DE102005002549A1

DE102005002549A1 - Spanneinrichtung an einem Ständer zum Aufspannen eines stabförmigen Teiles; insbesondere eines Christbaumes; und Ständer mit Spanneinrichtung

Info

Publication number: DE102005002549A1
Application number: DE200510002549
Authority: DE
Inventors: Günther THURNER
Original assignee: Krinner Innovation GmbH
Current assignee: Krinner Innovation GmbH
Priority date: 2005-01-19
Filing date: 2005-01-19
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2025-01-20
Also published as: DE102005002549B4

Abstract

Bei einem Ständer zum Aufspannen von stabförmigen Teilen (Christbäumen) wird ein flexibles Verbindungsteil (Drahtseil) (24) auf einem Spannkörper (21) aufgewickelt und dadurch gespannt. Der Spannkörper (21) wird durch einen unmittelbar daran gesetzten Spannhebel (22) um seine Drehachse (22) verdreht. An dem Spannkörper (21) befindet sich eine Verzahnung (25), die mit einem Sperrglied (28) in Wirkeingriff steht. Das Sperrglied (28) ist um eine ortsfeste Schwenkachse (28a) verschwenkbar. Das Sperrglied (28) kann durch eine Zugfeder (30) in verschiedenen Richtungen vorgespannt werden. Zum Ändern der Vorspannrichtung dient eine Führungsbahn (29), auf der das Sperrglied (28) mittels eines Betätigungs- und Sicherungsgliedes (31) zwischen zwei Schaltstellungen A und B verstellt werden kann. In der ersten Schaltstellung A zieht die Zugfeder (30) das Sperrglied (28) in den Eingriffsbereich der Verzahnung (25). In der zweiten Schaltstellung B wird das in Eingriff und unter Last stehende Sperrglied (28) in Richtung auf die Herausbewegung aus der Verzahnung (25) vorgespannt. Beim Antippen des Spannhebels (22) rückt das Sperrglied (28) lastfrei aus seiner Sperrstellung heraus. DOLLAR A Dadurch wird die Bedienung erleichtert, die Betriebssicherheit erhöht und der Verschleiß der Teile verringert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung an einem Ständer zum Aufspannen eines stabförmigen Teiles, insbesondere eines Christbaumes, mit den folgenden Merkmalen:

a) mindestens ein auf Zug belastbares, flexibles Verbindungsteil ist endseitig mit einem drehbar gelagerten Spannkörper verbunden;
b) wobei durch Verdrehen des Spannkörpers ein Abschnitt des flexiblen Verbindungsteils gegen einen Umfangsbereich des Spannkörpers gezogen und dadurch das flexible Verbindungsteil gespannt wird;
c) an dem Spannkörper ist drehfest eine Verzahnung vorgesehen, mit der ein beweglich gelagertes Sperrglied in Wirkverbindung steht.

Spanneinrichtungen dieser Art an Christbaumständern sind beispielsweise aus der DE 39 32 473 C2 bekannt. Das flexible Verbindungsteil, in der Regel ein Stahlseil, ist dabei quer verschieblich durch Öffnungen von kranzförmig angeordneten Haltelementen geführt, die um ihre untere Enden schwenkbar an dem Fußteil des Ständers angelenkt sind. Die Haltelemente werden durch Federn im Sinne eines Schwenkens nach außen vorgespannt. Wenn aber das flexible Verbindungsteil gespannt wird, schwenken die Haltelemente nach innen und umgreifen den dazwischen befindlichen Baumstamm, der schließlich mit einer erheblichen Haltekraft festgespannt wird.

Der Spannkörper der bekannten Spanneinrichtung ist dabei eine Wickelwalze, auf der das flexible Verbindungsteil aufgewickelt wird. Die Wickelwalze wird mittels eines Spannhebels über ein Klinkengesperre nach Art einer sogenannten Ratsche schrittweise verdreht. Damit die erreichte Spannstellung des Spann- oder Wickelkörpers erhalten bleibt, muss ein Mechanismus nach Art einer Sperrklinke vorgesehen werden, die als bewegliches Sperrglied in eine an dem Spannkörper vorgesehene Verzahnung eingreift. Wenn der Christbaum aus dem Ständer entfernt werden soll, muss das bewegliche Sperrglied außer Eingriff mit der an dem Spannkörper befindlichen Verzahnung gebracht werden, damit der Spannkörper entgegengesetzt zur Spannrichtung gedreht und das flexible Verbindungsteil wieder abgewickelt werden kann.

Aus der DE 203 20 092 U1 ist es auch bekannt, die Spanneinrichtung eines Christbaumständers mit einem als Spannrad bezeichneten Wickelkörper auszuführen, an dem der Spannhebel unmittelbar angreift, ein Klinkengesperre oder eine Ratsche somit entfällt. Die erreichte Spannstellung wird hierbei durch eine Hirth-Verzahnung gesichert, also ein axiales Rastgesperre, bei dem die an dem Spannrad befindliche Verzahnung mit einer drehfest angebrachten Verzahnung durch axiales gegenseitiges Verschieben von Spannrad und drehfester Verzahnung in und außer Eingriff gebracht wird.

Wenn der Ständer der eingangs zuerst genannten Art geöffnet werden soll, muss der Spannkörper zum Rückdrehen freigegeben werden. Hierzu ist es erforderlich, das beweglich gelagerte Sperrglied aus der Verzahnung des Spannkörpers zurückzuziehen. Der Eingriff muss an dem Sperrglied selbst erfolgen, das dabei unter der Last der Rückhaltekraft steht, mit der das gespannte flexible Verbindungsteil festgehalten wird. Dieser Vorgang ist mit mehreren Nachteilen behaftet:
Zunächst bedeutet die gegenseitige Bewegung zweier unter Last stehender Teile, nämlich der Spannkörper-Verzahnung und des Sperrgliedes, einen erheblichen Verschleiß dieser Teile. Das gilt um so mehr, als diese Teile unter dem Zwang des nur geringen zur Verfügung stehenden Raumes verhältnismäßig klein bleiben müssen.

Sodann kann ein übliches, unter Last stehenden Sperrglied nur mit einem erheblichen Kraftaufwand gelöst werden. Ungeübte Personen werden damit Schwierigkeiten haben, zumal die Betätigungsstelle schwer zugänglich ist; sie befindet sich unten am Fußboden unter den abstehenden großen Ästen des Christbaumes. Geübteren Personen wird es vielleicht gelingen, zunächst durch ein leichtes weiteres Verdrehen des Spannkörpers in Aufwickel-Richtung das bewegliche Sperrglied zu entlasten und erst danach das entlastete Sperrglied auf leichtere Weise zu lösen; das erfordert aber eine erhöhte Geschicklichkeit.

Damit zusammen hängt ein weiterer Nachteil, dass nämlich nicht mit Sicherheit abzuschätzen ist, wann der Spannkörper wirklich zum Rückdrehen freigegeben ist. Das Zusammenwirken von Seilspannung, Lagerreibung des Spannkörpers und Reibung zwischen dem Sperrglied und der Spannkörper-Verzahnung ist vielfältig und lässt die Freigabe des Spannkörpers früher oder später erfolgen. Wenn dabei noch Komplikationen in der Bedienung hinzukommen, besteht die Gefahr, dass der Christbaum zu einem unerwarteten Zeitpunkt von den Haltelementen des Ständers freigegeben wird und umkippen kann.

Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich, wenn die bekannte Spanneinrichtung mit der Hirth-Verzahnung unter Last gelöst werden soll.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung der eingangs zuerst genannten Art zu schaffen, die leicht zu bedienen und betriebssicher ist und bei der ein vorzeitiger Verschleiß ihrer Teile ausgeschlossen ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, dass bei der Spanneinrichtung der eingangs zuerst genannten Art die folgenden Merkmale vorgesehen werden:

d) an dem Ständer ist ein Betätigungs- und Sicherungsglied mit zwei Schaltstellungen zum Einstellen der möglichen Bewegung des Sperrgliedes vorgesehen, wobei
e) in der ersten Schaltstellung das Sperrglied begrenzt ausweichend mit der Spannkörper-Verzahnung nach Art einer Einwegkupplung (Freilauf) zusammenwirkt und
f) in der zweiten Schaltstellung eine auf das Sperrglied einwirkende Stellkraft das vollständige Ausrücken des lastfreien Stellgliedes aus der Spannkörper-Verzahnung bewirkt.

Bei der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung ist ein besonderes Betätigungs- und Sicherungsglied vorgesehen, mit dem zwei unterschiedliche Bewegungsmöglichkeiten für das bewegliche Stellglied eingestellt werden. In der ersten Schaltstellung wirkt das Sperrglied begrenzt ausweichend mit der Spannkörper-Verzahnung nach Art der üblichen Sperrklinken zusammen, so dass die Funktion einer Einwegkupplung oder eines Freilaufes zustande kommt. Das Sperrglied kann beispielsweise durch die Schwerkraft oder eine Feder in die Spannkörper-Verzahnung gezwungen werden. Der Spannkörper kann somit nur in der Richtung gedreht werden, in der das flexible Verbindungsteil aufgewickelt und gespannt wird.

In der zweiten Schaltstellung des Betätigungs- und Sicherungsgliedes wirkt die Stellkraft, die wieder durch die Schwerkraft oder eine Feder hervorgerufen werden kann, in umgekehrter Richtung. Sobald das bewegliche Sperrglied lastfrei ist, also nicht mehr von der Spannkraft des gespannten flexiblen Verbindungsteils über den Spannkörper beaufschlagt wird, rückt es aus dem Bereich der Spannkörper-Verzahnung heraus. Der Spannkörper ist danach zur Drehung in der Richtung freigegeben, in der das flexible Verbindungsteil von dem Spannkörper abgewickelt wird.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung zeigt sich beim Lösen der Spannstellung. Solange das flexible Verbindungsteil aufgewickelt und gespannt wird, befindet sich das Betätigungs- und Sicherungsglied in seiner ersten Schaltstellung; der Spannkörper lässt sich nur im Sinne des Spannens drehen, und der Baumstamm wird festgespannt. In dieser ersten Schaltstellung verbleibt das Betätigungs- und Sicherungsglied auch, solange der Baumstamm eingespannt sein soll.

Zum Lösen der Spannstellung wird das Betätigungs- und Sicherungsglied in seine zweite Schaltstellung gebracht. Danach bleibt der Baumstamm zunächst unverändert eingespannt, weil das gespannte flexible Verbindungsteil die Spannkörper-Verzahnung gegen das mit dieser im Eingriff befindliche Sperrglied drückt. Sobald aber der Benutzer den Spannkörper nur leicht und um einen geringen Drehwinkel im Sinne eines weiteres Spannens betätigt, wird das Sperrglied lastfrei, weil die Sperrflanken der Spannkörper-Verzahnung und des Sperrgliedes außer Eingriff kommen. Sobald das der Fall ist, bewegt sich das Sperrglied unter dem Einfluss der jetzt umgekehrt wirkenden Stellkraft aus der Spannkörper-Verzahnung heraus. Die Spannung des flexiblen Verbindungsteils und auch die Kraft von auf die Haltelemente des Ständers einwirkenden Rückstellfedern bewirken nunmehr, dass sich der Spannkörper sich rückwärts dreht. Das flexible Verbindungsteil wird abgewickelt, und der Baumstamm ist zur Entnahme aus dem Ständer freigegeben.

Wenn bei fest eingespanntem Baumstamm die Lösestellung erreicht werden soll, muss somit nicht das Sperrglied selbst in eine andere Stellung bewegt werden, sondern nur das Betätigungs- und Sicherungsglied, was ohne Kraftanstrengung möglich ist. Das Sperrglied bewegt sich erst dann aus der Spannkörper-Verzahnung heraus, wenn es lastfrei ist; es unterliegt somit bei dieser Bewegung keinem erhöhten Verschleiß. Schließlich kann der Benutzer exakt den Zeitpunkt bestimmen, an dem der Baumstamm zur Entnahme freigegeben wird. Er muss hierzu lediglich den Spannkörper ein kleines Stück weiter im Sinne des Festspannens verdrehen. Hierzu wird es in der Regel ausreichen, dass der Benutzer kurz den Betätigungshebel antippt, in der Regel ein Fußpedal, das für kräftige Betätigung eingerichtet ist. Sobald Spannkörper-Verzahnung und Sperrglied auseinanderrücken, das Sperrglied somit lastfrei ist, wird der Spannkörper somit zur Rückwärtsdrehung freigegeben. Damit sind die Ziele der Erfindung – leichte Bedienung, Betriebssicherheit und geringer Verschleiß der Spanneinrichtung in vorteilhafter Weise erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 15 angegeben.

Anspruch 2 hat eine Ausführung zum Gegenstand, bei der die Spannkörper-Verzahnung sich an einem Hemmrad befindet, in das das beweglich gelagerte Sperrglied eingreift. Die Stellkraft für die beiden unterschiedlichen Wirkstellungen des Sperrgliedes wird durch eine Feder hervorgerufen. Je nach der Schaltstellung des Betätigungs- und Sicherungsgliedes ist die Federkraft unterschiedlich gerichtet, und es wird entweder die Wirkung einer Einwegkupplung oder das vollständige Ausrücken des Sperrgliedes im lastfreien Zustand herbeigeführt.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 mit der Steuerung des Sperrgliedes über Federkraft ist mit einer Spannkörper-Verzahnung in Form einer Stirnrad-Verzahnung des Hemmrades eben so möglich wie in der Form einer Hirth-Verzahnung, bei der der Spannkörper mit dem Hemmrad einerseits und die Sperrscheibe andererseits die axial gegeneinander verschiebbaren Kupplungshälften der Hirth-Kupplung bilden, vgl. die Ansprüche 3 und 4.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung können die Sperrflanken der Spannkörper-Verzahnung und die Sperrfläche(n) des Sperrgliedes für einander Bewegungsbahnen mit einem Hinterschnitt im Sinne eines Widerhakens und einer Eingriffsverstärkung bilden, wobei der Hinterschnitt ebener Flanken und Sperrflächen mindestens zwei Winkelgrade beträgt, vgl. die Ansprüche 5 und 6. Der Hinterschnitt einer Verzahnung bewirkt ein besonders stabiles Verhaken der Verzahnung unter Last. Zum Ineinandergreifen und Ausrücken der Verzahnung ist eine Mehrfachbewegung beider Teile erforderlich, bei der Hirth-Verzahnung beispielsweise neben der Axialverschiebung der Sperrscheibe auch eine Drehbewegung des Spannkörpers. Das erschwert ein unbeabsichtigtes Lösen der Spannstellung und trägt zu der angestrebten betriebssicheren Bedienung bei. Ein exakt bestimmbarer Zeitpunkt zur Freigabe des Spannkörpers in der entgegengesetzten Drehrichtung ist damit gewährleistet.

Die Ansprüche 7 bis 14 sind auf eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Bauweise mit der Hirth-Verzahnung gerichtet. Das bewegliche Sperrglied hat dabei die Form einer axial beweglichen, aber drehfest gehaltenen Sperrscheibe. Die auf die Sperrscheibe einwirkende Stellkraft wird von einer stiftförmigen Biegefeder erzeugt, die an der Sperrscheibe angebracht ist und durch Anschlagen an wechselnde Anschlagflächen in zwei unterschiedlichen Richtungen verspannt werden kann. Dadurch kommen die gewünschten unterschiedlichen Richtungen der auf die Sperrscheibe einwirkenden Stellkraft zustande. Das Verstellen kann gemäß Anspruch 8 durch ein Betätigungs- und Sicherungsglied mit zwei Kulissenführungen erfolgen.

Besonders bevorzugt ist aber die Ausgestaltung gemäß Anspruch 9, bei der die stiftförmige Biegefeder mit ihren Enden am Umfang der Sperrscheibe in Schraubführungen verstellbar geführt ist. Die stiftförmige Biegefeder wird in diesem Fall selbst zum Betätigungs- und Sicherungsglied, so dass die Zahl der Einzelteile bei der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung verringert ist.

Bei allen hier beschriebenen Ausführungen mit stiftförmiger Biegefeder kann das Betätigungs- und Sicherungsglied wie ein Steckschlüssel von außen in die Spanneinrichtung eingeführt wird und auch im gespannten Zustand der Spanneinrichtung wieder davon abgezogen werden kann, ohne dass dieser Zustand aufgehoben wird. Im gespannten Zustand unter Last sind die Spannkörper-Verzahnung und die Sperrscheiben-Verzahnung durch die Spannung des flexiblen Verbindungsteils so fest gegeneinandergepresst, dass der Fortfall der von der stiftförmigen Biegefeder ausgeübten Stellkraft ohne Bedeutung bleibt. Erst nach dem Wiedereinführen des Betätigungs- und Sicherungsgliedes und dessen Überführen in die zweite Schaltstellung wird das Lösen der Spanneinrichtung möglich. Das entfernbare Betätigungs- und Sicherungsglied verhindert damit ein mutwilliges oder versehentliches Lösen des Baumstammes in seinem Ständer.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung mit der an der Sperrscheibe beweglich geführten stiftförmigen Biegefeder sind Gegenstand der Ansprüche 10 bis 14 und in den Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

Hervorzuheben ist auch die kompakte Bauweise, in der die erfindungsgemäße Spanneinrichtung ausgeführt werden kann. Das Verdrehen des Spannkörpers kann dabei auf beliebige Weise erfolgen, also auch mit einem Klinkengesperre nach Art einer Ratsche, die durch einen gesonderten Spannhebel betätigt wird und den Spannkörper schrittweise verdreht. Zur weiteren Ausgestaltung einer besonders kompakten Konstruktion wird es jedoch bevorzugt, dass der Spannhebel drehfest mit dem Spannkörper verbunden ist, vgl. Anspruch 15.

Die Erfindung betrifft auch einen Ständer zum Aufspannen eines stabförmigen Teiles mit den Merkmalen des Anspruchs 16. Das Erfinderische dieses Ständers besteht darin, dass eine Spanneinrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 15 vorgesehen wird. Die bereits geschilderten Vorzüge der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung führen dazu, dass ein Ständer mit sicherer Betriebsweise und kompakten Maßen zustande kommt, die ein gefälliges Aussehen ermöglichen. Dabei sind keine Einschränkungen hinsichtlich der Richtung gegeben, in der die Drehachse des Spannkörpers verläuft. Eine Ausführung, bei der die Spanneinrichtung mit tangential in Bezug auf die Symmetrieachse verlaufender Drehachse des Spannkörpers eingebaut ist, kann ohne weiteres verwirklicht werden, vergleiche Anspruch 17.

Die Erfindung ist anschließend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den Figuren ist das Folgende dargestellt:
1 erläutert das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung anhand einer schematischen Darstellung.
2 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einer Spannkörper-Verzahnung in Form einer Stirnrad-Verzahnung.
3 ist die Darstellung einer weiteren Ausführungsform, bei der die Verzahnungen am Spannkörper und am Sperrglied als Hirth-Verzahnung ausgeführt sind.
4 gibt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung im zusammengebauten Zustand wieder.
5 zeigt das zu 1 gehörende Gehäuse.
6a stellt die zu der Spanneinrichtung gemäß 1 gehörende Sperrscheibe dar.
6b ist eine Ansicht von oben auf eine Einzelheit der Sperrscheibe gemäß 6a.
7a ist ein senkrechter Schnitt durch die Spanneinrichtung gemäß 4.
7b ist ein der 7a entsprechender Schnitt bei einem anderen Betriebszustand.
8a zeigt eine Seitenansicht auf die Spanneinrichtung gemäß 4 in der zu 4 entgegengesetzten Blickrichtung.
8b ist ein Blick von oben auf die Spanneinrichtung gemäß den 4 und 8a.
8c ist eine geschnittene Darstellung gemäß der Linie D-D in 8a.
9 verdeutlicht das Prinzip der Verzahnung zwischen der Sperrscheibe und dem Spannkörper.
10 zeigt einen vollständigen Ständer mit der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung.
1 erläutert das Funktionsprinzip einer erfindungsgemäßen Spanneinrichtung in einer schematischen Darstellung. Von der Spanneinrichtung ist ein Spannkörper 1 angedeutet, der mittels eines direkt daran befestigten Spannhebels 2 um seine Drehachse 3 verdreht werden kann. Dadurch wird ein flexibles Verbindungsglied 4, in der Regel ein Drahtseil, auf dem Spannkörper 3 aufgewickelt. An dem Spannkörper 3 befindet sich eine Verzahnung 5, die aus Sperrflanken 6 und Schrägflanken 7 besteht. Ein Sperrteil 8 ist um eine ortsfeste Achse 8a schwenkbar so angeordnet, dass es in Eingriff mit der Verzahnung 5 an dem Spannkörper 1 gelangen kann. Weiter ist ein in Form einer Kupplung 9 angedeutetes Betätigungs- und Sicherungsglied vorgesehen, durch das die Verbindung zwischen dem Sperrteil 8 und einer ortsfest angebrachten Zugfeder 10 hergestellt oder unterbrochen werden kann. Hierzu greift das Betätigungs- und Sicherungsglied über ein Gestänge 11 an dem Sperrglied 8 an.
Beim Aufwickeln des flexiblen Verbindungsteils 4 wird der Spannkörper 1 mittels des Spannhebels 2 in Richtung des Drehpfeils 12 gedreht. Das Betätigungs- und Sicherungsglied 9 ist dabei gelöst, so dass das Sperrglied 8 unter der Wirkung der Schwerkraft in die Verzahnung 5 einfällt (Bewegungsrichtung 13). Ein Rückdrehen des Spannkörpers 1 unter der Zugkraft des flexiblen Verbindungsteils 4 ist dann ausgeschlossen, weil das Sperrglied 8 gegen eine der Sperrflanken 6 der Verzahnung 5 stößt.
Zum Übergang in die Lösestellung der Spanneinrichtung wird nicht etwa das unter Last stehende Sperrglied 8 gewaltsam aus der Verzahnung 5 herausbewegt. Vielmehr wird lediglich das Betätigungs- und Sicherungsglied 9 in seine Koppelstellung gebracht, in der es über das Gestänge 11 das Sperrglied 8 mit der Zugfeder 10 verbindet. Die Kraft der Zugfeder würde nicht ausreichen, das Sperrglied 8 unter Last aus der Verzahnung 5 herauszuziehen. Die Zugfeder 10 erteilt dem Sperrglied 8 lediglich eine Vorspannung oder Stellkraft, die im Sinne des Herausbewegens gerichtet ist.
Zum Lösen der Spanneinrichtung muss nunmehr der Spannhebel 2 ein kurzes Stück in der Drehrichtung 12, also im Sinne des weiteren Spannens bewegt werden. Hierzu reicht ein leichtes Antippen aus. Sobald dadurch die unmittelbare Berührung zwischen dem Sperrglied 8 und der zugeordneten Sperrflanke 6 aufgehoben ist, schwenkt das Sperrglied 8 unter der Wirkung der Feder 10 aus der Verzahnung 5 heraus.
Die Wirkung der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung beruht darauf, dass die Eingriffsstellung des Sperrteils 8 erhalten bleibt, weil die Sperrflanke 6 der Spannkörper-Verzahnung 5 gegen das Sperrglied drückt. Durch das Antippen des Sparnnhebels 2 wird exakt der Zeitpunkt bestimmt, in dem das Sperrglied 8 aus der Spannkörper-Verzahnung herausrückt und die Spanneinrichtung in ihre Lösestellung überführt wird.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung ist nicht an eine bestimmte Verzahnungsform, eine bestimmte Form des Sperrgliedes oder eine bestimmte Art gebunden, in der die Stellkraft auf das Sperrglied in wechselnden Richtungen aufgebracht wird. Das gegenseitige Blockieren von Spannkörper und Sperrglied tritt immer ein und kann auf Reibschluss, Formschluss oder Formschluss mit einem Hinterschnitt beruhen.
In 2 ist das Prinzip einer exakten Steuerung mittels einer einzigen Feder gezeigt. Auch hierbei wird ein Spannkörper 21 mittels eines Spannhebels 22 um seine Drehachse 23 verdreht, wodurch ein flexibles Verbindungsteil 24 auf dem Spannkörper 23 aufgewickelt wird. Die Spannkörper-Verzahnung 25 wirkt auch hier mit einem Sperrglied 28 zusammen, das um eine ortsfeste Schwenkachse 28a schwenkbar ist.
Der Unterschied zu der Ausführung gemäß 1 besteht darin, dass das schwenkbare Sperrglied 28 ständig an eine Zugfeder 30 angekoppelt ist. Jedoch ist der Befestigungspunkt der Zugfeder 30 auf einer ortsfesten Führungsbahn 29 verschwenkbar und kann mit durch das Betätigungs- und Sicherungsglied 31 gewissermaßen über Kopf zwischen den zwei Schaltstellungen A und B verstellt werden.
Wenn das flexible Verbindungsteil 24 gespannt werden soll, muss sich das Betätigungs- und Sicherungsglied 31 in seiner ersten Schaltstellung A befinden. In dieser Stellung zieht die Zugfeder 30 das schwenkbare Sperrglied in die Spannkörper-Verzahnung 25 hinein und sichert die Funktion einer Einwegkupplung oder eines Freilaufs. In dieser Stellung des schwenkbaren Sperrgliedes 28 wird die endgültige Spannstellung erreicht und bleibt auch so erhalten. Zum Einleiten des Lösevorganges wird das Betätigungs- und Sicherungsglied 31 über Kopf aus der ersten Schaltstellung A in die zweite Schaltstellung B überführt. Das schwenkbare Sperrglied 28 erhält damit eine Stellkraft, durch die es im Sinne eines Herausbewegens oder Ausrückens aus der Spannkörper-Verzahnung 25 vorgespannt ist. Beim leichten Antippen des Spannhebels 22 rückt auch hier exakt und vorherbestimmbar das Sperrglied 28 aus der Spannkörper-Verzahnung 25 heraus, und die Spanneinrichtung ist gelöst.
Die in 2 nur schematisch angedeutete erfindungsgemäße Spanneinrichtung, bei der die Spannkörper-Verzahnung als Stirnrad-Verzahnung ausgeführt ist und ein gleichachsig mit dem Spannkörper 21 verbundenes Hemmrad bildet, lässt sich in ähnlicher Weise auch mit einem verschiebbaren Sperrglied ausführen.
3 hingegen zeigt in sehr schematischer Darstellung Einzelteile einer erfindungsgemäßen Spanneinrichtung, bei der die Spannkörper-Verzahnung und die Sperrkörper-Verzahnung nach Art einer Hirth-Verzahnung zusammenwirken. Dabei ist in 3 nur der Sperrkörper der Hirth-Verzahnung dargestellt, der hier die Form einer Sperrscheibe 41 hat, wie sie ähnlich in 6a dargestellt ist. Der Sperrscheiben-Verzahnung 42 gegenüberstehend muss man sich die Spannkörper-Verzahnung denken. Die Sperrscheibe 41 ist in dem Gehäuse der Spanneinrichtung unverdrehbar gehalten, dabei aber axial verschieblich, wie das durch die beiden Pfeile 43a und 43b angedeutet ist. An den Rändern der Sperrscheibe 41 ist eine stiftförmige Biegefeder 44 im Abstand gehalten, so dass ihr Mittenbereich ausgelenkt werden kann, wie das durch die strichpunktierten Linien in 3 links angedeutet ist.
Die rechte Darstellung aus 3 zeigt dieselbe Sperrscheibe 41 mit der stiftförmigen Biegefeder 44 von der entgegengesetzten Seite in räumlicher Darstellung. Mit der Bezugsziffer 45 ist in 3 rechts ein Betätigungs- und Sicherungsglied bezeichnet, das nach Art eines Steckschlüssels von außen in eine gehäusefeste Führung der Spanneinrichtung eingesteckt und in Richtung des eingezeichneten Doppelpfeils 45a verschoben werden kann. An dem Betätigungs- und Sicherungsglied ist eine Kulissenführung 46 mit zwei zusammenhängenden Führungsbahnen 46a und 46b ausgebildet, die in Richtung der Drehachse 47 des Spannkörpers voneinander einen Abstand aufweisen. Die beiden Führungsbahnen 46a und 46b bilden nach dem Einschub des Betätigungs- und Sicherungsgliedes 45 gehäusefeste Anschlagflächen für den Mittenbereich der stiftförmigen Biegefeder 44. Indem das Betätigungs- und Sicherungsglied 45 unterschiedlich weit in das Gehäuse der Spanneinrichtung eingeschoben wird, kommt entweder die Führungsbahn 46a oder 46b zur Wirkung, wodurch die erste oder zweite Schaltstellung gegeben ist. Die stiftförmige Biegefeder 44 wird in der Darstellung gemäß 3 links dann entweder nach links oder rechts ausgelenkt, womit sich für die Sperrscheibe 41 eine Einstellkraft in Richtung auf die Spannkörper-Verzahnung oder von dieser weg ergibt. Die Wirkung für den Lösevorgang der Spanneinrichtung ist dieselbe, wie sie vorher anhand der 2 für eine Spannkörper-Verzahnung in Form einer Stirnrad-Verzahnung beschrieben worden ist.
In 4 ist die erfindungsgemäße Spanneinrichtung im zusammengebauten Zustand in einer räumlichen Darstellung wiedergegeben, während 2 allein das zugehörige Gehäuse 51 von der entgegengesetzten Seite gleichfalls in einer räumlichen Darstellung wiedergibt. Die in 4 dargestellte Spanneinrichtung weist als wesentliche Teile das Gehäuse 51, eine Sperrscheibe 52, einen Spannkörper 53 sowie eine stiftförmige Sicherungsfeder 54 auf. Das Gehäuse 51 hat eine lange Seitenwand 55, eine kurze Seitenwand 56 und eine Querwand 57, von der in 5 nur der obere, etwas nach innen eingezogene Bereich zu sehen ist. Die Querwand 57 hat eine gekrümmte Kontur 58, mit der sie an eine kreiszylindrische Kontur im Inneren des zugehörigen Christbaumständers angepasst ist. Das Gehäuse 51 ist dabei mit etwa radial verlaufender Längsrichtung der Seitenwände 55 und 56 in den Christbaumständer eingebaut. In der Querwand 57 befindet sich mindestens eine Führungsnut 94, durch die mindestens ein zu spannendes Seil hindurch geführt wird. An den Seitenwänden 55 und 56 sind außen Führungsnuten 59 angebracht, die beim Einbau des Gehäuses 51 in den zugehörigen Christbaumständer zum Führen sowie zum Fixieren der Einbaulage dienen.
Von der langen Seitenwand 55 steht nach innen ein Achszapfen 60 vor, der mit einem Sockelbund 51 in die Innenfläche der langen Seitenwand 55 übergeht. Konzentrisch zu dem Achszapfen 60 ist in der kurzen Seitenwand 56 ein kreisbogenförmiges Lagersegment 62 vorhanden, das nach unten, zu einer Bodenplatte 71 hin, in einem radialen Vorsprung 63 endet.
Der Achszapfen 60 mit dem Sockelbund 61 ist zwar einteilig mit der langen Seitenwand 55 ausgebildet, wird aber von einer Führungstasche 64 hintergriffen, die in der langen Seitenwand 55 ausgenommen ist. In Richtung des Achszapfens 60 gesehen, hat die Führungstasche 64 die Form eines großen X, das unten in einer Ausnehmung 65 endet, die einen Rundschlitz bildet und durch die lange Seitenwand 55 hindurchgeht. Im Bereich des Achszapfens 60 ist ferner in der langen Seitenwand 55 eine Durchbrechung 66 vorgesehen, die ebenfalls etwa die Form eines X hat, aber wesentlich kleiner ist als die Führungstasche. Die Durchbrechung 66 ist besonders gut aus 4 zu erkennen. Im Bereich dieser Durchbrechung 66 springt ein Anlagebund 67 von der Rückwand der Führungstasche 64 nach innen vor, wie das besonders gut aus 7a hervorgeht. Die Führungstasche 64 ist somit im Bereich der Durchbrechung 66 und des Sockelbundes 61 von sehr geringer Tiefe, bleibt aber immer noch durchgehend offen. Nach oben endet die Führungstasche 64 in einer Rastausnehmung 68, die gegenüber der Oberkante der langen Seitenwand 55 etwas nach unten eingezogen ist.
Die Innenkante 69 an dem oberen, etwas nach innen verlängerten Bereich der Querwand 57 hat einen Bereich mit einem schräg nach vorn verlaufenden Hinterschnitt 70, dessen Bedeutung noch anschließend erläutert wird.
In den 6a und 6b ist die zu der Spanneinrichtung gehörende Sperrscheibe 52 räumlich und in einer vergrößerten Einzelheit dargestellt. Die Sperrscheibe 52 hat die Grundform einer kreisförmigen Platte 72. Die Kreisplatte 72 ist aber nach unten längs einer Sekante abgeschnitten und bildet dabei eine sekantenförmige Unterkante 73 aus. Eine Aufstecköffnung 74 ist im Mittelpunkt der Kreisplatte 72 angebracht; bezogen auf die gesamte Bauhöhe der Sperrscheibe 52 ist somit die Aufstecköffnung 74 deutlich nach unten zu der Unterkante 73 hin versetzt. Mit 75 sind die an der Sperrscheibe 52 vorhandenen Zähne des axialen Rastgesperres bezeichnet. Sie treten axial aus der Ebene der kreisförmigen Platte 72 hervor, verlaufen radial zum Mittelpunkt der Aufstecköffnung 74 und bilden eine Axialverzahnung oder eine Hirth-Verzahnung zum Zusammenwirken mit entsprechenden Zähnen an dem Spannkörper 53.
Eine Verdrehsicherung 76 in Form eines Rechteckzapfens steht von der Sperrscheibe 52 nach oben vor. Ferner sind in axialer Richtung von der Ebene der Kreisplatte 72 abstehend ein erster Führungsflügel 77 und ein zweiter Führungsflügel 78 ausgebildet. Die beiden Führungsflügel 77 und 78 stehen einander diametral gegenüber und haben in der Ansicht von oben eine Rechteckform. In der Seitenansicht gesehen sind sie an die Krümmung der Kreisplatte 72 mit leichter bogenförmiger Krümmung angepasst.
Der erste Führungsflügel 77 enthält eine Durchbrechung in Form eines ersten Führungsschlitzes 79. Dieser setzt sich aus drei Abschnitten zusammen, wie das besonders in 6b dargestellt ist. An einen geradlinigen Mittelabschnitt 79b schließen sich zu beiden Seiten eine erste Rastkehre 79a und eine zweite Rastkehre 79c an.
In dem zweiten Führungsflügel 78 ist ein zweiter Führungsschlitz 80 vorgesehen, der indessen lediglich eine einfache geradlinige Form hat. Die beiden Führungsschlitze 79, 80 verlaufen innerhalb der rechteckförmigen Führungsflügel 77, 78 diagonal. Die Richtung der Diagonalen ist dabei in den beiden Führungsflügeln 77, 78 entgegengesetzt, wie das 6a deutlich zeigt.
Die beiden Führungsschlitze 79, 80 in den Führungsflügeln 77, 78 bilden Schraubführungen für die äußeren Enden der stiftförmigen Biegefeder 54.
Konzentrisch zu der Aufstecköffnung 74 sind ferner in der Fläche der Kreisplatte 72 zwei bogenförmige Aufnahmemulden 81 und 82 ausgeformt, die verhältnismäßig flach sind und eine zusätzliche Steuerung ermöglichen.
Im Folgenden wird der Einbau der Sperrscheibe 52 in das Gehäuse 51 und ihr Zusammenwirken mit den übrigen Teilen der Spanneinrichtung beschrieben. Die in 3a sichtbare Kreisfläche 72 ist diejenige, die beim Zusammenbau an der Innenseite der langen Seitenwand 55 des Gehäuses 51 zur Anlage kommt. Dazu wird die Sperrscheibe 52 mit ihrer Aufstecköffnung 74 auf den Sockelbund 61 aufgesteckt, der sich an der langen Seitenwand 55 befindet. Nach dem lagegerechten Einbau greift der erste Führungsflügel 77 in die Rastausnehmung 68 an der Oberkante der langen Seitenwand 55 ein. Der zweite Führungsflügel 78 gelangt in Eingriff mit der Ausdehnung (Rundschlitz) 65 in der langen Seitenwand 55. Ferner steht die Anlageschulter 76a der an der Sperrscheibe 52 befindlichen Verdrehsicherung 76 dem Hinterschnitt 70 gegenüber, der sich an der Oberkante der Querwand 57 befindet. Dieser Einbauzustand ist in dem Querschnitt gemäß 7a gezeigt, der einem Schnitt gemäß der Linie C-C der 8a entspricht. In dieser Einbaustellung kann die stiftförmige Biegefeder 54 hinzugefügt werden, die im Wesentlichen aus einem federnden Stift, beispielsweise einem Stahlstift, und einer Handhabe 83 besteht. Die stiftförmige Biegefeder 54 ist in ihrer Länge so bemessen, dass sie von oben durch die beiden Führungsflügel 77 und 78 der Sperrscheibe 52 und die in der langen Seitenwand 55 befindliche Führungstasche 64 hindurch gesteckt werden kann. Die Sperrscheibe 52 und das Gehäuse 51 sind dann miteinander verbunden.
Die Winkelstellung der Sperrscheibe 52 gegenüber dem Gehäuse 51 bleibt bei der Funktion der Spanneinrichtung im Wesentlichen unverändert, abgesehen von geringen Spielbewegungen, die für die Funktion sogar erwünscht sind. Im Zusammenwirken von Gehäuse 51, Sperrscheibe 52 und Biegefeder 54 kommt die unterschiedlich gerichtete Stellkraft oder Vorspannung zustande, mit der die Sperrscheibe 52 in die Spannkörper-Verzahnung hinein oder aus dieser herausgedrückt wird. Die stiftförmige Biegefeder 54, die mit der Handhabe 83 versehen ist, dient dabei zugleich als Betätigungs- und Sicherungsglied.
Der Wirkungsmechanismus ist dabei der Folgende:
Wie die 7a zeigt, ist die stiftförmige Biegefeder 54 in der Querrichtung des Gehäuses 51, also in Axialrichtung des Achszapfens 60, an ihren äußeren Enden durch die Schraubführungen oder Führungsschlitze 79, 80 in den beiden Führungsflügeln 77, 78 festgelegt. In ihrem mittleren Bereich erfolgt die Festlegung durch die Gehäusebereiche 67a und 67b. Dabei hat die stiftförmige Biegefeder 54 das Bestreben, ihre gestreckte, geradlinige Haltung einzunehmen, wie das in 7a dargestellt ist.
Die stiftörmige Biegefeder 54 kann mittels der Handhabe 83 in dem ersten Führungsschlitz 79 des ersten Führungsflügels 77 verschoben werden. Die beiden Rastkehren 79a und 79c ermöglichen dabei ein Verbleiben in beiden Endstellungen. Da der erste Führungsschlitz 79 und der zweite Führungsschlitz 80 eine Schraubführung bilden und damit zwar beide diagonal, aber mit entgegengesetzter Richtung der Diagonalen verlaufen, hat ein Verschieben der stiftförmigen Biegefeder 54 an ihrem oberen Ende in dem ersten Führungsschlitz 79 zur Folge, dass sich auch ihr unteres Ende in dem zweiten Führungsschlitz 80 verschiebt. Die stiftförmige Biegefeder 54 bewegt sich dabei entsprechend der Kontur der Führungstasche 74 nach Art einer Radspeiche mit dem Achszapfen 60 als Drehmittelpunkt. Bei der Darstellung gemäß 7a befindet sich die stiftförmige Biegefeder 54 mit ihrem oberen Ende in der zweiten Rastkehre 79c, also in axialer Richtung nahe an der Kreisscheibe 72 der Sperrscheibe 52. Somit muss sich auch das untere Ende der Biegefeder 54 an demjenigen Ende des zweiten Führungsschlitzes 80 befinden, das nahe der Kreisscheibe 72 gelegen ist. Der mittlere Bereich der Biegefeder 54 wird dadurch gegen die gegenüberliegende gehäusefeste Anschlagfläche 67b gezogen. Da die Biegefeder 54 aber bestrebt ist, eine entspannte, also gestreckte Form anzunehmen, wird die Sperrscheibe 52 in Richtung auf die Innenfläche der langen Seitenwand 55 vorgespannt. Im lastfreien Zustand der Hirth-Verzahnung bewirkt das den Auskuppelvorgang.
Wenn hingegen die stiftförmige Biegefeder 54 mittels der Handhabe 83 an das entgegengesetzte Ende des ersten Führungsschlitzes 79 geführt und dort in der ersten Rastkehre 79a verrastet wird, so wandert auch das untere Ende der Biegefeder 54 in das entgegengesetzte Ende des zweiten Führungsschlitzes 80, das sich entfernt von der Kreisscheibe 72 der Sperrscheibe 52 befindet. Der mittlere Bereich der stiftförmigen Biegefeder 54 kommt dabei an die gehäusefeste Anschlagfläche 67a zu liegen, wobei die Biegefeder 54 gekrümmt wird. Wenn die stiftförmige Biegefeder 54 ihre gestreckte Lage einnehmen will, muss sie deshalb die Sperrscheibe 52 von der langen Seitenwand 55 abrücken. Das bewirkt eine Vorspannung der Sperrscheibe 52 in Richtung auf den Spannkörper 53 und damit den Einkuppelvorgang. Dieser Zustand ist in 7b gezeigt. Es ist somit allein durch Verdrehen der stiftförmigen Biegefeder 54 in den Schraubführungen oder Führungsschlitzen 79 und 80 der beiden Führungsflügel 77, 78 möglich, Verspannungen unterschiedlicher Richtung auf die Sperrscheibe 54 auszuüben und damit das Ein- oder Auskuppeln der Hirth-Verzahnung einzuleiten.
Die Seitenkontur des Spannkörpers 53 ist besonders gut in 8a erkennbar. Diese Seite bietet sich dem Betrachter dar, wenn der Spannhebel 53 in das in 5 dargestellte Gehäuse 51 bestimmungsgemäß eingesetzt wird. An dem Spannkörper 53 ist ein Spannhebel 85 ausgebildet, mit dem der Spannkörper 53 unmittelbar verschwenkt wird. Das äußere Ende des Spannhebels 25 dient als Pedal 86 zur Fußbetätigung. Der Einbau einer üblichen Ratsche zum schrittweisen Verdrehen des Spannkörpers 53 ist aber gleichfalls möglich.
Zum Spannen eines oder mehrerer Seile dient das Segment 87, das eine kreisförmige Kontur und denselben Kreismittelpunkt wie die Aufstecköffnung 88 des Spannkörpers 53 hat. Mit der Aufstecköffnung 88 wird der Spannkörper 53 auf den Aufsteckzapfen 60 des Gehäuses 51 aufgesteckt. Das Aufstecken muss in einer Schwenkstellung des Spannkörpers 53 erfolgen, in der eine an dem Spannkörper 53 befindliche Positioniernut 89 auf den an der kurzen Seitenwand 56 befindlichen radialen Vorsprung 63 ausgerichtet ist. An dem Spannkörper 53 ist weiter eine Lagerscheibe 90 ausgebildet, die axial aus der Seitenebene des Spannkörpers 53 vorsteht und an den Radius des kreisbogenförmigen Lagersegments 62 in der kurzen Seitenwand 56 angepasst ist.
Der eingesetzte Spannkörper 53 ist damit zweifach gelagert, nämlich einmal auf dem Achszapfen 60 und sodann in dem kreisbogenförmigen Lagersegment 62. Nach dem axialen Einschieben des Spannkörpers 53 in das Gehäuse 51 wird dieser auf dem Achszapfen 60 durch Anheben des Spannhebels 85 verschwenkt. Dabei gelangt das Segment 87 hinter die kurze Seitenwand 56. Der Spannkörper 53 ist damit für alle im Betrieb vorkommenden Schwenkstellungen in axialer Richtung gegen ein Abgleiten von dem Achszapfen 60 gesichert, vgl. hierzu 8b. Zugleich bestimmt der Abstand zwischen der langen Seitenwand 55 und der kurzen Seitenwand 56 das Axialspiel zwischen der Sperrscheibe 52 und dem Spannkörper 53, begrenzt also deren axiale Verschiebbarkeit.
Entgegengesetzt zu der in 8a dargestellten Seite sind an dem Spannkörper 53 die Zähne 91 der Spannkörper-Verzahnung angebracht, vgl. 4. Diese wirken als Hirth-Verzahnung mit den an der Sperrscheibe 52 vorhandenen Zähnen 75 zusammen. Nach dem Zusammenbau stehen die an der Sperrscheibe 52 befindlichen Zähne 75 den am Spannkörper 53 befindlichen Zähnen 91 gegenüber. Beim Verschwenken des Spannkörpers 53 gleiten dessen Zähne 91 in Richtung der Bewegungsebene 100 an den feststehenden Zähnen 75 der Sperrscheibe 52 vorbei (9). Die Bewegungsebene 100 verläuft genau senkrecht zu der Drehachse 99 des Spannkörpers 53. Beide Zähne 75 und 91 haben Sperrflanken 75a und 91a, die quer zu der Bewegungsebene 100 gerichtet sind. Die Sperrflanken 75a und 91a sind hinterschnitten; sie weichen um einen Hinterschnitt von etwa 2 Winkelgraden von einer Parallelen 101 zur Drehachse 99 des Spannkörpers 53 ab. Der Hinterschnitt der Sperrflanken 75a und 91a bewirkt eine besondere Sperrwirkung nach Art eines Widerhakens, wodurch der Spannkörper 53 zuverlässig an der Sperrscheibe 52 festgehalten wird. Der Hinterschnitt bewirkt nämlich, dass eine radiale Bewegung der Sperrflanken 75 und 91a aufeinander zu einer axialen Bewegung führt und umgekehrt. Ferner haben beide Zähne 75 und 91 Schrägflanken 75b und 91b, die im Prinzip gleichgerichtet sind. Bei einem nicht zu hohen federnden Anpressdruck zwischen den beiden Zahnreihen kann sich die Zahnreihe 91 in Richtung des Pfeils 100a der Bewegungsebene 100 (9) an der Zahnreihe 75 vorbeibewegen, wobei die Schrägflanken 91b und 75b aufeinander gleiten; eine Rückbewegung ist jedoch ausgeschlossen, weil dann die Sperrflanken 91a und 75a nach Art von Widerhaken ineinander greifen. Die Verzahnung bedeutet somit einen Freilauf für den Spannkörper 53 beim Spannen der Seile. Zu einer Rückbewegung müssen die beiden Zahnreihen durch eine zusätzliche Maßnahme voneinander entfernt werden.
Wenn sich die stiftförmige Biegefeder 54 mit ihrem oberen Ende in der zweiten Rastkehre 79c des ersten Führungsschlitzes 79 befindet und der Spannkörper 3 lastfrei ist, wird die Sperrscheibe an die lange Seitenwand 55 gezogen und die Hirth-Verzahnung ist ausgekuppelt; denn es steht ein ausreichendes Axialspiel im Eingriffsbereich 84 der Verzahnung zur Verfügung, vgl. 7a. Der Spannkörper 53 kann dann mittels des Spannhebels 85 in beiden Schwenkrichtungen bewegt werden. Wenn in der an dem Spannkörper 53 befindlichen Seilverankerung 92 ein Seil verankert ist, so wird dieses in der Seilfühungsnut 93 des Spannkörpers und der in der Querwand 57 befindlichen Führungsnut 94 geführt, wie das aus den 4 und 8a hervorgeht. Ein Seil 95 wird dann entweder gespannt oder entspannt; doch bleibt eine Spannstellung nicht erhalten.
Hierzu ist es erforderlich, dass die stiftförmige Biegefeder 54 mit ihrem oberen Ende in die erste Rastkehre 79a überführt wird, womit der aus 7b und 8b ersichtliche Betriebszustand zustande kommt. Hierbei ist die Sperrscheibe 52 federnd an den Spannkörper 3 angedrückt. Im Eingriffsbereich 84 der Hirth-Verzahnung werden die an dem Spannkörper 53 befindlichen Zähne 91 an die Zähne 75 der drehfest angeordneten Sperrscheibe 52 angepresst. Beim Verdrehen des Spannkörpers 53 bewirkt die Hirth-Verzahnung die Funktion einer Einwegkupplung. Da die Sperrflanken 75a, 91a der Zähne nach Art von Widerhaken ineinandergreifen, ist ein Rückdrehen des Spannkörpers und ein Lösen der Spannstellung ausgeschlossen. Die Spannstellung bleibt auch dann erhalten, wenn die stiftförmige Biegefeder 54 aus der Spanneinrichtung herausgezogen wird, weil die inzwischen erreichte Seilspannung die Sperrflanken 75a, 91a der Zähne 91 und 75 betrieblich unlösbar gegeneinander zieht. Mit dem Abziehen der stiftförmigen Biegefeder 54 ist eine versehentliche oder missbräuchliche Beseitigung der Spannstellung ausgeschlossen.
Die Spannstellung lässt sich aber aufheben, wenn die stiftförmige Biegefeder 54 wieder in die als Schraubführung dienenden Führungsschlitze 78, 79 eingesteckt wird, wobei dann das oberes Ende der Biegefeder in die zweite Rastkehre 79c überführt werden muss. Wie aus der vorangegangenen Beschreibung hervorgeht, ist jetzt die Sperrscheibe 52 durch die Biegefeder 54 im Sinne eines Ausrückens aus der Spannkörper-Verzahnung vorgespannt. Das Ausrücken der Hirth-Kupplung erfolgt aber noch nicht, weil die Seilspannung die Spannkörper-Verzahnung mit der Sperrscheiben-Verzahnung fest im Eingriff hält. Erst wenn der Spannhebel 85 ein kleines Stück im Sinne des weiteren Festspannens betätigt, also gewissermaßen angetippt wird, damit der Spannkörper um einen geringen Winkel im Sinne des Aufwickelns verdreht wird, geht die Verzahnung in den lastfreien Zustand über. Die Vorspannung der stiftförmigen Biegefeder 54 lässt dann die Sperrscheibe 52 zurück zur Anlage an die Innenfläche der langen Seitenwand 55 kommen. Dadurch wird das axiale Spiel zwischen den Zähnen 75 an der Sperrscheibe 52 und den Zähnen 91 am Spannkörper 53 so weit vergrößert, dass die Hirth-Kupplung endgültig gelöst wird.
Die beiden gewünschten Funktionsweisen können jederzeit durch Betätigen der stiftförmigen Biegefeder 54 gezielt eingestellt werden.
Es ist aber auch eine selbsttätige Betriebsweise möglich, bei der nach jedem Lösen der Spannstellung anschließend wieder erreicht ist, dass eine bestimmte Spannstellung zuverlässig aufrechterhalten bleibt.
Hierzu ist an dem Spannkörper 53 ein Mitnahmestift 96 vorgesehen, vgl. die 4. Nach dem Zurückschwenken des Spannkörpers 53 beim Lösen der Spannstellung gelangt der Spannhebel 85 schließlich in eine aufrechte Position, in der der Mitnahmestift 96 an dem Betätigungsende oder der Handhabe 83 der stiftförmigen Biegefeder 54 anstößt. Durch den Mitnahmestift 96 wird somit die Biegefeder 54 aus ihrer Raststellung in der zweiten Rastkehre 79c zuverlässig über den geradlinigen Mittelabschnitt 79b hinweg in die erste Rastkehre 79a des ersten Führungsschlitzes 79 an dem ersten Führungsflügel 77 der Sperrscheibe 52 überführt. Sperrscheibe 52 und Spannkörper 53 werden in dieser Stellung – wie schon gesagt – federnd gegeneinander gepresst, so dass beim Zurückführen des Spannhebels 85 gewährleistet ist, dass eine erreichte Spannstellung zuverlässig aufrechterhalten bleibt.
Der beschriebene Mitnahmevorgang durch den Mitnahmestift 96 wird weiter durch die schon erwähnten flachen bogenförmigen Mitnahmemulden 81 und 82 erleichtert. Diese wirken nämlich mit zwei Abdrücknocken 97 und 98 zusammen, die aus 6a, 8a und 8c ersichtlich sind. Dabei entspricht 8c einem Schnitt gemäß der Linie D-D in 8a, bei leicht versetzter Hellung der Abdrücknocken 97, 98. In dem normalen Schwenkbereich des Spannkörpers 53 beim Spannen und Entspannen sind die Abdrücknocken 97 und 98 wirkungslos, weil sie sich ausschließlich in den flachen bogenförmigen Aufnahmemulden 81, 82 befinden. Wenn aber der Spannhebel 85 seine aufrechte Stellung erreicht und der Mitnahmestift 96 sich der stiftförmigen Biegefeder 54 nähert, gleiten die Abdrücknocken 97, 98 aus ihren bogenförmigen Aufnahmemulden 81, 82 heraus und an den Zähnen 75 der Sperrscheibe 52 entlang. Dadurch wird zusätzlich ein Abdrückvorgang ausgelöst, der die Trennung der Sperrflanken an den Zähnen 75, 91 von Spannkörper 53 und Sperrscheibe 52 unterstützt. Zugleich wird dadurch verhindert, dass die Sperrwirkung der Verzahnung vorzeitig einsetzt und das Zurückschwenken des Spannhebels blockiert. In demselben Sinne wirkt der Hinterschnitt 70 im oberen Bereich der Querwand 57. Der Hinterschnitt 70 wirkt nämlich mit der Anlageschulter 76a an der Verdrehsicherung 76 der Sperrscheibe 52 zusammen, wodurch radiale und axiale Steuerbewegungen der Sperrscheibe 52 miteinander gekoppelt sind.
Die 10 zeigt einen vollständigen Ständer zum Aufspannen eines stabförmigen Teiles, der mit der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung ausgestattet ist. Aus der vorangegangenen Beschreibung geht hervor, dass die erfindungsgemäße Spanneinrichtung sehr günstig mit nach unten verlagerter Drehachse des Spannteils 3 ausgeführt werden kann. Neben der in besonderer Weise ausgebildeten Hirth-Verzahnung ergeben sich die weiteren Vorteile, dass das flexible Verbindungsteil (Drahtseil) auf einem großen Radius des Spannkörpers aufgewickelt wird und ohne Ratsche durch den direkten Ansatz eines Spannhebels verdreht werden kann. Eine derartige Spanneinrichtung kann wie bei den bekannten Ständern gemäß der DE 39 32 432 C2 oder der DE 102 20 879 A1 so eingebaut werden, dass die Drehachse des Spannkörpers tangential in Bezug auf die Symmetrieachse des Ständers verläuft. Die Enden der zu spannenden flexiblen Verbindungsteile können dabei nach wie vor in der gewohnten Weise in etwa radialer Richtung dem Spannkörper zugeführt werden. Dennoch kommt für einen in dieser Weise ausgeführten Ständer eine geringe Bauhöhe zustande, wie es unter den Gesichtspunkten eines gefälligen Aussehens erwartet wird.
Bei dem in 10 gezeigten Baumständer, sind die üblichen schwenkbaren Halteelemente 102 kranzförmig um eine Symmetrieachse 103 angeordnet, die zugleich die Längsachse des einzuspannenden Baumstamms ist. Dieser wird in eine Aufnahme 104 eingesetzt und festgespannt, indem die Halteelemente 102 durch ein nicht dargestelltes flexibles Verbindungsteil einwärtsgeschwenkt werden. Das flexible Verbindungsteil wird mittels der Spanneinrichtung 105 gespannt, wobei es auf einen Spannkörper 106 aufgewickelt wird. Der Spannkörper 105 wird mittels des einstückig damit verbundenen Spannhebels 107 verdreht. Die Drehachse 99 des Spannkörpers 105 verläuft tangential in Bezug auf die Symmetrieachse 103, wie es von dem in der Praxis bewährten Stände gemäß der DE 39 32 473 C2 geläufig ist.

1: Spannkörper
2: Spannhebel
3: Drehachse
4: flexibles Verbindungsteil
5: Verzahnung
6: Sperrflanken
7: Schrägflanken
8: Sperrglied
8a: ortsfeste Schwenkachse
9: Betätigungs- und Sicherungsglied
10: Zugfeder
11: Gestänge
12: Drehrichtung
13: Bewegungsrichtung
21: Spannkörper
22: Spannhebel
23: Drehachse
24: flexibles Verbindungsteil
25: Verzahnung
28: Sperrglied
28a: ortsfeste Schwenkachse
29: Führungsbahn
31: Betätigungs- und Sicherungsglied
41: Sperrscheibe
42: Sperrscheiben-Verzahnung
43a, b: Pfeil
44: stiftförmige Biegefeder
45: Betätigungs- und Sicherungsglied
45a: Doppelpfeil
46: Kulissenführung
46a, b: Führungsbahn
47: Drehachse
51: Gehäuse
52: Sperrscheibe
53: Spannkörper
54: stiftförmige Biegefeder
55: lange Seitenwand
56: kurze Seitenwand
57: Querwand
58: gekrümmte Kontur
59: Führungsnuten
60: Achszapfen
61: Sockelbund
62: kreisbogenförmiges Lagersegment
63: radialer Vorsprung
64: Führungstasche
65: Ausnehmung (Rundschlitz)
66: Durchbrechung
67a: erst gehäusefeste Anschlagfläche
67b: zweite gehäusefeste Anschlagfläche
68: Rastausnehmung
69: Innenkante
70: Hinterschnitt
71: Bodenplatte
72: Kreisplatte
73: Unterkante
74: Aufstecköffnung
75: Zähne an der Sperrscheibe 52
75a: Sperrfläche
75b: Schrägflanke
76: Verdrehsicherung
76a: Anlageschulter
77: erster Führungsflügel
78: zweiter Führungsflügel
79: erster Führungsschlitz
79a: erste Rastkehre
79b: geradliniger Mittelabschnitt
79c: zweite Rastkehre
80: zweiter Führungsschlitz
81: erste bogenförmige Aufnahmemulde
82: zweite bogenförmige Aufnahmemulde
83: Handhabe des Führungsgliedes
84: Eingriffsbereich der Verzahnung
85: Spannhebel
86: Pedal
87: Segment
88: Aufstecköffnung des Spannhebels
89: Positioniernut
90: Lagerscheibe
91: Zähne am Spannkörper
91a: Sperrflanke
91b: Schrägflanke
92: Seilverankerung
93: Seilführungsnut
94: Führungsnut
95: Seil
96: Mitnahmestift
97: erster Abdrücknocken
98: zweiter Abdrücknocken
99: Drehachse
100: Bewegungsebene
100a: Richtungspfeil
101: Parallele
102: Halteelement
103: Symmetrieachse
104: Aufnahme
105: Spanneinrichtung
106: Spannkörper
107: Spannhebel
A: Erste Schaltstellung (2)
B: Zweite Schaltstellung (2)

Claims

Spanneinrichtung an einem Ständer zum Aufspannen eines stabförmigen Teiles, insbesondere eines Christbaumes, mit den folgenden Merkmalen: a) mindestens ein auf Zug belastbares, flexibles Verbindungsteil (4, 24, 95) ist endseitig mit einem drehbar gelagerten Spannkörper (1, 21, 53) verbunden; b) wobei durch Verdrehen des Spannkörpers (1, 21, 53) ein Abschnitt des flexiblen Verbindungsteils (4, 24, 95) gegen einen Umfangsbereich des Spannkörpers (1, 21, 53) gezogen und dadurch das flexible Verbindungsteil (1, 21, 53) gespannt wird; c) an dem Spannkörper (1, 21, 53) ist drehfest eine Verzahnung (5, 25, 91) vorgesehen, mit der ein beweglich gelagertes Sperrglied (8, 28, 41, 52) in Wirkverbindung steht; d) an dem Ständer ist ein Betätigungs- und Sicherungsglied (9, 31, 45) mit zwei Schaltstellungen (A, B) zum Einstellen der möglichen Bewegung des Sperrgliedes (8, 28, 41, 52) vorgesehen, wobei e) in der ersten Schaltstellung (A) das Sperrglied (8, 28, 41, 52) begrenzt ausweichend mit der Spannkörper-Verzahnung (5, 25, 99) nach Art einer Einwegkupplung (Freilauf) zusammenwirkt und f) in der zweiten Schaltstellung (B) eine auf das Sperrglied (8, 28, 41, 52) einwirkende Stellkraft das vollständige Ausrücken des lastfreien Sperrgliedes (8, 28, 41, 52) aus der Spannkörper-Verzahnung (5, 25, 99) bewirkt.
Spanneinrichtung nach Anspruch 1 mit den folgenden Merkmalen: a) die Spannkörper-Verzahnung (5, 25, 11) befindet sich an einem zumindest in Form eines Segments ausgebildeten Hemmrad, das zusammen mit dem Spannkörper (1, 21, 53) um dieselbe Drehachse (3, 23, 47, 99) drehbar ist; b) die Zähne der Spannkörper-Verzahnung (5, 25, 91) weisen jeweils eine Sperrflanke (6, 91a) und eine Schrägflanke (7, 91b) auf; c) das beweglich gelagerte Sperrglied (8, 28, 41, 52) weist mindestens eine Sperrfläche (75a) auf, die in der ersten Schaltstellung (A) des Betätigungs- und Sicherungsgliedes (9, 31, 45) unter Federkraft an den Sperrflanken (6, 91a) der Spannkörper-Verzahnung (5, 25, 91) zur Anlage kommt; d) in seiner zweiten Schaltstellung (B) bewirkt das Betätigungs- und Sicherungsglied (9, 31, 45) eine Umkehrung der auf das Sperrglied (8, 28, 41, 52) einwirkenden Federkraft, wodurch das Sperrglied eine Vorspannung im Sinne eines Herausrückens aus dem Bereich der Spannkörper-Verzahnung (5, 25, 91) erhält.
Spanneinrichtung nach Anspruch 2, bei der die Spannkörper-Verzahnung (5, 25) als Stirnrad-Verzahnung des Hemmrades ausgebildet ist und das Sperrglied (8, 28) ein um eine ortsfeste Achse (8a, 28a) schwenkbarer Sperrhebel ist.
Spanneinrichtung nach Anspruch 2, bei der das Hemmrad und das Sperrglied die axial gegeneinander verschieblichen Kupplungshälften einer Kupplung mit Hirth-Verzahnung bilden.
Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Sperrflanken (75a) der Spannkörper-Verzahnung und die Sperrfläche(n) (91a) des Sperrgliedes für einander Bewegungsbahnen mit einem Hinterschnitt im Sinne eines Widerhakens und einer Eingriffsverstärkung bilden.
Spanneinrichtung nach Anspruch 5 mit ebenen Sperrflanken (75a) und Sperrflächen (91a), deren Hinterschnitt mindestens zwei Winkelgrade beträgt.
Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, mit den folgenden Merkmalen: a) das die eine Kupplungshälfte der Hirth-Kupplung bildende bewegliche Sperrglied ist eine Sperrscheibe (41, 52) mit einer der Spannkörper-Verzahnung (91) zugewandten Sperrscheiben-Verzahnung (42, 75); b) Spannkörper (53) und Sperrscheibe (41, 52) sind in einem Gehäuse (51) der Spanneinrichtung in Richtung der Drehachse (47, 99) des Spannkörpers (53) begrenzt axial verschieblich gelagert, wobei die Sperrscheibe (41, 52) drehfest gehalten ist; c) an der Sperrscheibe (41, 52) ist quer zur Drehachse (47, 99) des Spannkörpers (53) verlaufend eine stiftförmige Biegefeder (44, 54) gehalten, d) dem freien Bereich der Biegefeder (44, 54) sind zwei im unterschiedlichen axialen Abstand voneinander befindliche gehäusefeste Anschlagflächen (46a, 46b, 67a, 67b) zugeordnet, wobei e) die Schaltstellung des Betätigungs- und Sicherungsgliedes (45) bestimmt, an welcher der beiden Anschlagflächen (46a, 46b, 67a, 67b) der freie Bereich der stiftförmigen Biegefeder (44, 54) zur Anlage kommt und in welcher Richtung ihre die Stellkraft erzeugende Vorspannung wirkt.
Spanneinrichtung nach Anspruch 7, mit den folgenden Merkmalen: a) die stiftförmige Biegefeder (44) ist mit ihren Enden am Umfang der Sperrscheibe (41) gehalten; b) der mittlere Bereich der stiftförmigen Biegefeder (44) liegt im Einschubbereich eines von außen radial einsteckbaren leisten- oder stabförmigen Betätigungs- und Sicherungsgliedes (45); c) in dem Betätigungs- und Sicherungsglied (45) ist eine Kulissenführung (46) mit zwei zusammenhängenden Führungsbahnen (46a, 46b) ausgebildet, die in Richtung der Drehachse (47) des Spannkörpers voneinander einen Abstand aufweisen und im Zusammenwirken mit dem mittleren Bereich der stiftförmigen Biegefeder (44) die Vorspannung der Sperrscheibe (41) in zwei entgegengesetzte Richtungen bewirken.
Spanneinrichtung nach Anspruch 7, bei der die stiftförmige Biegefeder (54) mit ihren Enden in Schraubführungen am Umfang der Sperrscheibe (52) derart verstellbar geführt ist, dass sie wie eine Radspeiche um die Drehachse (99) des Spannkörpers (53) verdreht werden kann und dabei unterschiedliche axiale Abstände von der Sperrscheiben-Verzahnung (75) einnimmt, wobei der mittlere Bereich der stiftförmigen Biegefeder (54) den gehäusefesten Anschlagflächen (67a, 67b) gegenübersteht.
Spanneinrichtung nach Anspruch 9, mit den folgenden Merkmalen: a) die Schraubführungen sind durch einen ersten (79) und einen zweiten Führungsschlitz (80) gebildet, die sich an einem ersten (77) und einem zweiten Führungsflügel (78) befinden; b) die beiden Führungsflügel (77,78) stehen in axialer Richtung von der Ebene der Sperrscheibe (52) vor und greifen mit ihren freien Enden verdrehsichernd in Ausnehmungen (65, 68) einer benachbarten Gehäusewand (55) ein.
Spanneinrichtung nach Anspruch 10, bei der die stiftförmige Biegefeder (54) an ihrem einen Ende mit einer Handhabe (83) versehen ist und zugleich als Betätigungs- und Sicherungsglied dient, das von außen in die Führungsschlitze (79, 80) eingesteckt und abziehbar ist.
Spanneinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, mit den folgenden Merkmalen: a) die Sperrscheibe (52) und der Spannkörper (53) weisen je eine Aufstecköffnung (75, 88) auf, mit denen sie auf einen Achszapfen (60) aufgesteckt sind, der von einer Wand (55) des Gehäuses (1) ausgeht; b) den Achszapfen (60) hintergreifend ist in dieser Wand (55) eine Führungstasche (64) ausgeformt, die die stiftförmige Biegefeder aufnimmt und in der ein Wandvorsprung (67a) in der Form eines Anlagebundes vorgesehen ist, der in Richtung auf den Achszapfen (60) nach innen vorspringt, so dass in axialer Richtung nur ein schmaler Durchgangsquerschnitt verbleibt, den der mittlere Bereich der stiftförmigen Biegefeder durchsetzt.
Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der sich der an dem ersten Führungsflügel (77) befindliche erste Führungsschlitz (79) aus einem geradlinigen Mittelabschnitt (79b) und zwei an dessen Enden befindlichen Rastkehren (79a, 79b) zusammensetzt, in denen das zugehörige Ende der stiftförmigen Biegefeder (54) je nach Raststellung lösbar gehalten ist.
Spanneinrichtung nach Anspruch 7 bis 13, bei der eine Verdrehsicherung (76) als etwa radial vom Umfang der Sperrscheibe (52) abstehender Vorsprung ausgebildet ist und an einer Querwand (57) des Gehäuses (1) zur Anlage kommt, wobei die Anlagestelle der Querwand (57) und die entsprechend angepasste Anlageschulter (76a) der Verdrehsicherung (76) in Bezug auf eine Parallele zur Drehachse 99 des Spannkörpers (53) als Hinterschnitt (70) ausgebildet sind.
Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zum Verdrehen des Spannkörpers (53) an diesen ein Spannhebel (85) drehfest angesetzt ist.
Ständer zum Aufspannen eines stabförmigen Teiles, insbesondere eines Christbaumes, mit einem Fußteil, mit einem an dem Fußteil befindlichen Aufnahmebereich (104) für das Befestigungsende des stabförmigen Teils, mit mehreren um eine Symmetrieachse (103) angeordneten Haltelementen (10), die jeweils zwischen einer Offenstellung und einer Haltestellung in einer Ebene schwenkbar sind, wobei sich die Ebenen annähernd in der Symmetrieachse (103) schneiden, mit mindestens einem auf Zug belastbaren flexiblen Verbindungsteil, das durch Führungsöffnungen in den Haltelementen (102) oberhalb von deren Schwenkachsen hindurchgeführt ist, wobei durch Spannen des flexiblen Verbindungsteiles die Haltelemente (102) einwärts im Sinne eines Anlegens an das stabförmige Teil verschwenkt werden, und mit einer Spanneinrichtung (105) gemäß den Ansprüchen 1 bis 15.
Ständer nach Anspruch 16, bei dem die Spanneinrichtung (105) mit tangential in Bezug auf die Symmetrieachse (103) verlaufender Drehachse (99) des Spannkörpers (106) eingebaut ist.