-
Einrichtung zum Sperren der Bewegung eines Gegenstandes gegenüber
einem anderen Um die Bewegung eines Gegenstandes gegenüber einem anderen zu sperren,
insbesondere wenn die Bewegung so gelenkt ist, daß jeder Punkt des einen Gegenstandes
sich gegenüber dem anderen Gegenstand nur längs ,einer in bezug auf letzteren ruhend
gedachten Linie bewegen kann, bedient man sich meist eines für sich beweglichen,
im einen Gegenstand geführten Sperrstückes, das in der Sperrstellung mit geeigneten
Rastflächen des einen und des anderen Gegenstandes in Eingriff gebracht wird und
dadurch die Sperrung bewirkt. Bei der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabestellung
wird hierbei gefordert: i. da,ß die Sperrung starr ist, d. h. daß sie auch bei starkem
Bewegungsdrang, insbesondere bei Stößen, nicht nachgibt und z. daß die Sperrung
speilfrei ist, d. h. daß bei einem Bewegungsdrang von wechselnder Richtung keine
noch so kleine Relativbewegung eintritt.
-
Bei den seither bekannten Sperreinrichtungen ist in der Regel eine
dieser beiden Forderungen nicht oder nur unzulänglich erfüllt. Ein Mangel an Starrheit
ist bei allen den Einrichtungen fühlbar, bei denen eine oder gar mehrere der Rastflächen.,
die also diq Kräfte des Bewegungsdranges aufzunehmen bzw. zu übertragen haben, beweglich
gestaltet ist und kraftschlüssig angedrückt wird. Ferner kann ein Mangel an Starrheit
auftreten, wenn das Sperrstück durch die Kräfte, die es überträgt, unzulässig hohe
Formänderungen erfährt, insbesondere, wenn es dabei auf Biegung beansprucht wird.
Ein Mangel an Spielfreiheit tritt in. der Regel dann auf, wenn die Flächen, die
das Sperrstück im einen Gegenstand führen, gleichzeitig als Rastflächen dienen.
Dies kommt daher, daß die Passung der Führung naturgemäß ein Bewegungssitz ist,
der also dem geführten Sperrstück ein gewisses Bewegungsspiel gewährt, und gerade
dieses Spiel steht der geforderten Spielfreiheit entgegen.
-
Die Erfindung vermeidet diese Mängel durch die starre Anordnung der
Rastflächen, die im übrigen so ausgebildet sind, daß, unbeschadet der Form des Sperrstückes
im Einzelfall, nur rin Sperrstück von so gedrungener Form in Frage kommt, daß keine
unzulässigen
Formänderungen des Sperrstückes zu erwarten sind und
insbesondere das Sperrstück keine Biegebeanspruchung aufzunehmen braucht. Weiterhin
sind die Rastflächen so ausgebildet, daß das Sperrstück an beiden Gegenständen gleichzeitig
in je zwei Punkten bzw. den bei diesen Punkten auftretenden kleinen Abplattungsflächen
anliegt und daß durch je zwei nicht benachbarte Punkte die Kräfte des Bewegungsdranges
in der einen bzw. in tieranderen Richtung übertragen werden. Ist das Sperrstück
nicht kugelförmig, so können noch insgesamt drei weitere Anlagepunkte nötig sein,
-um das Sperrstück in seiner Lage zu bestimmen; doch dienen diese Anlagepunkte nicht
der Übertragung der Kräfte des zu sperrenden Bewegungsdranges der beiden Gegenstände.
-
Dies wird nach der Erfindung erreicht durch die Anordnung der Rastflächen.
Diese sind nichts anderes als die Verlängerung der Abplattungsflächen an den Anlagepunkten,
und es ist an sich belanglos, ob diese Fortsetzung als Hohlfläche, Sattelfläche,
gewölbte Fläche oder als Ebene erfolgt, solange nicht die Gestalt der Fläche zu
einer unzulässigen Verlagerung des betreffenden Anlagepunktes führt. Wenn daher
im folgenden und im Patentanspruch zwecks einfacherer Wortbildung die Anlageflächen
als Ebenen behandelt sind, so sind damit, streng genommen, nur Tangentialebenen
an die Abplattungsflächen im Anlagepunkt gemeint. Die zwei zu den Anlagepunkten
am einen Gegenstand gehörigen Rastenflächen bilden einen Hohlkeil, der mit dem betreffenden
Gegenstand starr verbunden ist. Das gleiche ist am anderen Gegenstand der Fall.
Die beiden Hohlkeile sind jedoch gegeneinander geneigt, so daß sie einen von vier
Seiten begrenzten, nach einer Seite offenen Hohlraum bilden. Schneiden sich die
Kanten dieses Hohlraumes m einem Punkt, so hat er die Form einer Pyramide, im anderen
Fall entsteht eine Formähnlich der eines vierseitigen Walmdaches. Von der offenen
Seite des Hohlraumes aus greift das Sperrstück in den Hohlraum so,ein, daß es an
allen vier Keilflächen anliegt.
-
Das Sperrstück selbst kann so ausgebildet sein, daß es mit dem Eintreten
in den genannten Hohlraum seine bisherige Führung ganz verläßt. Es kann aber auch
so ausgebildet sein, daß :es mit der Führung in Kontakt bleibt, wobei diese Führung
ihm ein so reichliches Spiel lassen muß, daß die Anlage an den vier Keilflächen
nicht beeinträchtigt wird. Die Anlagefläche des Sperrstückes bildet dann beispielsweise
eine Art Kopf an einem Stück, das, im übrigen ein zylindrischer oder prismatischer
Bolzen, ein Hebel, ein Ringstück oder allgemein irgendein Gegenstand sein kann,
dessen Form seine lockere Führung in Richtung der Einuni Ausrückbewegung erlaubt.
Die Form der Anlagefläche selbst kann sehr mannigfaltig sein: Sie wird die geringste
Flächenpressung und damit die geringste elastische Formänderung an den Anlagepunkten
erfahren, wenn sie den Rastenflächen flächengleich ist. Dabei können aber kleinste
Ungenauigkeiten schon zu unzulässigen Verlagerungen der Anlagepunkte führen. Dieser
Nachteil wird am sichersten vermieden, wenn das Sperrstück eine Kugel ist, wobei
noch ins Gewicht fällt, daß harte Kugeln mit nur geringer Abweichung von der geometrisch
genauen Form leicht erhältlich sind. Die Kugel. hat außerdem den Vorteil, etwa eingedrungene
Fremdkörper leichter von den Anlageflächen abzuweisen: Zwischenstufen sind Sperrstücke,
deren Anlageflächen annähernd pyramidenstumpfförmig, jedoch mit schwach gewölbten
Einzelflächen, oder kegelstumpfförmig, ringwulstförmig, ellipsoidförmig usw. ausgebildet
sind.
-
Um die Starrheit der Sperrung zu gewährleisten, ist es zweckdienlich,
die Einrichtung selbsthemmend zu gestalten, was dadurch geschieht, daß je zwei nicht
benachbarte Seitenflächen des von den Anlageflächen gebildeten Hohlraumes miteinander
einen Winkel einschließen, der kleiner ist als der Reibungswinkel.
-
Die beiliegende Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel: Eine Rastenscheibe
a ist mit Zapfen b im Körper c drehbar gelagert, so daß eine Axialverschiebung verhindert
ist. Die Rastenscheibe trägt an ihrem Umfang eine Anzahl hohlkeilförmiger Rasten,
die durch je zwei gegeneinander geneigte achsenparallele Ebenen gebildet werden.
Am Körper e ist eine ebenfalls hohlkeilförmige Gegenrast d befestigt. In bestimmter
Stellung der Rastenscheibe liegen Rast und Gegenrast einander so gegenüber, daß
je zwei nicht benachbarte Flächen unter einem Winkel gegeneinander geneigt sind,
der kleiner ist als der Reibungswinkel. Im Körper e befindet sich noch eine Führung
für die Kugele, die als Sperrstück dient und durch Federkraft in Sperrstellung behalten
wird. In der Sperrstellung liegt die Kugel an dieser Führung nicht an. Die Entsp.errung
kann bei entsprechenden Größenverhältnissen durch direkten Druck mit dem Finger
erfolgen.