Die Erfindung betrifft Verbindungselemente und daraus bestehende Schlösser für Ketten, Stäbe, Seile oder dergleichen. Derartige Verbindungselemente sind bereits in vielfältiger Form bekannt. Sie dienen dazu, mehrere Teile oder deren Enden miteinander zu verbinden. Ihre Konstruktion ist aber vielfach zu aufwendig, zu gering belastbar oder nicht sicher genug.
Inbesondere ist durch das deutsche Gebrauchsmuster 90 03 320 bereits ein Verschluß für Schmuckketten bekannt, der aus einem ersten und einem zweiten Verbindungselement besteht und bei dem das erste Verbindungselement einen in einem rohrförmigen Teil achsial beweglichen Verbindungsstift mit einer Verdickung am äußeren Ende aufweist, das in eine Öffnung an einem zweiten Verbindungselement mit anschließendem hinterschnittenen Führungskanal einführbar ist. Die beiden Verbindungselemente sind außerdem stirnseitig halbkugelförmig komplementär zueinander ausgebildet, so daß sie nach Einführen des Verbindungsstiftes gelenk- oder scharnierartig gegeneinander in eine koaxiale Endstellung verschwenkbar sind, wobei der zunächst unbelastete Verbindungsstift gegen eine Federkraft aus dem ersten Verbindungselement herausgezogen wird und das erste Verbindungselement am zweiten Verbindungselement durch die Federspannung fixiert.
Die komplementäre Ausbildung der Stirnseiten beider Verbindungselemente in Verbindung mit einer gegenseitigen Schwenkbewegung in die koaxiale Endstellung ist zu aufwendig und schränkt den Freiheitsgrad zur Gestaltung derartiger Verschlüsse erheblich ein. Außerdem ist ein derartiger Verschluß wegen der nur in der Endstellung wirksamen Federkraft in vielen Fällen nicht ausreichend gesichert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Verbindungselemente so zu gestalten, daß bei einer einfachen Konstruktion vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten bezüglich der Herstellung von Verbindung und Schlössern mit erhöhter Sicherheit gegen ein versehentliches Voneinanderlösen gegeben sind.
Diese Aufgabe wird einerseits durch ein erstes Verbindungselement gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst, das ebenfalls einen in einem Hohlraum achsial beweglichen und die Stirnseite durchbrechenden Verbindungsstift aufweist, dessen äußeres Ende mit einer Verdickung versehen ist. Im Gegensatz zum bekannten Verbindungselement ist aber die der äußeren Stirnseite zugewandte Oberfläche der Verdickung rotationssymmetrisch gewölbt ausgebildet und liegt bereits in der Ruhestellung auf der Stirnfläche durch Federspannung des Verbindungsstiftes unter Druck auf. Dadurch entfällt einerseits ein gesonderter Anschlag für den Verbindungsstift im Innern des Hohlraumes. Andererseits braucht die von der Stirnseite gebildete Anlagefläche nicht komplementär zur Gegenfläche am zweiten Verbindungselement ausgebildet zu sein. Als Verdickung eignet sich besonders eine in einfacher Weise herstellbare Kugel.
Andererseits wird die gestellte Aufgabe durch ein zweites Verbindungselement gemäß Patentanspruch 3 gelöst, das einen sich zwischen einer Einführung und einer Fixierstelle verlaufenden hinterschnittenen Führungskanal für das mit einer Verdickung versehene Ende des Verbindungsstiftes am ersten Verbindungselement aufweist. Die Schräge am Anfang des Führungskanals erleichtert dabei das Einbringen des bereits vorgespannten Verbindungsstiftes mit seiner Verdickung am Ende in den hinterschnittenen Führungskanal, wobei bis zum Erreichen der maximalen Tiefe des Führungskanales die Auslenkung bei wachsender Federbelastung stetig ansteigt. Die durch eine Vertiefung mit komplementärer Oberfläche zu der der Verdickung gebildeten Fixierstelle führt daher nach der zusätzlichen Vorspannung durch den Führungskanal zu einer Teilentspannung und damit zum Einrasten. Ein Lösen der Verbindung ist daher nicht durch ein die Fixierspannung aufhebendes einfaches Verschwenken möglich. Vielmehr muß zusätzliche Kraft aufgewendet werden, um aus der Fixierstellung wieder in den Führungskanal zu gelangen.
Weiterbildungen dieses zweiten Verbindungselementes ergeben sich aus den Unteransprüchen 4 bis 8, während sich die Ansprüche 9 bis 11 auf durch die Verbindungselemente gemäß der Erfindung gebildete Schlösser beziehen.
Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Im einzelnen zeigen
FIG 1 zeigt das erste Verbindungselement A gemäß der Erfindung in teilweise geschnittener Darstellung. Es besteht aus einem, einen Hohlraum 1 mit achsialer Ausdehnung aufweisenden Körper, z.B. einem für Ketten besonders geeeigneten Rohrabschnitt mit rundem Querschnitt, mit einer geschlossenen Stirnseite 2. In dem Hohlraum ist ein in Achsrichtung beweglicher Verbindungsstift 3 vorgesehen, der die Stirnseite 2 durchdringt und an seinem äußeren Ende mit einer Verdickung in Form einer Kugel 4 versehen ist. Das im Hohlraum 1 liegende Ende des Verbindungsstiftes ist mit einer Halteplatte 6 versehen, auf die sich eine am Innern der Stirnseite 2 anliegende und den Verbindungsstift 3 umgebende Spiralfeder 7 abstützt und den Verbindungsstift bereits in der Ruhelage vorspannt, so daß die Kugel 4 auf der äußeren Oberfläche der Stirnseite unter Druck aufliegt. Die andere Stirnseite des Verbindungselementes ist zur Aufnahme beispielsweise einer Kette offen, die durch einen in die Bohrung 9 eingreifenden Kettenniet gehalten wird.
FIG 2A und FIG 2B zeigen den gemäß der Erfindung gestalteten Teil eines zweiten Verbindungselementes, das z.B. als Platte oder Hohlkörper mit einem offenen Ende 11 gestaltet sein kann, in Draufsicht und in teilweise geschnittener Querschnittsdarstellung entsprechend der in FIG 2A angegebenen Schnittlinie. An das offene Ende 11 schließt sich ein Führungskanal 10 an, der am offenen Ende 11 als Einführung mit einer ansteigenden Schräge 12 versehen ist und an einer die Fixierstellung festlegenden Vertiefung 13 endet. Zur Herstellung einer Verbindung wird das erste Verbindungselement A von FIG 1 von links mit nach unten gerichteter Kugel 4 in Richtung des Pfeiles F in den Führungskanal 10 eingeführt. Da die Weite des Führungskanals nur etwas größer als der Durchmesser des Verbindungsstiftes 3 bemessen ist, hintergreift die Kugel 4 den Führungskanal 10, so daß die zwischen Kugel 4 und der äußeren Oberfläche der Stirnseite 2 am ersten Verbindungselement A eingreifende Schräge 12 den Verbindungsstift 3 in zunehmendem Maße auslenkt, bis die normale Tiefe des Führungskanals erreicht ist. Dadurch wird die Federspannung weiter verstärkt und das erste Verbindungselement sicher gehalten. Am Ende des Führungskanals 10 rastet die Kugel 4 dann in die komplementär ausgebildete Vertiefung 13 ein, wobei ein das erste Verbindungselement A fixierender Preßsitz mit Formschluß erreicht wird.
Um das erste Verbindungselement A wieder zu lösen, ist bei einer Bewegung des ersten Verbindungselementes entgegen der Richtung des Pfeiles F zunächst eine zusätzliche Kraft aufzuwenden, um die Kugel 4 über die Kante der Vertiefung 13 zu schieben. Es ist also kein einfaches Lösen der Verbindung durch einfaches Verschwenken gegeneinander zur Verringerung der Federspannung möglich.
FIG 3A und FIG 3B zeigen analog der Darstellung von FIG 2A und FIG 2B ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Zuführung nicht an einem offenen Ende 11 eines zweiten Verbindungselementes erfolgt, sondern durch eine Bohrung 14, in die die Kugel 4 entsprechend der Richtung des Pfeiles F1 einzuführen ist, bevor das erste Verbindungselement A entsprechend der Richtung des Pfeiles F2 entsprechend dem Ausführungsbeispiel von FIG 2 in die Fixierstellung an der Vertiefung 13 überführt werden kann.
Die bei den bisherigen Ausführungsbeispielen gezeigten Führungskanäle 10 sind alle entlang einer geraden Linie geführt. Sie können im Prinzip jedem beliebig gestalteten Linienzug folgen. Auch braucht der Führungskanal 10 nicht in einer Ebene zu liegen, sondern er kann auch in mehreren zueinander geneigten Ebenen liegen.
FIG 4A bis FIGC zeigt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel mit zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen, wobei sich FIG 4A auf die Ausgangsstellung vor dem Einführen des Verbindungsstiftes 3 des ersten Verbindungselementes A in den Führungskanal 10, FIG 4B auf die Kantenstellung und FIG 4C auf die Fixierstellung des ersten Verbindungselementes A beziehen. Das Überführen des ersten Verbindungselementes A in die Fixierstellung erfordert in diesem Falle eine Änderung der Bewegungsrichtung, was auf Grund der gegebenen geometrischen Verhältnisse eine zusätzliche Auslenkung des Verbindungsstiftes, wie aus FIG 4B zu ersehen ist, mit sich bringt und damit einen vorübergehenden zusätzlichen Kraftaufwand erfordert. Da dies auch beim Zurückführen, also beim Lösen der Verbindung notwendig ist, besteht eine zusätzliche Sicherheit gegen ein versehentliches Lösen der Verbindung. Damit die Änderung der Bewegungsrichtung leichter ausführbar ist, ist die äußere Ecke 15 am zweiten Verbindungselement B zweckmäßig leicht abgeschrägt.
Entlang einem Führungskanal 10 können auch mehrere Fixierstellen 13 vorgesehen werden. FIG 5A und FIG 5B zeigen ein entsprechendes Ausführungsbeispiel, das analog dem von FIG 2 gestaltet ist.
Weiterhin können auch bei einem in einer Ebene verlaufenden Führungskanal 10, wie das Ausführungsbeispiel zeigt, durch zusätzliche Formgestaltungen im Bereich des Führungskanales zusätzliche Sicherungsmöglichkeiten wie durch die Eckkante beim Ausführungsbeispiel von FIG 4 geschaffen werden. Im vorliegenden Falle ist eine vorübergehende größere Tiefe des Führungskanales, die durch eine an der Außenseite oder an der Innenseite aufgebrachte Schwelle 16 bzw. 17 erreicht wird, vorgesehen, zu deren Überwindung ebenfalls eine vorübergehende stärkere Auslenkung des Verbindungsstiftes 3 am ersten Verbindungselement A erforderliche ist.
Derartige zusätzliche Formgestaltungen zur Erhöhung der Sicherheit können gleichzeitig auch zur zusätzlichen Sicherung der Fixierstellung genutzt werden. Beim Ausführungsbeispiel von FIG 6A und 6B sind es beidseitig vom Führungskanal 10 unmittelbar am Außenrand des ersten Verbindungselementes A auf der Außenseite des zweiten Verbindungselementes B angebrachte Nocken 18 und beim Ausführungsbeispiel von FIG 7A und 7B ein den Außenrand des ersten Verbindungselementes A umgebender Ring 19 auf der Außenfläche des zweiten Verbindungselementes B. Beim Ausführungsbeispiel von FIG 8 besteht die zusätzliche Formgestaltung in einer durch Eindrücken des Führungskanales 10 gebildeten abgesenkten Auflagefläche 20 für die Stirnseite 2 des ersten Verbindungselementes A.
Die anhand der letzten drei Ausführungsbeispiele erläuterten Formgestaltungen zur Erhöhung der Fixiersicherheit können bei von kreisförmigen Querschnitten der Stirnfläche 2 am ersten Verbindungselement A abweichenden Auflageflächen teilweise auch zur Sicherung gegen ein Verdrehen des ersten Verbindungselementes A in der Fixierstellung am zweiten Verbindungselement B verwendet werden, da die Anbringung der Nocken 18 und die Gestaltung der Ringe 19 oder der abgesenkten Auflageflächen 20 leicht der jeweiligen Querschnittsform, z.B. Viereck oder Sechseck, anpaßbar ist.
Die weiteren Ausführungsbeispiele gemäß FIG 9bis FIG 12 zeigen aus den bisher erläuterten Verbindungselementen A und B gebildete Schlösser in geschlossenem Zustand. So zeigt FIG 9 ein zweiteiliges Kettenschloß, das die beiden Enden einer Kette K miteinander verbindet. Die beiden Verbindungselemente A und B bilden dabei eine koaxiale Einheit, wofür sich am besten zylinderförmige Verbindungselemente mit gleichem Durchmesser eignen. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel von FIG 9 können die Verbindungselement A und B gemäß FIG 10 auch senkrecht zueinander gekoppelt werden, wobei quadratische Querschnitte gleicher Größe für die beiden Verbindungselemente vorzuziehen sind.
FIG 11 zeigt ein dreiteiliges Kettenschloß, bei dem die Kettenenden der Kette K an je einem ersten Verbindungselement A befestigt sind, die über ein als Mittelglied ausgebildetes zweites Verbindungselement B mit zwei Fixierstellen am gemeinsamen Führungskanal 10 mit gemeinsamer Einführung über die Bohrung 14 gekoppelt werden. Analoges gilt für das Ausführungsbeispiel von FIG 12, bei dem das das Mittelglied bildende zweite Verbindungselement B von zwei rechtwinklig zueinander stehenden Schenkeln gebildet wird.
In gleicher Weise können auch mehrere Ketten parallel über ein gemeinsames Mittelglied miteinander verbunden werden. FIG 13 bis FIG 15 zeigen entsprechende Ausführungsbeispiele. Alle Kettenenden sind dabei an einem ersten Verbindungselement A befestigt, und das zweite Verbindungselement B als Mittelglied ist beispielsweise als Ring gestaltet, das auf der Vorder- und Rückseite durch eine Platte geschlossen werden kann. Die Ringform kann dabei beliebig gestaltet sein, z.B. kreisrund wie bei FIG 13 und FIG 14, oder aus gradflächigen Abschnitten zusammengesetzt werden, wie bei FIG 15. Der Führungskanal kann dabei, wie bei FIG 13 und FIG 15 vollkommen in der Ringfläche selbst verlaufen und zweigeteilt sein mit jeweils einer Einführung 14 und zwei Fixierstellen, er kann aber auch, wie bei FIG 14, in zwei verschiedenen Ebenen verlaufen, nämlich von der Rückplatte auf die senkrecht dazu liegende Ringfläche, wobei für alle Führungskanäle 10 eine gemeinsame Einführung 14 vorgesehen werden kann.
Aus der Vielzahl der erläuterten Beispiele dürfte klar geworden sein, daß eine Vielfalt von Gestaltungsmöglichkeiten mit den neuen Verbindungselementen gegeben ist. Dabei ist das anhand der Beispiele von FIG 11 bis FIG 15 gezeigte Prinzip auch in der Weise umkehrbar, daß das Mittelglied von einem ersten Verbindungselement A gebildet wird, bei dem in einem gemeinsamen Körper mehrere Hohlräume mit einem Verbindungsstift vorgesehen werden.
Bei Verwendung von Schlössern mit Mittelgliedern besteht in vorteilhafter Weise auch die Möglichkeit, die Mittelglieder als Träger für andere Materialien zu verwenden. So können sie beispielsweise gleichzeitig als Fassungen von Schmucksteinen für Schmuckketten dienen.