Die Erfindung betrifft einen Teleskopausleger mit einem Grundkasten und einem oder
mehreren teleskopierbaren Schüssen, die jeweils in mindestens einer Ausfahrstellung
und in einer Einfahrstellung durch ein von einer Sicherungs- und Verriegelungseinheit
betätigbares Verriegelungselement mit dem nächstgrößeren Schuss oder dem
Grundkasten des Teleskopauslegers verriegelbar sind, gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Ein Teleskopausleger der gattungsgemäßen Art ist beispielsweise aus der EP 0 661 234 A1
bekannt. Dieser Teleskopausleger besteht aus einem Grundkasten und
mehreren teleskopierbaren Schüssen, die jeweils in einer Einfahrstellung (für den
Transport) und einer Ausfahrstellung (Arbeitsstellung) durch ein von einer Sicherungs-
und Verriegelungseinheit betätigbares Verriegelungselement mit dem nächstgrößeren
Schuss bzw. dem Grundkasten des Auslegers verriegelbar sind. Die hierfür
eingesetzten Verriegelungselemente bestehen jeweils aus einem axial verschiebbaren
Bolzen mit einem innenseitig am Bolzen befestigten Schaft, der wiederum endseitig mit
einer kreisrunden Scheibe versehen ist. Die Scheibe ist mit einem Kolbenelement einer
Sicherungs- und Verriegelungseinheit kuppelbar, die im Bereich des Endes des
Zylinders angeordnet ist, aus dem die Kolbenstange einer die teleskopierbaren
Schüsse ein- und ausfahrenden Kolbenzylindereinheit austritt. Eine den Bolzen
umfassende Druckfeder stützt sich auf einer in der hinteren Lagerung des jeweiligen
Teleskopschusses angeordneten, eine Mittelöffnung für den Durchtritt des Bolzens
aufweisende Platte einerseits und andererseits an einem am Bolzen angeordneten
Kragen ab. Bei dieser Konstruktion übernimmt die Druckfeder zum einen die Aufgabe
die Verschiebung des Bolzens in Verriegelungsstellung zu unterstützen und zum
anderen den Bolzen in der, Verriegelungsstellung zu halten. Um eine zusätzliche
Sicherung zu erreichen, ist der stirnseitige Bereich des Bolzens als Wulst ausgebildet, der
in der Verriegelungsstellung einen Teilbereich des Randes der Ausnehmung des
umfassenden Schusses übergreift. Der Bolzen wird zur Verriegelung also quer zur
Längsachse des Teleskopauslegers in axialer Richtung des Bolzens verschoben und wird
hierbei in einer mit dem inneren Schuss, der jeweils mit dem nächstgrößeren bzw. mit
dem Grundkasten verriegelt werden soll, verbundenen Bolzenführung gleitend geführt.
Bei einer anderen bekannten Konstruktion eines durch Bolzen verriegelbaren
Teleskopauslegers (DE-OS 26 56 186) sind im Kopfbereich des Bolzens mehrere
federbelastete Schnapphalter angeordnet, die nach Erreichen der Verriegelungsstellung
des Bolzens hinter die Kante der Ausnehmung des umfassenden Schusses greifen, um
den Bolzen in Stellung zu halten. Die letztgenannte Konstruktion hat den Nachteil, dass
die Ausnehmung des umfassenden Schusses nur etwas größer sein darf als der
durchgreifende Bolzen, damit die Schnapphalter hinter die Kante greifen können. Das
erfordert ein punktgenaues Fahren der Bolzen in die Verriegelungsposition. Dabei ist die
elastische Verformung des Teleskopschusses bei Verriegelung unter Last noch nicht
einmal berücksichtigt.
Die erstgenannte Konstruktion weist den Nachteil auf, dass die den Bolzen in Stellung
haftende Druckfeder dimensionsmäßig relativ groß ausgelegt werden muss und somit viel
Platz beansprucht. Das bedeutet einen im Durchmesser großen Bolzen und somit ein
hohes Gewicht für das Verriegelungselement. Zudem ist die zusätzliche Sicherung durch
den Ringwulst des Bolzens unzureichend, da bei nur geringfügiger Verschiebung des
Bolzens innerhalb der Ausnehmung der Ringwulst keinen Halt mehr hat und darüber
hinaus dieser Bereich verschleißanfällig ist.
Aus der DE 195 25 627 A1 ist ein mehrschüssiges Teleskopiersystem bekannt, dessen
ineinander geführte Teleskopschüsse mittels eines vorzugsweise einstufigen
Hubzylinders ein- und ausfahrbar sind. Der ausfahrbare Teil des Hubzylinders ist über
Mitnehmerbolzen an den jeweils zu teleskopierenden Teleskopschuss ankoppelbar und
nach Ausführung der Teleskopierbewegung wieder abkoppelbar. Dabei sind die
Teleskopschüsse im abgekoppelten Zustand des Hubzylinders jeweils über lösbare
Verriegelungsbolzen mit dem nächst größeren Teleskopschuss verriegelt. Durch ein
mechanisches Sicherungssystem innerhalb der Betätigungsvorrichtung für das Setzen
und Lösen der Mitnehmer und Verriegelungsbolzen ist gewährleistet, dass ein
Mitnehmerbolzen an einem Teleskopschuss erst dann gelöst werden kann, wenn die
zugehörigen Verriegelungsbolzen gesetzt sind, und dass die Verriegelungsbolzen erst
dann gelöst werden können, wenn die Mitnehmerbolzen an dem jeweiligen
Teleskopschuss gesetzt sind. Hierzu ist jeweils ein in einer Führungsbohrung geführter
Sperrstift vorgesehen, der sich zwischen zwei Sperrstellungen bewegen kann. In der
einen Sperrstellung greift er in eine Einkerbung an einem Betätigungszylinder für den
jeweiligen Mitnehmerbolzen ein und blockiert hierdurch dessen axiale Bewegbarkeit in der
angekoppelten Stellung, während gleichzeitig ein anderer Betätigungszylinder für das
Ziehen oder Setzen eines Verriegelungsbolzens axial bewegbar ist. In der anderen
Sperrstellung greift der Sperrstift in umgekehrter Weise in eine Einkerbung des
Betätigungszylinders für das Ziehen oder Setzen eines Verriegelungsbolzens ein und
blockiert dessen axiale Bewegbarkeit in der Verriegelungsstellung, während gleichzeitig
der andere Betätigungszylinder für das Ziehen und Setzen des Mitnehmerbolzens axial
frei beweglich ist. Die axiale Länge des Sperrstifts entspricht dabei der Länge der
Führungsbohrung zuzüglich der Tiefe einer der beiden untereinander gleich tiefen
Einkerbungen in den Betätigungszylindern.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verriegelungselement zum Verriegeln eines
Teleskopschusses anzugeben, das kleinbauend ist und bei dem die
Verriegelungsstellung des Bolzens wirksam und verschleißarm gesichert ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils
Gegenstand von Unteransprüchen.
Nach der Lehre des Patentes werden die teleskopierbaren Schüsse des
Teleskopauslegers durch Verriegelungselemente gegen eine ungewollte
Längsverschiebung gegeneinander durch Verriegelungselemente gesichert, die in an
sich bekannter Weise einen Bolzen aufweisen, der im jeweils inneren Schuss quer zur
Längsachse des Teleskopauslegers verschieblich geführt ist und in eine
Verriegelungsöffnung des jeweils nächstgrößeren Schusses bzw. Grundkastens
einführbar ist. Der Bolzen wird dabei durch eine besondere Einrichtung zur Arretierung
gegen ein unbeabsichtigtes Herausschieben aus der Verriegelungsstellung
formschlüssig gesichert. Hierzu wird auf das Prinzip einer Sperrvorrichtung
zurückgegriffen, dass im Grundsatz etwa bei sogenannten Kugelsperrvorrichtungen
seit vielen Jahren bekannt ist.
Hierzu wird beispielhaft auf die US 5,394,594 verwiesen. In einem langgestreckten
Einsteckbolzen ist mittig verschiebbar eine unter Federkraft stehende Stange, die auch
als Steuerkolben bezeichnet werden kann, geführt. Im vorderen Teil ist die Stange mit
einer ringförmigen Nut versehen, in der zwei Kugeln lagerbar sind. Korrespondierend
dazu sind im langgestreckten Bolzen zwei einander gegenüberliegende Öffnungen
angeordnet, in die die Kugeln einschiebbar sind. Die im hinteren Teil angeordnete
Druckfeder hält die Stange in Sperrposition, d. h. der vordere zylindrische Abschnitt der
Stange drückt die Kugeln in die Öffnungen des Bolzens. Wird über einen anbringbaren
Handgriff die Druckfeder zusammengedrückt, verschiebt sich die Stange relativ zum
Bolzen und die Nut kommt korrespondierend zu den Öffnungen in Position. Somit
können die Kugeln in die Nut einfallen, so dass die Vorrichtung entsperrt ist.
Bei der vorliegenden Erfindung wird das Wirkprinzip dieser Verriegelungseinheit wie
folgt angewandt. Der die eigentliche Verriegelung der miteinander zu verriegelnden
Teleskopschüsse bewirkende Bolzen weist eine axiale Ausnehmung auf, die
zweckmäßigerweise als in Längsrichtung verlaufende zentrale, abgestufte Bohrung
ausgeführt ist. Diese abgestufte Bohrung dient der Aufnahme eines Steuerkolbens, der
relativ zum Bolzen längsverschiebbar zwischen einer ersten und einer zweiten festen
Anschlagposition geführt ist. Zweckmäßigerweise ist die Querschnittsform sowohl der
axialen Ausnehmung des Bolzens als auch des Steuerkolbens rund. Es können jedoch
ohne weiteres auch andere Querschnittsformen verwendet werden (z. B. quadratisch
oder sonstige polygonale Formen). Im Hinblick auf die einfache Herstellung werden
jedoch runde Querschnitte bevorzugt. Auf der dem Kopfbereich des Bolzens, der die
Verriegelung bewirkt, abgewandten Stirnseite ragt der Steuerkolben mit einem Teil
seiner Länge aus dem Bolzen heraus. An diesem herausragenden Teil ist eine
Koppeleinrichtung angeordnet, die eine mechanische Verbindung zu der für die
Betätigung der Verriegelung eingesetzten Sicherungs- und Verriegelungseinheit
ermöglicht. Der Bolzen weist mindestens ein von außen quer zur Längsachse des
Bolzens bis in die axiale Ausnehmung hinein radial verlaufendes Durchgangsloch auf,
in dem mindestens ein Sperrkörper verschieblich angeordnet ist. Zweckmäßigerweise
handelt es sich bei diesem Durchgangsloch um eine radiale Bohrung. Vorzugsweise
werden mehrere Durchgangslöcher vorgesehen, beispielsweise zwei diametral
gegenüber liegende Durchgangslöcher. Der Steuerkolben ist mit einer Profilierung im
Sinne einer Kulissenführung versehen, mit der bei einer Stellung des Steuerkolbens
zwischen den beiden festen Anschlagpositionen der mindestens eine Sperrkörper nach
außen drückbar ist bzw. nach außen gedrückt gehalten wird. Der Bolzen für die
Verriegelung wird durch eine Bolzenführung, die am inneren Schuss jeweils befestigt
ist, in der Weise geführt, dass das oder die Durchgangslöcher in der entriegelten
Stellung des Verriegelungselements von der Bolzenführung abgedeckt wird bzw.
werden, so dass der oder die Sperrkörper nicht nach außen aus dem jeweiligen
Durchgangsloch vortreten können, auch wenn sie durch den Steuerkolben
entsprechend gedrückt werden. Im Bereich der Bolzenführung ist aber jeweils eine
Öffnung angeordnet, die mit dem bzw. den Durchgangslöchern korrespondiert und in
der bzw. die Sperrkörper unter der Druckwirkung des Steuerkolbens einrastbar ist bzw.
sind, wenn der Bolzen in die jeweilige Verriegelungsöffnung des nächstgrößeren
Schusses eingeschoben wird. Es gibt also auf dem Verschiebeweg des Bolzens eine
Stellung, bei der der jeweilige Sperrkörper über die Kontur des Bolzens vortreten und
in die Öffnung der Bolzenführung eingreifen kann, so dass auf diese Weise eine
mechanische Verriegelung des Bolzens gegen unbeabsichtigtes axiales Verschieben
gewährleistet ist. Weiterhin ist eine Feder vorgesehen, die zweckmäßigerweise als
Schraubenfeder ausgebildet ist und bezüglich der Federkraft so zwischen dem Bolzen
und dem Steuerkolben angeordnet ist, dass der Steuerkolben in Richtung des zweiten
festen Anschlags gedrückt oder gezogen wird, wo die Profilierung des Steuerkolbens
den mindestens einen Sperrkörper nach außen drückt. Die Federkraft hält somit den
Steuerkolben in einer Position, bei der die eingerasteten Sperrkörper nicht aus ihrer
Rastposition austreten können. Solange diese Federkraft nicht aufgehoben wird, liegt
daher eine formschlüssige mechanische Sperre für Längsverschiebungen des Bolzens
vor.
Vorzugsweise ist der Steuerkolben im wesentlichen aus zylindrischen Abschnitten
zusammengesetzt, wobei die Durchmesser zweier benachbarter Abschnitte so
bemessen sind, dass der eine Abschnitt den mindestens einen Sperrkörper in der nach
außen gedrückten Stellung hält und der andere Abschnitt ein vollständiges
Zurückschieben des mindestens einen Sperrkörpers in das zugehörige
Durchgangsloch im Bolzen zulässt. Der Bereich des Übergangs zwischen diesen
beiden Abschnitten kann im Grundsatz sprungförmig sein. Es empfiehlt sich aber die
Kulissenführung für die Bewegung des bzw. der Sperrkörper als Schräge zu gestalten,
bei einer im wesentlichen zylindrischen Gestaltung des Steuerkolbens also einen
kegelstumpfförmigen Abschnitt zwischen den beiden Zylinderabschnitten vorzusehen.
Zweckmäßigerweise schließt sich an den Zylinderabschnitt mit dem größeren
Durchmesser noch ein dritter zylindrischer Abschnitt an, der auf einer Stirnseite des
Bolzens aus diesem herausragt und mit der Koppeleinrichtung für die Ankopplung
einer Sicherungs- und Verriegelungseinheit ausgestattet ist.
Zweckmäßigerweise sind die Sperrkörper als Kugeln ausgebildet, wobei vorzugsweise
sogar zwei oder mehr Kugeln innerhalb eines Durchgangslochs angeordnet werden.
Selbstverständlich könnten beispielsweise auch zylindrische Sperrkörper oder
Sperrkörper mit prismatischer Form verwendet werden. Kugeln haben jedoch den
großen Vorteil, dass sie weniger anfällig gegen ein Verklemmen im Durchgangsloch
sind.
Die Feder, die mit dem Sperrkolben zusammenwirkt und ihn in einer Stellung hält, bei
der die Sperrkörper sich in ihrer Verriegelungsposition befinden, wird
zweckmäßigerweise als Druckfeder ausgeführt. Prinzipiell ist es selbstverständlich
auch möglich, die Feder bei entsprechender umgekehrter Anordnung als Zugfeder
einzusetzen. Vorzugsweise ist die Druckfeder als Schraubenfeder ausgeführt, die sich
koaxial um den dritten zylindrischen Abschnitt windet. Sie stützt sich dabei
zweckmäßigerweise an einer ringförmigen Anlagefläche ab, die durch einen
stufenförmigen Übergang zwischen dem zweiten und dem dritten zylindrischen
Abschnitt des Steuerkolbens gebildet ist. Andererseits stützt sie sich gegenüber dem
Bolzen an einer ringförmigen Anlagefläche im Bereich der Stirnseite des Bolzen ab, die
dem Kopfbereich des Bolzens, der die Verriegelung der teleskopierbaren Schüsse
untereinander bewirkt, gegenüberliegt. Aus Montagegründen empfiehlt es sich, den
ersten Teil der axialen Ausnehmung im Bolzen mit einem Innengewinde zu versehen,
in das eine Einschraubhülse eingeschraubt wird, die die Druckfeder außen umschließt.
Die innenliegende Stirnseite dieser Einschraubhülse kann dann nämlich als einer der
beiden Festanschläge (erste Anschlagposition) für den Steuerkolben dienen. Um die
Druckfeder gegenüber dem Bolzen zu fixieren, ist vorzugsweise ein scheibenförmiger
Deckel vorgesehen, der eine Zentralbohrung aufweist, durch die hindurch sich der
Steuerkolben erstreckt und deren Innendurchmesser kleiner ist als der
Außendurchmesser der Druckfeder. Dieser Deckel ist fest mit dem Bolzen verbunden.
Besonders vorteilhaft ist es, den scheibenförmigen Deckel und die Einschraubhülse
einteilig auszubilden, also die Anlagefläche für die Druckfeder im Bereich der
außenliegenden Stirnseite der Einschraubhülse vorzusehen. Die Einschraubhülse hat
dann also nicht eine einfache zylindrische Zentralbohrung, sondern eine aus zwei
zylindrischen Abschnitten zusammengesetzte gestufte Bohrung.
Um eine definierte Einstecktiefe des Bolzens in die Verriegelungsöffnung am
nächstgrößeren Teleskopschuss auf ein definiertes Maß zu begrenzen, ist es
zweckmäßig, beispielsweise im Kopfbereich des Bolzens einen Anschlag vorzusehen,
der gegen den Rand der Verriegelungsöffnung fährt. Ein solcher Anschlag kann etwa
durch einen zylindrischen Absatz im Kopfbereich des Bolzens gestaltet werden.
Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen möglich, wie etwa ein
Querbolzen, der aus der Oberfläche des Kopfbereichs radial vorsteht. Der Anschlag
könnte auch an anderer Stelle des Bolzens angebracht werden und beispielsweise mit
einer entsprechenden Gegenfläche an der Bolzenführung zusammenwirken. Ein
derartiger Anschlag könnte gleichzeitig auch als Verdrehsicherung für den Bolzen
gegenüber der Bolzenführung wirken (z. B. in Form eines radialen Anschlagstifts), der
in einem Langloch in der Bolzenführung geführt wird. Eine Verdrehsicherung, die
sicherstellt, dass die Öffnungen in der Bolzenführung für die Sperrkörper beim
Verschieben des Bolzens immer in eine genau fluchtende Position mit den
korrespondierenden Durchgangslöchern im Bolzen gelangen, kann aber auch mit
anderen Mitteln gewährleistet werden. So können z. B. an der Außenkontur des
Bolzens in Längsrichtung ebene Führungsflächen geschaffen werden, die sich an
entsprechenden Flächen der Bolzenführung abstützen. Im übrigen muss der Bolzen
ohnehin nicht im wesentlichen zylindrisch ausgeführt sein, sondern kann
beispielsweise eine prismatische Grundform aufweisen.
Die Koppeleinrichtung, mit der der Steuerkolben mit einer Sicherungs- und
Verriegelungseinheit des Teleskopauslegers verbindbar ist, kann unterschiedlich
gestaltet sein. Es empfiehlt sich, diese Koppeleinrichtung in an sich bekannter Form als
stirnseitig an dem aus dem Bolzen herausragenden Teil des Steuerkolbens (dritter
zylindrischer Abschnitt) befestigte kreisförmige Scheibe, die vorzugsweise pilzartig
nach einer Seite ausgewählt ist, auszubilden. Der Greifer einer Sicherungs- und
Verriegelungseinheit, der beispielsweise in Form eines einseitig offenen Kastenprofils
ausgebildet ist, kann dann auf sehr einfache Weise sich über diese Scheibe schieben
und diese hintergreifen. Dadurch ist ein Formschluss in beiden Richtungen bezogen
auf die Längsachse des Bolzens gewährleistet.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten 7
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teleskopauslegers mit einem
ausgefahrenen Teleskopschuss in Verriegelungsposition,
Fig. 2 ein Verriegelungselement in entriegelter Stellung und
Fig. 3 das Verriegelungselement gemäß Fig. 1 in verriegelter Stellung.
Die Fig. 1 zeigt in schematisierter Form einen erfindungsgemäßen Teleskopausleger
mit einem Grundkasten 26 und einem austeleskopierten Teleskopschuss 27. Der
Teleskopschuss 27 ist mittels eines am Grundkasten 26 gelagerten hydraulischen
Zylinder/Kolben-Systems 28 über eine an dessen Kolbenstange befestigte Sicherungs-
und Verriegelungseinheit 29 verfahrbar. Über einen Greifer 30 der Sicherungs- und
Verriegelungseinheit 29 kann der Teleskopschuss 27 mittels eines
Verriegelungselements 1 in der Position B mit dem Grundkasten 26 formschlüssig
verriegelt werden. Letzteres gilt auch für die eingefahrene Position des
Teleskopschusses 27, wo das Verriegelungselement 1 an der mit A gekennzeichneten
Stelle eingesetzt wird. Die Gestaltung und Funktion dieses Verriegelungselements wird
nachfolgend an den beiden Schnittbildern der Fig. 2 und 3 näher erläutert, die eine
entriegelte bzw. eine verriegelte Position des Verriegelungselements 1 in einer
Längsschnittdarstellung zeigen.
Ein wesentlicher Teil des Verriegelungselements 1 ist ein Bolzen 2, der eine axiale
Ausnehmung aufweist, die im dargestellten Ausführungsfall als gestufte zylindrische
Längsbohrung ausgeführt ist. Diese gestufte Längsbohrung weist drei wesentliche
Abschnitt auf, die mit den Bezugszeichen 22, 23 und 25 bezeichnet sind und in dieser
Reihenfolge zunehmende Durchmesser besitzen, so dass sich daraus die Stufung der
axialen Ausnehmung ergibt. Weiterhin weist der Bolzen 2 zwei als radiale Querbohrung
ausgeführte Durchgangslöcher 6, 6' auf, die sich von außen bis in den Bereich des
Bohrungsabschnitts 23 erstrecken. In der axialen Ausnehmung des Bolzens 2 ist ein
Steuerkolben 3 axial verschieblich gelagert, der im wesentlichen aus hintereinander
angeordneten zylindrischen Abschnitten zusammengesetzt ist. Ein erster zylindrischer
Abschnitt auf der rechten Seite des Steuerkolbens 3 ist mit 9 bezeichnet und besitzt
einen Durchmesser entsprechend dem Innendurchmesser des Bohrungsabschnitts 22.
Daran schließt sich nach links ein zweiter zylindrischer Abschnitt 11 an, dessen
Außendurchmesser dem Innendurchmesser des zweiten Bohrungsabschnitts 23
entspricht. Im Bereich des Übergangs zwischen den zylindrischen Abschnitten 9 und
11 ist ein kurzer kegelstumpfförmiger Abschnitt 10 angeordnet, um diesen Übergang
sanfter zu gestalten. Prinzipiell könnte hier auch ein abrupter stufenförmiger Übergang
vorgesehen sein. An den zweiten zylindrischen Abschnitt 11 schließt sich nach links
ein dritter zylindrischer Abschnitt 13 an, der aus dem Bolzen 2 stirnseitig herausragt
und einen kleineren Durchmesser als der zweite zylindrische Abschnitt 11 aufweist.
Um den dritten zylindrischen Abschnitt 13 herum ist koaxial eine Druckfeder 16
angeordnet, die sich nach rechts an der ringförmigen Stirnfläche 12 (Fig. 3) abstützt,
die im Übergangsbereich vom zweiten zylindrischen Abschnitt 11 zum dritten
zylindrischen Abschnitt 13 gebildet ist. Nach links hin stützt sich die Druckfeder 16 auf
einem Deckel 17 ab, der an der linken Stirnseite des Bolzens 2 befestigt ist und
scheibenförmig ausgebildet ist mit einer Zentralbohrung für den Steuerkolben 3, wobei
die Zentralbohrung geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des zylindrischen
Abschnitts 13. Dadurch wird auf der rechten Flachseite des Deckels 17 eine
entsprechende ringförmige Anlagefläche für die Druckfeder 16 gebildet. Die Druckfeder
16 ist unmittelbar umgeben von einer Einschraubhülse 31, die in den
Bohrungsabschnitt 25 der axialen Ausnehmung des Bolzens 2 eingeschraubt ist. Der
Innendurchmesser dieser Einschraubhülse 31 entspricht dem Außendurchmesser der
Druckfeder 16 und ist kleiner als der Durchmesser des Bohrungsabschnitts 23 bzw.
des zweiten zylindrischen Abschnitts 11 des Steuerkolbens 3. Daher bildet die rechte
Stirnseite 24 dieser Einschraubhülse 31 einen Festanschlag für den Steuerkolben 3
nach links hin. Nach rechts hin ist die Verschiebemöglichkeit des Steuerkolbens 3, wie
aus Fig. 3 hervorgeht, durch die Stufe zwischen den Bohrungsabschnitten 22 und 23
begrenzt, gegen die der Übergang 10 am Steuerkolben 3 fährt. Diese Anschlagposition
könnte aber beispielsweise auch durch die rechte Stirnseite des Steuerkolbens 3 in
Verbindung mit dem rechten Ende, also der Stirnfläche des Bohrungsabschnitts 22
realisiert werden. An der linken, aus dem Bolzen 2 herausragenden Teil des
Steuerkolbens 3 ist über einen Zapfen 14, der in eine Sacklochbohrung 15 des
Steuerkolbens 3 eingesetzt ist, eine vorzugsweise kreisrunde und auf einer Flachseite
pilzförmig gewölbte Scheibe 4 befestigt, die zur Ankopplung der Sicherungs- und
Verriegelungseinheit 29 gemäß Fig. 1 dient. In den beiden Durchgangslöchern 6, 6'
des Bolzens 2 sind jeweils zwei Kugeln 7-7''' als Sperrkörper verschieblich
angeordnet. Der Durchmesser der Kugeln 7-7''' entspricht etwa dem Durchmesser der
Durchgangslöcher 6, 6' und ist halb so groß wie die Differenz der Radien zwischen
dem Außendurchmesser des Bolzens 2 und dem Durchmesser des
Bohrungsabschnitts 22. Das bedeutet, dass in der in Fig. 2 dargestellten Position des
Steuerkolbens 3 die beiden innenliegenden Kugeln 7', 7" genau auf dem ersten
zylindrischen Abschnitt 9 des Steuerkolbens 3 aufliegen und die beiden
außenliegenden Kugeln 7, 7''' genau mit der Außenkontur des Bolzens 2 abschließen.
Die Kugeln 7-7''' werden in dieser Position zwangsweise durch eine gehäuseartig
(z. B. zylindrische Hülse) ausgebildete Bolzenführung 5 gehalten. In dieser
Bolzenführung 5 sind zwei Öffnungen 8, 8' angeordnet, die mit den Durchgangslöchern
6, 6' des Bolzens 2 korrespondieren, also einen entsprechenden Durchmesser
aufweisen und mit diesen durch Verschiebung des Bolzens 2 nach rechts zur Deckung
zu bringen sind, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Während der Verschiebung nach
rechts, die durch den eingezeichneten Pfeil 20 symbolisiert ist, bilden die Kugeln 7- 7'''
gleichsam einen temporären Anschlag für den Steuerkolben 3 bezüglich einer
Relativverschiebung des Steuerkolbens 3 nach rechts gegenüber dem Bolzen 2, da
der kegelstumpfförmige Übergang 10 an den beiden innenliegenden Kugeln 7' und 7"
anliegt. Daher wird eine Verschiebung des Steuerkolbens 3 nach rechts aus der in Fig.
2 dargestellten Position heraus unmittelbar zu einer gleichartigen Verschiebung des
Bolzens 2 nach rechts führen. Sobald jedoch die Durchgangslöcher 6, 6' sich
annähernd mit den beiden Öffnungen 8, 8' in der Bolzenführung 5, die an einem nicht
näher dargestellten inneren Teleskopschuss befestigt ist, überdecken, können die
Kugeln, veranlasst durch den Druck des Steuerkolbens 3 im Bereich des Übergangs
10, radial nach außen bewegt werden und dringen in die Öffnungen 8, 8' ein. Die
Bewegung der Kugeln 7-7''' geht einher mit einer Relativverschiebung des
Steuerkolbens 3 innerhalb der axialen Ausnehmung des Bolzens 2. Diese
Relativverschiebung wird unterstützt durch die Druckkraft der Feder 16. Der zuvor
durch die Kugeln 7-7''' bewirkte temporäre Festanschlag, d. h. die starre Verriegelung
zwischen dem Bolzen 2 und dem Steuerkolben 3 wird in dieser Situation also
aufgehoben. Fig. 3 zeigt die erreichte Endstellung des Verriegelungselements 1, bei
der die als Sperrkörper fungierenden Kugeln 7 und 7''' in die Öffnungen 8, 8'
eingerastet sind und die inneren Kugeln 7' und 7" unmittelbar auf dem zweiten
(größten) zylindrischen Abschnitt 11 des Steuerkolbens 3 aufliegen und somit
zwangsläufig in einer Sperrstellung gehalten werden. Die Kugeln 7 und 7''' stellen
einen mechanischen Anschlag dar, der gewährleistet, dass der Bolzen 2 weder nach
links noch nach rechts verschoben werden kann, solange die Kugeln 7, 7''' in der
eingerasteten Position sind. Diese Position kann nur verlassen werden, wenn der
zweite zylindrische Abschnitt 11 aus dem Berührungsbereich der inneren Kugeln 7', 7"
nach links gegen die Kraft der Druckfeder 16 weggezogen wird. Die Position der
Öffnungen 8, 8' an der Bolzenführung 5 ist in Verschieberichtung 20 so gewählt, dass
der Kopfbereich des Bolzens 2 in eine Verriegelungsöffnung 19 am nächstgrößeren
Teleskopschuss 18, der lediglich durch eine Außenwand angedeutet ist, sicher
eingreift. Zur Begrenzung der Einschubtiefe des Bolzens 2 in die Wandung des
Telekopschusses 18 kann im Kopfbereich des Bolzens 2 ein Absatz 21 vorgesehen
sein. Da der Steuerkolben 3 unter der Wirkung der Druckfeder 16 zwangsläufig in der
in Fig. 2 dargestellten Stellung verharrt, in der durch die Kugeln 7-7''' der Bolzen 2
gegenüber einer Längsverschiebung relativ zur Bolzenführung 5 verriegelt ist, kann der
Bolzen 2 nicht in unbeabsichtigter Weise aus der Verriegelungsöffnung 19
herausrutschen. Das Entriegeln des Bolzens 2 ist nur dann möglich, wenn der
Steuerkolben 3 über die in Fig. 1 dargestellte Sicherungs- und Verriegelungseinheit 29
gegen die Federkraft der Feder 16 nach links zurückgezogen wird, so dass die als
Sperrkörper fungierenden Kugeln 7-7''' in die zugehörigen Durchgangslöcher 6, 6'
zurückgedrückt werden.
Für das Halten der Position des Steuerkolbens 3 relativ zum Bolzen 2 sind nur sehr
geringe Federkräfte erforderlich. Diese Feder 16 kann daher vergleichsweise
klein ausgeführt werden. Im Unterschied zum gattungsbildenden Stand der
Technik wird der Bolzen 2 nicht direkt durch die Kraft dieser Feder in der
verriegelten Position gehalten, sondern durch die Sperrkörper, also durch eine
formschlüssige Verriegelung. Da bei der erfindungsgemäßen Lösung weder für
das Erreichen noch für das Halten der Verriegelungsposition starke Federkräfte
benötigt werden, kann das erfindungsgemäße Verriegelungselement
vergleichsweise klein gebaut werden und erfordert daher nur geringen
Raumbedarf. Gleichzeitig wird eine vollständige Sicherheit gegen ein
unbeabsichtigtes Lösen der Verriegelungsposition des Bolzens 2 gewährleistet.
Der Verschleiß ist gering.
Bezugszeichenliste
1
Verriegelungselement
2
Bolzen
3
Steuerkolben
4
pilzartige Scheibe
5
Bolzenführung
6
,
6
' Druchgangsloch
7-7
''' Kugel
8
,
8
' Öffnung
9
erster zylindrischer Abschnitt des Steuerkolbens
10
Übergang
11
zweiter zylindrischer Abschnitt des Steuerkolbens
12
ringförmige Anlagefläche
13
dritter zylindrischer Abschnitt
14
Zapfen
15
Sacklockbohrung
16
Druckfeder
17
Deckel
18
Teleskopschuss
19
Verriegelungsöffnung
20
Richtung Verriegelung
21
Absatz
22
Bohrungsabschnitt des Bolzens
23
Bohrungsabschnitt des Bolzens
24
Stirnfläche
25
Bohrungsabschnitt des Bolzens
26
Grundkasten
27
Teleskopschuss
28
Zylinder/Kolbensystem
29
Sicherungs- und Verriegelungseinheit
30
Greifer
31
Einschraubhülse