have the following advantage, especially when assembling the locking mechanism. When inserting the pre-assembled mechanism into the tube 1, it is advantageous to rotate it anti-clockwise, based on Figure 3. The elastically yielding ribs 13 can then move into the grooves 14. In the tube, the ribs 13 then rest against the inner wall of the tube under pre-tension. The direction of the inclination is chosen so that the ribs tend to straighten up when the mechanism is locked and thus resist rotation of the sleeve in the tube. If the shaft 4 with the control surfaces 5 is rotated clockwise by approximately 90° from the release position shown in Figure 3 into the locking position according to Figure 4, the control surfaces 5 slide on the counter surfaces 6 which are eccentric with respect to the axis 4 and push the jaws 3 radially outwards. The sleeve 7 follows this radial movement by expanding in the areas between the longitudinal grooves 12. The sleeve is thus pressed against the inner wall of the tube 2 along its entire length and securely locks the mechanism in its position. Locking recesses 24 adjacent to the counter surfaces 6 are designed so that an area of the control surfaces 5 locks into them in the locking position. As a result,
wird erreicht, dass sich der Arretiermechanismus auf keinen Fall selbsttätig aus der Arretierstellung in Richtung zur Freigabestellung zurückbewegt, sondern in der Arretierstellung verbleibt. Folglich muss zum Lösen aus der Arretierstellung anfänglich ein leicht erhöhter Widerstand überwunden werden. Anschlagfiächen 25 - 28 an der Welle und an den Backen begrenzen die Drehbewegung der Welle in bezug auf die Backen auf den zum Arretieren und Lösen notwendigen Bereich, im vorliegenden Beispiel etwa 90°. Durch die Apschiagflächen 25 und 27 wird insbesondere ein Weiterdrehen in Arretierrichtung über die Arretierstellung hinaus verhindert, denn dies könnte zu einem ungewollten Lösen des Arretiermechanismus führen.This ensures that the locking mechanism never moves back from the locking position towards the release position, but remains in the locking position. As a result, a slightly increased resistance must initially be overcome to release from the locking position. Stop surfaces 25 - 28 on the shaft and on the jaws limit the rotation of the shaft in relation to the jaws to the range required for locking and releasing, in this example around 90°. The stop surfaces 25 and 27 in particular prevent further rotation in the locking direction beyond the locking position, as this could lead to an unintentional release of the locking mechanism.
Figur 5 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Arretiermechanismus. Für gleiche Teile sind dieselben Bezugszeichen verwendet wie in den Figuren 1 bis 4. Dieser Arretiermechanismus weist zusätzlich eine Feder 19 auf, welche zum Abfedern von in Längsrichtung auftretenden Stössen bestimmt ist. Diese Funktion ist besonders für Ski- und Wanderstöcke nützlich, um die Arme des Benutzers vor übermässigen Schlägen zu schützen. Anstelle des Ansatzes 8 weist der Arretiermechanismus in dieser Ausführungsart ein Führungsstück 20 auf, das zum Befestigen des verschiebbaren Teils 2 dient. Die Innenseite dieses Führungsstücks 20 ist so gestaltet, dass das Führungsstück auf einem an der Achse 4 vorgesehenen Sechskant-Abschnitt unverdrehbar längs verschiebbar ist. Im Rohr auftretende Druckkräfte werden über das gummieiastische Element 7 und die Backen 3 auf den Flansch 22 übertragen und von dort durch die Feder 19 an das Führungsstück 20 weitergeleitet, welches am verschiebbaren Teil 2 befestigt ist. Zum Zusammenhalten des Arretiermechanismus und damit auch Zugkräfte aufgenommen werden können, sind die auf der Achse 4 sitzenden Teile auf beiden Seiten unter Zwischenlage einer Unterlagsscheibe 23 durch einen Federring 10 gesichert.Figure 5 shows a second embodiment of the locking mechanism according to the invention. The same reference numerals are used for identical parts as in Figures 1 to 4. This locking mechanism also has a spring 19, which is intended to cushion impacts occurring in the longitudinal direction. This function is particularly useful for ski and hiking poles in order to protect the user's arms from excessive impacts. Instead of the projection 8, the locking mechanism in this embodiment has a guide piece 20, which serves to fasten the movable part 2. The inside of this guide piece 20 is designed in such a way that the guide piece can be moved longitudinally without twisting on a hexagonal section provided on the axis 4. Pressure forces occurring in the pipe are transferred to the flange 22 via the rubber-elastic element 7 and the jaws 3 and from there passed on by the spring 19 to the guide piece 20, which is attached to the movable part 2. To hold the locking mechanism together and so that tensile forces can also be absorbed, the parts sitting on the axis 4 are secured on both sides by a spring ring 10 with the interposition of a washer 23.
f Die vorhergehend beschriebenen Teile, insbesondere die Welle 4 mitsamt Ansatz 8 und Steuerflächen 5, die Backen 3 und die Hülse 7 lassen sich besonders einfach aus Kunststoff, beispielsweise im Spritzgiessverfahren, herstellen. f The parts described above, in particular the shaft 4 together with the shoulder 8 and control surfaces 5, the jaws 3 and the sleeve 7 can be manufactured particularly easily from plastic, for example by injection moulding.
Claims (11)
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